Đặt điện áp \(u = {U_0}\cos (\omega t + \varphi )\) vào hai đầu đoạn mạch RLC nối tiếp có L thay đổi. Khi công suất của mạch cực đại thì L được xác định bằng biểu thức nào ?

Phương pháp: 

Điều kiện có cộng hưởng điện: \[{Z_L} = {Z_C}\]

Công thức tính công suất:  \(P = \frac{{{U^2}R}}{{{Z^2}}}\)

Cách giải: 

Công suất của mạch được xác định bởi công thức: \(P = \frac{{{U^2}R}}{{{Z^2}}} = \frac{{{U^2}R}}{{{R^2} + {{\left( {{Z_L} - {Z_C}} \right)}^2}}}\)

Mạch có L thay đổi để \({P_{\max }} \Leftrightarrow {\left[ {{R^2} + {{\left( {{Z_L} - {Z_C}} \right)}^2}} \right]_{\min }}\)

Khi mạch xảy ra hiện tượng cộng hưởng khi đó công suất của mạch đạt giá trị cực đại

\( \Leftrightarrow {Z_L} = {Z_C} \Leftrightarrow \omega L = \frac{1}{{\omega C}} \Rightarrow L = \frac{1}{{{\omega ^2}C}}\)

Chọn D.