ĐẶT ĐIỆN ÁP U = U √2 COS ΩT (V) (VỚI U VÀ Ω KHÔNG ĐỔI) VÀO HAI ĐẦU ĐO...

Câu 30: Đặt điện áp u = U √

2 cos ωt (V) (với U và ω không đổi) vào hai đầu đoạn mạch mắc

nối tiếp gồm đèn sợi đốt có ghi 220 V – 100 W, cuộn cảm thuần có độ tự cảm L và tụ điện có

điện dung C. Khi đó đèn sáng đúng công suất định mức. Nếu nối tắt hai bản tụ điện thì đèn chỉ

sáng với công suất bằng 50 W. Trong hai trường hợp, coi điện trở của đèn như nhau, bỏ qua độ

tự cảm của đèn. Dung kháng của tụ điện không thể là giá trị nào trong các giá trị sau?

A. 345 Ω. B. 484 Ω. C. 475 Ω. D. 274 Ω.

Lời giải

- Đề bài hỏi "dung kháng của tụ điện không thể là giá trị nào trong các giá trị sau", có nghĩa

là ta không thể tính chính xác giá trị của Z

, mà ta chỉ có thể dựa vào đánh giá để biết Z

có tập

giá trị là gì, đối chiếu với đáp án, từ đó loại các đáp án không đúng. Mà trắc nghiệm chỉ có 1 đáp

án đúng trong 4 đáp án, nên chắc chắn đáp án đúng sẽ vào 1 trong hai đáp án : Đáp án có giá trị

lớn nhất hoặc đáp án có giá trị nhỏ nhất. Từ nhận xét này nếu em nào may mắn sẽ chọn được đáp

án đúng, vì xác suất chọn đúng là 0,5.

- Quay trở lại bài toán, như đã phân tích ở trên, ta cần đánh giá được Z

có tập giá trị là gì. Vì

đơn vị của Z

và R đều là Ω, mà R (của đèn) tính được và nó không đổi, R = 220

100 = 484 Ω, nên

ta sẽ tìm cách đánh giá sao cho Z

≥ f (R) hoặc Z

≤ f (R).

- Ban đầu, mạch có R, L, C, công suất của đèn P

= 100 W. Lúc sau, nối tắt C nên mạch chỉ còn

R, L, công suất của đèn P

= 50 W. Do đó I

= 2I

, mà U toàn mạch không đổi, nên tương đương

2Z

= Z

, tương đương

= R

+ Z

,

R

+ (Z

− Z

)

]

2 [

Z

− 4Z

Z

+ R

+ 2Z

= 0.

- Coi đây là phương trình bậc hai theo Z

, phương trình này có nghiệm khi ∆

≥ 0, tương đương

√ 2 = 242 √

2 ≈ 342 Ω.

với 2Z

− R

≥ 0 hay Z

≥ R

Đáp án D.