Môn Lý - Lớp 12
50 bài tập Công suất tiêu thụ của mạch điện xoay chiều. Hệ số công suất mức độ vận dụng cao
Câu hỏi:
Đoạn mạch AB gồm hai đoạn mạch AM và MB mắc nối tiếp. Đoạn AM gồm điện trở thuần R1 = 40 W mắc nối tiếp với tụ điện có điện dung C = $\frac{{{{10}^{ - 4}}}}{{4\pi }}$F , đoạn mạch MB gồm điện trở thuần R2 mắc với cuộn thuần cảm. Đặt vào A, B điện áp xoay chiều có giá trị hiệu dụng và tần số không đổi thì điện áp tức thời ở hai đầu đoạn mạch AM và MB lần lượt là uAM = 50$\root \of 2 $cos(100πt -$\frac{\pi }{4}$ )V; uMB = 150cos100πt V . Hệ số công suất của đoạn mạch AB là
Phương pháp giải:
Phương pháp:
Vận dụng công thức tính hệ số công suất: ${\text{cos}}\varphi = \frac{R}{Z}$
Lời giải chi tiết:
Đáp án A
Cách giải:
Xét đoạn mạch AM:
$\left\{ \matrix{
R = {Z_C} \Rightarrow {\phi _{AM}} = - {\pi \over 4} \hfill \cr
{Z_{AM}} = 40\sqrt 2 \Rightarrow I = {{{U_{AM}}} \over {{Z_{AM}}}} = 0,625\sqrt 2 A \hfill \cr} \right.$
Theo đề bài, uMB nhanh pha hơn uAM góc $\frac{\pi }{4}$ nên nhanh pha hơn i góc $\frac{\pi }{3}$
=> tanj = $\frac{{{Z_L}}}{{{R_2}}} = \sqrt 3 $ Þ ZL = $\root \of 3 $R2
Xét đoạn mạch MB: ZMB = $\frac{{{U_{MB}}}}{I} = 120 = \sqrt {R_2^2 + Z_L^2} = 2{R_2}$à R2 = 60 W; ZL = 60$\root \of 3 $ W
Hệ số công suất của mạch AB là cosφ = $\frac{{{R_1} + {R_2}}}{{\sqrt {{{({R_1} + {R_2})}^2} + {{({Z_L} + {Z_C})}^2}} }}$ » 0,84