Công suất cực đại khi điện trở có giá trị bằng

Khái niệm:

Điện trở là đại lượng đặc trưng cho khả năng cản trở dòng điện trong vật dẫn điện. Nếu một vật dẫn điện tốt thì điện trở nhỏ, vật dẫn điện kém thì điện trở lớn, vật cách điện thì điện trở là vô cùng lớn.

Đơn vị tính: Ohm $\left(\Omega \right)$

Khái niệm:

$Z_L$ là cảm kháng của cuộn dây, đặc trưng cho khả năng cản trở dòng điện của cuộn cảm do hiện tượng cảm ứng điện từ.

Đơn vị tính: Ohm $\left(\Omega \right)$

Khái niệm:

$Z_C$ là dung kháng của tụ điện, đặc trưng cho khả năng cản trở dòng điện xoay chiều do sự thay đổi điện trường trong tụ.

Đơn vị tính: Ohm $\left(\Omega \right)$

Khái niệm:

Cuộn dây làm bằng kim loại nên có điện trở suất, do đó cuộn dây có điện trở riêng r đặc trưng cho sự tỏa nhiệt của cuộn dây.

Đơn vị tính: Ohm $\left(\Omega \right)$

Khái niệm:

Giá trị hiệu dụng của dòng điện xoay chiều có được khi dùng dụng cụ đo.

Đơn vị tính: $Volt \left(V\right) và Ampe \left(A\right)$

$$\begin{gathered} P_R=\frac{U^{2}R}{{\left(R+r\right)}^2+{\left(Z_L-Z_C\right)}^2}=\frac{U^2}{R^{ }+{\displaystyle \frac{r^2+{\left(Z_L-Z_C\right)}^2}{R}+2r}}\le \frac{U^2}{2\left(R+r\right)} \\ \to P_{R}max=\frac{U^2}{2\left(R+r\right)} khi R=\sqrt{{\left(Z_L-Z_C\right)}^2+r^2} \end{gathered}$$

$\cos \left(\phi \right)=\frac{R}{\sqrt{{\left(R+r\right)}^2+{\left(Z_L-Z_C\right)}^2}}=\frac{R}{\sqrt{2R(R-r)}}=\sqrt{\frac{R}{2\left(R+r\right)}}$

$$\begin{gathered} P_{mach}=\frac{U^2\left(R+r\right)}{{\left(R+r\right)}^2+{\left(Z_L-Z_C\right)}^2}=\frac{U^2}{R+r^{ }+{\displaystyle \frac{{\left(Z_L-Z_C\right)}^2}{R+r}}}\le \frac{U^2}{2\left|Z_L-Z_C\right|} \\ \to P_{mach}max=\frac{U^2}{2\left(Z_L-Z_C\right)} khi R+r=\left|Z_L-Z_C\right| \end{gathered}$$

$\tan \left(\phi \right)=\frac{Z_L-Z_C}{R+r}\to \tan \left(\phi \right)=\pm 1\to \phi =\pm \frac{\pi }{4}$