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 2)
Câu hỏi:
Khi làm thí nghiệm với dòng điện xoay chiều, người ta đặt lần lượt cùng một điện áp \(u=U\sqrt{2}\text{cos}\omega \text{t (V)}\) vào bốn đoạn mạch RLC mắc nối tiếp khác nhau (mỗi mạch có 3 phần tử là điện trở thuần R, cuộn cảm thuần L và tụ điện C), và có được một số dữ kiện như bảng kết quả dưới đây. Hãy chỉ ra đoạn mạch nào tiêu thụ công suất lớn nhất so với 3 đoạn mạch còn lại ?
Phương pháp giải:
Hệ số công suất cosφ = R/Z
Công suất: \(P=UI\cos \varphi =\frac{{{U}^{2}}}{Z}\text{cos}\varphi \)
Lời giải chi tiết:
Vì cosφ = R/Z nên tổng trở trong 4 trường hợp là
Z1 = 100Ω; Z2 = 142,8Ω; Z3 = 112,5Ω; Z4 = 133,3Ω
Công suất trong từng trường hợp: \(P=UI\cos \varphi =\frac{{{U}^{2}}}{Z}\text{cos}\varphi \)
\({{P}_{1}}=\frac{{{U}^{2}}}{100}.0,6={{6.10}^{-3}}{{U}^{2}}\)
\({{P}_{2}}=\frac{{{U}^{2}}}{142,8}.0,7={{4,9.10}^{-3}}{{U}^{2}}\)
\({{P}_{3}}=\frac{{{U}^{2}}}{112,5}.0,8={{7,1.10}^{-3}}{{U}^{2}}\)
\({{P}_{4}}=\frac{{{U}^{2}}}{133,3}.0,9={{6,75.10}^{-3}}{{U}^{2}}\)
Vậy công suất trong trường hợp 3 lớn nhất
Chọn D