by Trong giờ thực hành một học sinh muốn một quạt điện loại 180V – 120W hoạt động bình thường dưới điện áp xoay chiều có giá trị hiệu dụng 220V, nên mắc nối tiếp với quạt một biến trở. Ban đầu học sinh đó để biến trở có giá trị 70\(\Omega\) thì đo thấy cường độ dòng điện hiệu dụng trong mạch là 0,75A và công suất của quạt điện đạt 92,8%. Muốn quạt hoạt động bình thường thì phải điều chỉnh biến trở
A. giảm đi 20\(\Omega\)
B. tăng thêm 12\(\Omega\)
C. giảm đi 17\(\Omega\)
D. giảm đi 12\(\Omega\)
Hướng dẫn
Hiệu điện thế hai đầu điện trở: UR = IR = 52,5(V)
Hiệu suất quạt:
\(P=U_1I_1cos\varphi = 0,928.120 = 111,36 (W)\)
\(cos\varphi =\frac{148,48}{U_1}\)
Thay vào phương trình giản đồ Fresnel:
\(U^2=U^2_R+U^2_1+2U_RU_1cos\varphi\)
\(\Rightarrow U_1= 173,36 (V)\)
Suy ra: \(cos \varphi =0,857\)
Khi quạt hoạt động bình thường thì:
\(I=\frac{P_{dm}}{U_{dm}.cos\varphi }=0,779(A)\)
Thay vào phương trình điện áp hai đầu điện trở ta có: UR = 45,4 (A)
Suy ra: R = UR/I = 58,15(\(\Omega\))
Suy ra điện trở giảm 12\(\Omega\)
