Trang Chủ Bài tập SGK lớp 12 Bài tập Vật lý 12

Bài 1, 2, 3, 4, 5, 6 trang 85 Sách giáo khoa Vật Lý 12: Công suất điện tiêu thụ của mạch điện xoay chiều. Hệ số công suất

 Bài 15 Công suất điện tiêu thụ của mạch điện xoay chiều. Hệ số công suất Lý 12. Giải bài 1, 2, 3, 4, 5, 6 trang 85 Sách giáo khoa Vật lí 12.Công suất điện tiêu thụ trong một mạch điện xoay chiều phụ thuộc vào những đại lượng nào; Trong các bài toán sau đây, cuộn dây được giả thiết là thuần cảm

Bài 1: Công suất điện tiêu thụ trong một mạch điện xoay chiều phụ thuộc vào những đại lượng nào ?

Bài giải.

Ta có : cos\(\varphi\) = \(\frac{R}{Z}\) = \(\frac{R}{\sqrt{R^{2}+ (\omega L – \frac{1}{\omega C})^{2}}}\). Như vậy hệ số công suất của mạch điện phụ thuộc vào R, L, C ( linh kiện của mạch điện ) và ω ( tần số của điện áp đặt vào ).


Bài 2: Trong các bài toán sau đây, cuộn dây được giả thiết là thuần cảm.

Hãy chọn câu đúng.

Hệ số công suât của một mạch điện R L C nối tiếp bằng:

A. RZ;            B. \(\frac{Z_{L}}{Z}\);                C. \(\frac{R}{Z}\);             D. \(\frac{Z_{C}}{Z}\).

Chọn đáp án C.


Bài 3: Hãy chọn câu đúng.

Hệ số công suất trong mạch điện xoay chiều gồm R, L, C mắc nối tiếp với

ZL = ZC :

A. Bằng 0;                   B. Bằng 1;

C. Phụ thuộc R;           D. Phụ thuộc \(\frac{Z_{C}}{Z_{L}}\).

Bài giải.

Advertisements (Quảng cáo)

Chọn đáp án B.


Bài 4: Hãy chọn câu đúng

Mạch điện xoay chiều nối tiếp R = 10 Ω; ZL = 8 Ω; ZC = 6 Ω với tận số f. Giá trị của tần số để hệ số công suất bằng 1:

A. là một số < f;                B. là một số > f;

C. là một số = f;               D. không tồn tại.

A.

Để có hệ số công suất bằng 1 thì mạch phải xảy ra hiện tượng cộng hưởng.

Tức là: Lω = \(\frac{1}{\omega C}\)⇔ 2πf0L = \(\frac{1}{2\Pi f_{0}C}\) ⇔ \(f_{0}^{2}\) = \(\frac{1}{4\Pi ^{2}LC}\)              (1)

Advertisements (Quảng cáo)

Với tần số f ta có: ZL = ωL = 2πfL = 8 và ZC = \(\frac{1}{\omega C}\) = \(\frac{1}{2\Pi fC}\) = 6

Do đó: f2 = \(\frac{8}{6}\) . \(\frac{1}{4\Pi ^{2}LC}\)                                            (2)

Từ (1) (2): f0 = \(\frac{\sqrt{3}}{2}f\) < f.


Bài 5: Cho mạch điện trên hình 15.2, trong đó L là một cuộn cảm thuần, điện áp hai đầu mạch

UPQ= 60√2cos100πt (V), các điện áp hiệu dụng

UPN = UNQ =60 V. Hệ số công suất của mạch là bao nhiêu ?

A. ;                                B. ;

C. ;                                D. .

A.

Ta có:

UPQ = = 60 V

UPN = = 60 V

UPQ= UC = 60 V

Giải hệ 3 phương trình trên ta được:

UR = 30√3 V;  UL = 30 V; UC = 60 V

Hệ số công suất: cosφ = = = = .


Bài 6: Mạch điện xoay chiều nối tiếp gồm có R = 30 Ω; L = \(\frac{5,0}{\Pi }\) mH; C = \(\frac{50}{\Pi }\) μF cung cấp bởi điện áp hiệu dụng 100 V, f = 1kHz. Hãy xác định công suất tiêu thụ và hệ số công suất.

Ta có: ω = 2πf = 2000π rad/s => ZL = ZC = 10 Ω. Do đó trong mạch xảy ra hiện tượng cộng hưởng. Nên ta có I = \(\frac{U}{R}\) và hệ số công suất cosφ = 1.

Công suất: P = RI2 = \(\frac{U^{2}}{R}\) = \(\frac{100^{2}}{30}\) ≈ 333 W

Advertisements (Quảng cáo)