by Trong một giờ thực hành, một học sinh được yêu cầu lắp đặt một quạt điện, trên quạt ghi 180 V – 120 W và quạt phải hoạt động bình thường. vào điện áp xoay chiều có hiệu điện thế hiệu dụng 220 V. Học sinh này chỉ cần sử dụng thêm một biến trở nối tiếp với quạt. Ban đầu học sinh này đặt giá trị biến trở là 70 \(\Omega\), đo thấy cường độ dòng điện trong mạch là 0,75 A nhận thấy rằng công suất của quạt đạt 92,8 % công suất có ích. Coi hệ số cống suất trong mạch luôn bằng 1. Muốn quạt hoạt động bình thường phải điểu chỉnh biến trở
A. giảm đi 10 \(\Omega\)
B. tằng thêm 10 \(\Omega\)
C. tăng thêm 12 \(\Omega\)
D. giảm đi 12 \(\Omega\)
Hướng dẫn
Gọi R0, ZL0, ZC0 lần lượt là điện trở, cảm kháng, dung kháng của quạt
Điều chỉnh biến trở: \(R = R_1 = 70 \Omega \Rightarrow I_1 = 0,75A\) và p quạt1 = 0,928 pđịnh mức
= 0,928 X 120 = 111,36 W
Ta có: \(P_q = I_1^2 . R_0 \Rightarrow R_0 = 197,97 \Omega\)
Tổng trở: \(Z_1 = \frac{U}{I_1}\Leftrightarrow \sqrt{(R_0 + R_1)^2 + (Z_{L0} – Z_{CO})^2} = \frac{220}{0,75}\)
\(\Rightarrow (Z_{L0} – Z_{CO})^2 = 14234,74 \Omega ^2\)
Điều chỉnh R = R2 , quạt hoạt động bình thường ⇒ pquạt2 = 120 W \(= I_2^2.R_0 \Rightarrow I_2 = 0,779 A\)
Tổng trở: \(Z_2 = \frac{U}{I_2}\Leftrightarrow \sqrt{(R_0 + R_2)^2 + (Z_{L0} – Z_{C0})^2} = \frac{220}{0,779} \Rightarrow R_2 \approx 58 \Omega\)
Do R2 < R1 ⇒ giảm \(\Delta R = R_1 – R_2 = 70 – 58 = 12 \Omega\)
