Môn Lý - Lớp 12
50 bài tập Công suất tiêu thụ của mạch điện xoay chiều. Hệ số công suất mức độ vận dụng (Phần 1)
Câu hỏi:
Cho đoạn mạch AB gồm cuộn dây không thuần cảm nối tiếp với tụ điện có điện dung C thay đổi được. Điện áp đặt vào hai đầu mạch có biểu thức trong đó U và ω không đổi. Thay đổi giá trị của C thì nhận thấy, với C = C1 thì điện áp hai đầu tụ điện có giá trị hiệu dụng 40 V và trễ pha hơn điện áp giữa hai đầu mạch một góc φ1 (0 < φ1< 0,5π), Khi C = C2 thì dòng điện trong mạch trễ pha hơn so với điện áp một góc φ1, điện áp giữa hai đầu tụ khi đó là 20 V và mạch tiêu thụ công suất bằng 0,75 công suất cực đại mà nó có thể tiêu thụ. Điện áp hiệu dụng U giữa hai đầu đoạn mạch gần nhất giá trị nào sau đây ?
Phương pháp giải:
Lời giải chi tiết:
Đáp án A
+ Khi \(C = {C_2}\) mạch tiêu thụ công suất bằng 0,75 công suất cực đại
\( \to {\cos ^2}{\varphi _1} = 0,75 \to {\varphi _1} = 30^\circ \)
+ Biểu diễn lượng giác điện áp hiệu dụng trên tụ khi C thay đổi
\({U_C} = {U_{C\max }}\cos \left( {\varphi + {\varphi _0}} \right) \to \left\{ \matrix{
{U_{C1}} = {U_{C\max }}\cos \left( { - 60 + {\varphi _0}} \right) = 40 \hfill \cr
{U_{C2}} = {U_{C\max }}\cos \left( {30 + {\varphi _0}} \right) = 2 \hfill \cr} \right. \to {\varphi _0} = 33,43^\circ \)
và \({U_{C\max }} = 44,7V.\)
+ Kết hợp với \({U_{C\max }} = {U \over {\sin {\varphi _0}}} \to U = {U_{C\max }}\sin {\varphi _0} = 44,7.\sin 33,43^\circ \approx 25V.\)