Hôm nay chúng ta học dạng 4: Khảo sát công suất, đây là dạng cuối cùng của bài Công suất. Thực ra dạng bài này là tổng hợp các dạng trên và thông qua nó, các em sẽ có cái nhìn toàn diện hơn về công suất. Công suất sẽ thay đổi thế nào khi một đại lượng thay đổi? Cực đại ở đâu? Khi đại lượng đó tiến ra vô cùng hay bằng 0 thì như thế nào?
-
Video liên quan
-
Nội dung
-
Bài 1: Tìm khoảng đơn điệu của hàm số
Bài 1: Tìm khoảng đơn điệu của hàm số
Bài giảng sẽ giúp các em nắm được kiến thức cơ bản về cách tìm khoảng đơn điệu của hàm số như: Định nghĩa Điều kiện đủ để hàm số đơn điệu Các bước tìm khoảng đơn điệu của hàm số00:55:29 5168 TS. Phạm Sỹ Nam
-
Bài 2: Tìm tham số để hàm số đơn điệu trên một miền
Bài 2: Tìm tham số để hàm số đơn điệu trên một miền
Bài giảng sẽ giúp các em nắm được kiến thức cơ bản về cách tìm tham số để hàm số đơn điệu trên một miền như: Công thức tính. Điều kiện đủ để hàm số đơn điệu trên một miền.00:28:42 1080 TS. Phạm Sỹ Nam
-
Bài 3: Ứng dụng tính đơn điệu giải phương trình
Bài 3: Ứng dụng tính đơn điệu giải phương trình
Bài giảng sẽ giúp các em nắm kỹ hơn về lý thuyết và một số ví dụ cụ thể về ứng dụng tính đơn điệu giải phương trình.00:32:49 1080 TS. Phạm Sỹ Nam
-
Bài 4: Ứng dụng tính đơn điệu giải bất phương trình
Bài 4: Ứng dụng tính đơn điệu giải bất phương trình
Bài giảng Ứng dụng tính đơn điệu giải bất phương trình sẽ giúp các em nắm được lý thuyết và bài tập để các em củng cố kiến thức.00:32:29 870 TS. Phạm Sỹ Nam
-
Bài 5: Ứng dụng tính đơn điệu giải hệ phương trình
Bài 5: Ứng dụng tính đơn điệu giải hệ phương trình
Bài giảng Ứng dụng tính đơn điệu giải hệ phương trình sẽ giúp các em nắm kỹ hơn cách giải hệ phương trình, cách tìm tính nghịch biến, đồng biến về tính đơn điệu của hệ phương trình.00:29:14 946 TS. Phạm Sỹ Nam
-
Bài 6: Ứng dụng tính đơn điệu chứng minh bất đẳng thức
Bài 6: Ứng dụng tính đơn điệu chứng minh bất đẳng thức
Bài giảng ứng dụng tính đơn điệu chứng minh bất đẳng thức gồm có 2 phần nội dung chính: Lý thuyết Các ví dụ cụ thể nhằm giúp các em chứng minh được đồng biến và nghịch biến.00:43:58 1076 TS. Phạm Sỹ Nam
Trong dạng bài khảo sát công suất này, chúng ta không thể làm tỉ mỉ như toán học, mà chúng ta chỉ lấy những giá trị đặc biệt như sau:
* Khảo sát P theo R: \(P = R.\frac{U^2}{R^2 + (Z_L - Z_C)^2}\)
\(\\ \cdot \ R = 0 \Rightarrow P = 0\\ \cdot \ R = R_0: R_0 = |Z_L - Z_C| \rightarrow P_{max} = \frac{U^2}{2R_0}=\frac{U^2}{2|Z_L - Z_C|} \\ \cdot \ R \rightarrow \infty \Rightarrow P = 0\)
* Đồ thị:
\(\left\{\begin{matrix} R_1 + R_2 = \frac{U^2}{P} \hspace{1,2cm}\\ R_1.R_2 = (Z_L - Z_C)^2 \end{matrix}\right.\)
\(R_1.R_2 = R_{0}^{2}\)
* Khảo sát P theo C: \(P = R.\frac{U^2}{R^2 + (Z_L - Z_C)^2}\)
\(\\ \cdot \ C = 0 \Rightarrow Z_C = \infty \Rightarrow P = 0 \\ \cdot \ C=C_0: Z_{C_0} = Z_{L} \Rightarrow P_{max} = \frac{U^2}{R}\\ \cdot \ C \rightarrow \infty \Rightarrow Z_C \rightarrow 0 \Rightarrow P \rightarrow P_0 = R.\frac{U^2}{R^2 + Z_{L}^{2}}\)
* Đồ thị:
\(Z_{C_1} + Z_{C_2} = 2Z_{L}\)
\(Z_{C_1} + Z_{C_2} = 2Z_{C_0} \Leftrightarrow \frac{1}{C_1} + \frac{1}{C_2} = \frac{2}{C_0}\)
* Khảo sát P theo L: \(P = R.\frac{U^2}{R^2 + (Z_L - Z_C)^2}\)
\(\\ \cdot \ L = 0 \Rightarrow Z_L = 0 \Rightarrow P = P_1 = R.\frac{U^2}{R^2 + Z_{C}^{2}} \\ \cdot \ L=L_0: Z_{L_0} = Z_{C} \Rightarrow P_{max} = \frac{U^2}{R}\\ \cdot \ L \rightarrow \infty \Rightarrow Z_L \rightarrow \infty \Rightarrow P =0\)
* Đồ thị:
\(Z_{L_1} + Z_{L_2} = 2Z_{C}\)
\(Z_{L_1} + Z_{L_2} = 2Z_{L_0} \Leftrightarrow L_1 + L_2 = 2L_0\)
* Khảo sát P theo \(\omega\): \(P = R.\frac{U^2}{R^2 + (Z_L - Z_C)^2}\)
\(\\ \cdot \ \omega = 0\Rightarrow \left\{\begin{matrix} Z_L = 0\\ Z_C = \infty \end{matrix}\right. \Rightarrow P = 0\\ \cdot \ \omega = \omega _0: Z_{L_0} = Z_{C_0} \Rightarrow omega _0 = \frac{1}{\sqrt{LC}} \Rightarrow P_{max} = \frac{U^2}{R} \\ \cdot \ \omega \rightarrow \infty \Rightarrow \left\{\begin{matrix} Z_L \rightarrow \infty \\ Z_C \rightarrow 0 \ \end{matrix}\right. \Rightarrow P \rightarrow 0\)
* Đồ thị:
\(\omega _1.\omega _2 = \omega _{0}^{2}\)
VD1: Đặt điện áp \(u = U\sqrt{2}\cos 100 \pi t\) (V) vào 2 đầu mạch RLC ghép nối tiếp có \(L = \frac{2}{5 \pi }\ H; \ C = 31,8\ \mu F\), điện trở R thay đổi được. Khi cho R tăng từ 30 \(\Omega\) đến 50 \(\Omega\) thì công suất thay đổi như thế nào?
Giải:
\(\\ Z_L = L \omega = \frac{2}{5 \pi } .100 \pi = 40 \ \Omega \\ Z_C = \frac{1}{C \omega } = \frac{1}{31,8.10^{-6}.100 \pi} = 100\ \Omega \\ P_{max} \Rightarrow R_0 = |Z_L - Z_C| = 60\ \Omega\)
Vì \(30 < 50 < R_0 = 60 \ \Omega\) ⇒ Công suất tiêu thụ của mạch luôn tăng.
VD2: Đặt điện áp \(u = U_0\cos 100\pi t\) (V)vào 2 đầu mạch RLC ghép nối tiếp có R = 100 \(\Omega\) và tụ C thay đổi được. Khi \(C = C_1 = \frac{10^{-4}}{2 \pi }\ F\) hoặc \(C = C_2 = \frac{10^{-4}}{4 \pi }\ F\) thì mạch tiêu thụ cùng công suất; khi C = C0 thì Pmax = 200 W. Tìm các giá trị C0, L, U0?
Giải:
Ta có: \(\frac{1}{C_1} + \frac{1}{C_2} = \frac{2}{C_0} \Rightarrow C_0 = \ ?\)
\(\\ Z_{C_1} = \frac{1}{C_1\omega } = \frac{1}{\frac{10^{-4}}{2 \pi }.100 \pi } = 200\ \Omega \\ Z_{C_2} = \frac{1}{C_2\omega } = \frac{1}{\frac{10^{-4}}{4 \pi }.100 \pi } = 400\ \Omega \\ \cdot \ Z_L = Z_{C_0} = \frac{Z_{C_1} + Z_{C_2}}{2} = 300\ \Omega \\ \left\{\begin{matrix} \cdot \ L = \frac{Z_L}{\omega } = \frac{300}{100 \pi } = \frac{3}{\pi }\ (H) \hspace{1,5cm}\\ \cdot \ C_0 = \frac{1}{Z_{C_0}\omega } = \frac{1}{300.100\pi } = \frac{10^{-4}}{3 \pi }\ (F) \end{matrix}\right.\\ \cdot \ P_{max} = \frac{U^2}{R} = 200 \Rightarrow U^2 = 200.100 = 2.10^4\\ \Rightarrow U = 100\sqrt{2} \ (V) \\ \Rightarrow U_0 = U\sqrt{2} = 200 \ (V)\)