Chúng ta đều biết rằng, trong mạch điện xoay chiều, điện áp tức thời, cường độ tức thời... luôn biến thiên theo thời gian t. Và làm cách nào để tính toán công suất tiêu thụ trong mạch, chúng ta sẽ cùng nhau tìm hiểu ở bài học ngày hôm nay.
Xét đoạn mạch xoay chiều hình sin có điện áp và cường độ dòng điện tức thời:
\(u=U\sqrt{2}cos(\omega t )\) và \(i=I\sqrt{2}cos(\omega t+\varphi )\)
Công suất tức thời trên đoạn mạch:
\(p=ui=2UIcos\omega tcos(\omega t+\varphi )=UI(cos\varphi +cos(2\omega t+\varphi ))\)
Giá trị trung bình của công suất điện tiêu thụ trong một chu kì T:
\(P=\bar{p}=ui=UI(\bar{cos\varphi} +\bar{cos(2\omega t+\varphi )})=UI(cos\varphi +0)=UIcos\varphi\)
⇒ Công thức tính công suất tiêu thụ trung bình của mạch điện xoay chiều trong một thời gian dài nếu điện áp hiệu dụng U và cường độ hiệu dụng I không đổi:
\(P=UIcos\varphi\)
\(W=P.t\)
Đơn vị: Wh; KWh hoặc J (Ws)
Trong đó:
W là năng lượng tiêu thụ, đơn vị J.
P là công suất tiêu thụ, đơn vị W.
t là thời gian, đơn vị s.
Trong công thức \(P=UIcos\varphi\) thì \(cos\varphi\) được gọi là hệ số công suất. Vì |φ| < \(90^{o}\) nên:
\(0\leq cos\varphi\leq 1\)
Dựa vào giãn đồ véc tơ ta có: \(cos\varphi=\frac{U_R}{R}=\frac{R}{Z}\)
Công suất của đoạn mạch RLC: \(P=UIcos\varphi\)=\(\frac{U^2.R}{Z^2}=I^2.R\)
Vì \(P=UIcos\varphi\rightarrow I=\frac{P}{Ucos\varphi}\) nên công suất hao phí trên đường dây tải (có điện trở r) là \(\Delta P=I^2.r= \frac{r.P^2}{U^2.cos^2\varphi }\).
Nếu hệ số công suất \(cos\varphi\) nhỏ thì công suất hao phí trên đường dây tải \(P_{hp}\) sẽ lớn, do đó người ta phải tìm cách nâng cao hệ số công suất. Theo qui định của nhà nước thì hệ số công suất \(cos\varphi\) trong các cơ sở điện năng tối thiểu phải bằng 0,85.
Với cùng một điện áp U và dụng cụ dùng điện tiêu thụ một công suất P, tăng hệ số công suất \(cos\varphi\) để giảm cường độ hiệu dụng I từ đó giảm hao phí vì tỏa nhiệt trên dây.
Một số phương pháp để làm giảm hao phí (tăng \(cos\varphi\)):
Lắp tụ bù ở các cơ sở tiêu thụ điện
\(cos\varphi =\frac{U_R}{U}\Leftrightarrow cos \varphi =\frac{R}{Z}\)
Công suất trung bình tiêu thụ trong mạch:
\(P=UIcos\varphi=RI^2\)
Cho hiệu điện thế hai đầu đoạn mạch là : \(U_{AB}=10\sqrt{2}cos(100\pi t-\frac{\pi }{4})(V)\) và cường độ dòng điện qua mạch : \(i=3\sqrt{2}cos(100\pi t+\frac{\pi }{12})(A)\).Tính công suất tiêu thụ của đoạn mạch?
Ta có: \(I=\frac{I_0}{\sqrt{2}}=\frac{3\sqrt{2}}{\sqrt{2}}=3(A).\)
\(U=\frac{U_0}{\sqrt{2}}=\frac{120\sqrt{2}}{\sqrt{2}}=120(V).\)
Mặt khác : \(\varphi _u-\varphi _i=\varphi \rightarrow \varphi =100\pi t-\frac{\pi }{4}-(100\pi t+\frac{\pi }{12})=-\frac{\pi }{3}\)
Vậy, \(cos\varphi=cos(-\frac{\pi }{3})=\frac{1}{2}\)
Suy ra công suất tiêu thụ của đoạn mạch là : \(P=UIcos\varphi=120.3.\frac{1}{2}=180(W)\)
Cho đoạn mạch xoay chiều không phân nhánh. Điện trở R=50(\(\Omega\)), cuộn dây thuần cảm \(L=\frac{1}{\pi }(H)\)và tụ \(C=\frac{10^{-3}}{22\pi }(F)\). Điện áp hai đầu mạch: \(u=260\sqrt{2}cos(100\pi t)(V)\). Tính công suất toàn mạch.
Cảm kháng: \(Z_L=\omega L=100\pi.\frac{1}{\pi }=100\Omega\)
Dung kháng: \(Z_C=\frac{1}{\omega C}=\frac{1}{100\pi.\frac{10^{-3}}{22\pi }}=220\Omega\)
Tổng trở: \(Z=\sqrt{R^{2}+(Z_L-Z_C)^{2}}=130\Omega\)
Vậy công suất toàn mạch: \(P=UIcos\varphi=RI^2=\frac{U_{AB}}{Z_{AB}}.R=(\frac{260}{130})^2.50=200W\)
Công suất và hệ số công suất là 1 dạng bài thường xuyên gặp trong các đề thi của chương trình vật lý 12,sau khi học xong bài này, các em cần phải nắm được 1 số kiến thức sau:
Viết được công thức tính công suất và hệ số công suất cho đoạn mạch điện xoay chiều có R, L, C mắc nối tiếp.
Nêu được tầm quan trọng của hệ số công suất trong quá trình cung cấp và sử dụng điện năng
Vận dụng các kiến thức đã học để giải bài tập trong SGK và các bài tập tương tự.
Các em có thể hệ thống lại nội dung kiến thức đã học được thông qua bài kiểm tra Trắc nghiệm Vật lý 12 Bài 15 cực hay có đáp án và lời giải chi tiết.
Cho đoạn mạch điện xoay chiều gồm R,L,C mắc nối tiếp. Biết cảm kháng lớn hơn dung kháng. Điện áp giữa hai đầu đoạn mạch có giá trị hiệu dụng và tần số luôn không đổi, Nếu cho điện dung C tăng thì công suất tiêu thụ của đoạn mạch sẽ
Cho đoạn mạch xoay chiều không phân nhánh. Điện trở R=50(\(\Omega\)), cuộn dây thuần cảm \(L=\frac{1}{\pi }(H)\)và tụ \(C=\frac{10^{-3}}{22\pi }(F)\). Điện áp hai đầu mạch: \(u=260\sqrt{2}cos(100\pi t)(V)\). Tìm giá trị đúng của công suất toàn mạch.
Gọi R là điện trở của dây dẫn và U là hiệu điện thế của dây dẫn. Để giảm điện năng hao phí trên đường dây, thực tế tốt nhất người ta phải:
Câu 4-10: Mời các em đăng nhập xem tiếp nội dung và thi thử Online để củng cố kiến thức về bài học này nhé!
Các em có thể xem thêm phần hướng dẫn Giải bài tập Vật lý 12 Bài 15để giúp các em nắm vững bài học và các phương pháp giải bài tập.
Bài tập 1 trang 85 SGK Vật lý 12
Bài tập 2 trang 85 SGK Vật lý 12
Bài tập 3 trang 85 SGK Vật lý 12
Bài tập 4 trang 85 SGK Vật lý 12
Bài tập 5 trang 85 SGK Vật lý 12
Bài tập 6 trang 85 SGK Vật lý 12
Bài tập 15.1 trang 42 SBT Vật lý 12
Bài tập 15.2 trang 42 SBT Vật lý 12
Bài tập 15.3 trang 42 SBT Vật lý 12
Bài tập 15.4 trang 42 SBT Vật lý 12
Bài tập 15.5 trang 42 SBT Vật lý 12
Bài tập 15.6 trang 43 SBT Vật lý 12
Bài tập 15.7 trang 43 SBT Vật lý 12
Bài tập 15.8 trang 43 SBT Vật lý 12
Bài tập 15.9 trang 43 SBT Vật lý 12
Bài tập 15.10 trang 43 SBT Vật lý 12
Bài tập 15.11 trang 44 SBT Vật lý 12
Bài tập 15.12 trang 44 SBT Vật lý 12
Bài tập 15.13 trang 44 SBT Vật lý 12
Bài tập 1 trang 160 SGK Vật lý 12 nâng cao
Bài tập 2 trang 160 SGK Vật lý 12 nâng cao
Bài tập 3 trang 160 SGK Vật lý 12 nâng cao
Bài tập 4 trang 160 SGK Vật lý 12 nâng cao
Trong quá trình học tập nếu có thắc mắc hay cần trợ giúp gì thì các em hãy comment ở mục Hỏi đáp, Cộng đồng Vật lý DapAnHay sẽ hỗ trợ cho các em một cách nhanh chóng!
Chúc các em học tập tốt và luôn đạt thành tích cao trong học tập!
-- Mod Vật Lý 12 DapAnHay
Cho đoạn mạch điện xoay chiều gồm R,L,C mắc nối tiếp. Biết cảm kháng lớn hơn dung kháng. Điện áp giữa hai đầu đoạn mạch có giá trị hiệu dụng và tần số luôn không đổi, Nếu cho điện dung C tăng thì công suất tiêu thụ của đoạn mạch sẽ
Cho đoạn mạch xoay chiều không phân nhánh. Điện trở R=50(\(\Omega\)), cuộn dây thuần cảm \(L=\frac{1}{\pi }(H)\)và tụ \(C=\frac{10^{-3}}{22\pi }(F)\). Điện áp hai đầu mạch: \(u=260\sqrt{2}cos(100\pi t)(V)\). Tìm giá trị đúng của công suất toàn mạch.
Gọi R là điện trở của dây dẫn và U là hiệu điện thế của dây dẫn. Để giảm điện năng hao phí trên đường dây, thực tế tốt nhất người ta phải:
Cho hiệu điện thế hai đầu đoạn mạch là : \(U_{AB}=10\sqrt{2}cos(100\pi t-\frac{\pi }{4})(V)\) và cường độ dòng điện qua mạch : \(i=3\sqrt{2}cos(100\pi t+\frac{\pi }{12})(A)\).Công suất tiêu thụ của đoạn mạch là?
Cho mạch điện xoay chiều như hình vẽ. \(R=50(\Omega )\) ,\(r=20(\Omega )\) , \(U_{AB}=100(V)\). Công suất tiêu thụ của đoạn mạch là:
Cho một mạch điện gồm biến trở Rx mắc nối tiếp với tụ điện có \(C = 63,8\mu F\) và một cuộn dây có điện trở thuần r = 70W, độ tự cảm \(L = \frac{1}{\pi }H\). Đặt vào hai đầu một điện áp U=200V có tần số f = 50Hz. Giá trị của Rx để công suất của mạch cực đại và giá trị cực đại đó lần lượt là
Đặt điện áp u = Uocosωt ( Uovà ω không đổi) vào hai đầu đoạn mạch mắc nối tiếp gồm có biến trở R, tụ điện có dung kháng 80\(\sqrt 3 \)Ω, cuộn cảm có điện trở thuần 30 Ω và cảm kháng 50\(\sqrt 3 \)Ω. Khi điều chỉnh trị số của biến trở R để công suất tiêu thụ trên biến trở cực đại thì hệ số công suất của đoạn mạch bằng
Hệ số công suất của mạch điện xoay chiều bằng
Công suất tỏa nhiệt trong mạch điện xoay chiều phụ thuộc vào
Đặt điện áp u = U0 cos(ωt + φ) ( với U0 và ω không đổi) vào hai đầu đoạn mạch gồm biến trở mắc nối tiếp với cuộn cảm thuần. Điều chỉnh biến trở để công suất tỏa nhiệt trên biến trở đạt cực đại. Khi đó
Công suất điện tiêu thụ trong một mạch điện xoay chiều phụ thuộc vào những đại lượng nào?
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. ;
D. .
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 .
Hãy chọn câu đúng
Mạch điện xoay chiều nối tiếp \(\small R = 10 \Omega ; Z_L = 8 \Omega ; Z_C = 6 \Omega\) 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.
Cho mạch điện trên hình 15.2, trong đó L là một cuộn cảm thuần, điện áp hai đầu mạch \(\small U_{PQ}= 60\sqrt{2}cos100\pi t (V)\), các điện áp hiệu dụng \(\small U_{{PN}} = U_{NQ} =60 V\). Hệ số công suất của mạch là bao nhiêu ?
A. ;
B. ;
C. ;
D. .
Mạch điện xoay chiều nối tiếp gồm có \(\small R=30 \Omega; L=\frac{5,0}{\pi}mH; C=\frac{50}{\pi}\mu F\) cung cấp bởi điện áp hiệu dụng 100 V, f = 1kHz. Hãy xác định công suất tiêu thụ và hệ số công suất.
Đặt một điện áp xoay chiều, tần số f = 50 Hz và giá trị hiệu dụng U = 80 V vào hai đầu đoạn mạch gồm R, L, C mắc nối tiếp. Biết cuộn cảm có độ tự cảm L = 0,6/π (H), tụ điện có điện dung C = 10-4/π (F) và công suất toả nhiệt trên R là 80 W. Giá trị của điện trở thuần R là
A. 30 Ω. B. 80 Ω.
C. 20 Ω. D. 40 Ω.
Phát biểu nào sau đây là sai khi nói về đoạn mạch điện xoay chiều chỉ có tụ điện ?
A. Hệ số công suất của đoạn mạch bằng 0.
B. Điện áp giữa hai bản tụ điện trễ pha π/2 so với cường độ dòng điện qua đoạn mạch.
C. Công suất tiêu thụ của đoạn mạch là khác 0.
D. Tần số góc của dòng điện càng lớn thì dung kháng của đoạn mạch càng nhỏ.
Đặt một điện áp xoay chiều \(u = 200\sqrt 2 cos100\pi t{\rm{ }}\left( V \right)\) vào hai đầu một đoạn mạch AB gồm điện trở thuần 100Ω cuộn cảm thuần và tụ điện mắc nối tiếp. Khi đó, điện áp hai đầu tụ điện là \({u_2}\; = 100\sqrt 2 cos\left( {100\pi t - \frac{\pi }{2}} \right){\rm{ }}\left( V \right)\) . Công suất tiêu thụ của đoạn mạch AB bằng
A. 100 W. B. 300 W.
C. 400 W. D. 200 W.
Đặt điện áp \(u = {U_0}\sqrt 2 cos\left( {100\pi t - \frac{\pi }{6}} \right){\rm{ }}\left( V \right)\) vào hai đầu đoạn mạch có R, L, C mắc nối tiếp thì cường độ dòng điện qua mạch là \(i = {I_0}\sqrt 2 cos\left( {100\pi t + \frac{\pi }{6}} \right){\rm{ }}\left( A \right)\) . Hệ số công suất của đoạn mạch bằng
A. 0,86. B. 1,00. C. 0,71. D. 0,50.
Đặt điện áp \(u = U\sqrt 2 cos\omega t{\rm{ }}\left( V \right)\) (với U và ω không đổi) vào hai đầu một đoạn mạch có R, L, C mắc nối tiếp. Biết điện trở thuần R và độ tự cảm L của cuộn cảm thuần đều xác định còn tụ điện có điện dung C thay đổi được. Thay đổi điện dung của tụ điện đến khi công suất của đoạn mạch đạt cực đại thì thấy điện áp hiệu dụng giữa hai bản tụ điện là 2U. Điện áp hiệu dụng giữa hai đầu cuộn cảm thuần lúc đó là
A. \(2U\sqrt 2 \). B. 3U.
C. 2U. D. U.
Đề bài dành cho các câu 15.6, 15.7, 15.8, 15.9
Cho mạch điện như hình 15.1.
Điện áp giữa hai đầu mạch AB là \({u_{AB}}\; = {\rm{ }}65\sqrt 2 cos\omega t{\rm{ }}\left( V \right)\) . Các điện áp hiệu dụng là UAM = 13 V ;UMN = 13 V ; UNB = 65 V. Công suất tiêu thụ trong mạch là 25 W.
15.6. Điện trở thuần của cuộn cảm là bao nhiêu ?
A. 5 Ω. B. 10 Ω. C. 1 Ω. D. 12 Ω.
15.7. Cảm kháng của cuộn dây là bao nhiêu ?
A. 5 Ω. B. 10 Ω. C. 1 Ω. D. 12 Ω.
15.8. Cường độ dòng điện hiệu dụng trong mạch là bao nhiêu ?
A. 4 A. B. 2 A.
C. 3 A. D. 1 A.
15.9. Hệ số công suất của mạch là bao nhiêu ?
A. 5/13. B. 12/13.
C. 10/13. D. 6/13.
Cho mạch điện xoay chiều gồm có điện trở R, cuộn cảm thuần L và tụ điện c mắc nối tiếp, điện áp ở hai đầu đoạn mạch \(u = 50\sqrt 2 cos100\pi t{\rm{ }}\left( V \right)\) . Điện áp hiệu dụng ở hai đầu cuộn cảm và hai đầu tụ điện : UL = 30 V ; UC = 60 V.
a) Tính hệ số công suất của mạch.
b) Cho biết công suất tiêu thụ trong mạch là P = 20 W. Xác định R, L, C.
Mạch điện xoay chiều gồm một cuộn dây có điện trở R, độ tự cảm L nối tiếp với một tụ điện có điện dung C. Các điện áp hiệu dụng ở hai đầu đoạn mạch U = 120 V, ở hai đầu cuộn dây Ud = 120 V, ở hai đầu tụ điện UC = 120 V. Xác định hệ số công suất của mạch.
Cuộn dây có \(L = \frac{{0,6}}{\pi }{\rm{ }}\left( H \right)\) nối tiếp với tụ điện \(C = \frac{1}{{14000\pi }}\left( F \right)\) trong một mạch điện xoay chiều ; điện áp tức thời ở hai đầu đoạn mạch u = 160cos10πt (V). Công suất điện tiêu thụ trong mạch là 80 W. Viết biểu thức của i.
Mạch điện xoay chiều gồm một điện trở, một cuộn dây và một tụ điện ghép nối tiếp (H.15.2). Điện áp tức thời giữa hai đầu đoạn mạch \(u = 65\sqrt 2 cos100\pi t{\rm{ }}\left( V \right).\)
Các điện áp hiệu dụng UAM = 13 V; UMN = 13 V ; UNB = 65 V.
a) Chứng tỏ rằng cuộn dây có điên trở thuần r ≠ 0.
b) Tính hệ số công suất của mạch.
Công suất của dòng điện xoay chiều trên một đoạn mạch RLC nối tiếp nhỏ hơn tích UI là do
A. Một phần điện năng tiêu thụ trong tụ điện.
B. Trong cuộn dây có dòng điện cảm ứng
C. Điện áp giữa hai đầu đoạn mạch và cường độ dòng điện biến đổi lệch pha đối với nhau.
D. Có hiện tượng cộng hưởng điện trên đoạn mạch.
Họ và tên
Tiêu đề câu hỏi
Nội dung câu hỏi
Câu trả lời của bạn
Theo công thức tính từ thông qua một vòng dây.
\(\phi = BS\cos \alpha \) , ta có thể làm \(\phi\) biến thiên bằng 3 cách.
a) Cho khung dây đứng yên và thay đổi độ lớn của cảm ứng từ \(B\) qua khung.
b) Cho khung dây đứng yên và thay đổi diện tích khung.
c) Cho khung dây quay trong từ trường không đổi \(\overrightarrow B \)
Thông thường trong thực tế người ta chọn cách thứ ba vì thuận tiện và đơn giản.
Câu trả lời của bạn
\(U = 50\) (V)
\(P = 1,5\) (W)
\(I= 0,2\) (A)
Hệ số công suất của cuộn cảm
\(P = UI\cos \varphi \Rightarrow cos\varphi = {P \over {UI}} = {{1,5} \over {50.0,2}} = 0,15.\)
Câu trả lời của bạn
Suất điện động của máy phát điện xoay chiều phụ thuộc vào các yếu tố :
* Số vòng dây của phần ứng.
* Tốc độ quay của Rôto.
* Độ lớn cảm ứng từ \(B\) của phần cảm.
* Tiết diện cuộn dây phần ứng.
* Số cặp cực của phần cảm.
\( \Rightarrow {E_0} = \omega N{\phi _0} = 2\pi fNBS.\)
Câu trả lời của bạn
Các máy phát điện 1 pha và 3 pha đều có nguyên tắc hoạt động dựa trên hiện tượng cảm ứng điện từ.
Câu trả lời của bạn
Rôto có 3 cặp cực \( \Rightarrow p = 3\).
Với \(n = 1200\) vòng/phút \(= 20\) vòng/s
\( \Rightarrow\) Tần số của suất điện động do máy phát ra là \(f = pn = 3.20 = 60\) (Hz).
Câu trả lời của bạn
Phần ứng của máy phát điện xoay chiều có \(N = 200\) vòng. Từ thông cực đại qua mỗi vòng dây .
\({\Phi _0} = 2(mWb) = {2.10^{ - 3}}(Wb)\).
Tần số \(f = 50\) (Hz).
Suất điện động hiệu dụng do máy tạo ra :
\(E = {{{E_0}} \over {\sqrt 2 }} = {{N{\Phi _0}\omega } \over {\sqrt 2 }} = {{N{\Phi _0}2\pi f} \over {\sqrt 2 }} = {{{{200.2.10}^{ - 3}}.2\pi .50} \over {\sqrt 2 }} = 89(V).\)
Câu trả lời của bạn
Cảm kháng \({Z_L} = L\omega = L.2\pi f \\= \dfrac{{0,6}}{\pi }.2\pi .50 = 60\Omega \)
Dung kháng:
\(\begin{array}{l}{Z_C} = \dfrac{1}{{C\omega }} = \dfrac{1}{{C.2\pi f}}\\ = \dfrac{1}{{\dfrac{{{{10}^{ - 4}}}}{\pi }.2\pi .50}} = 100\Omega \end{array}\)
Công suất tỏa nhiệt trên điện trở:
\(\begin{array}{l}P = {I^2}R = {\left( {\dfrac{U}{Z}} \right)^2}R\\ = {\left( {\dfrac{U}{{\sqrt {{R^2} + {{({Z_L} - {Z_C})}^2}} }}} \right)^2}R\end{array}\)
\(\begin{array}{l} \Leftrightarrow 80 = {\left( {\dfrac{{80}}{{\sqrt {{R^2} + {{(60 - 100)}^2}} }}} \right)^2}R\\ \Rightarrow R = 40\Omega \end{array}\)
Câu trả lời của bạn
Từ biểu thức điện áp đầu tụ điện là \({u_2} = 100\sqrt 2 cos(100\pi t - \dfrac{\pi }{2})(V)\)
\(\Rightarrow \)pha dòng điện bằng \(0\) vì \(i\) nhanh pha hơn \({u_C}\) góc \(\dfrac{\pi }{2}\)
Nhận thấy điện áp hai đầu mạch \(u\) và dòng điện \(i\) cùng pha, do đó mạch xảy ra cộng hưởng điện, công suất đạt cực đại.
\({P_{\max }} = \dfrac{{{U^2}}}{R} = \dfrac{{{{200}^2}}}{{100}} = 400W\)
Câu trả lời của bạn
Ta có \(\varphi = {\varphi _u} - {\varphi _i} = - \dfrac{\pi }{6} - \dfrac{\pi }{6} = - \dfrac{\pi }{3}\)
Vậy hệ số công suất \(\cos \varphi = \cos \left( { - \dfrac{\pi }{3}} \right) = 0,5\)
Câu trả lời của bạn
\(C\) thay đổi để công suất đạt cực đại khi mạch có hiện tượng cộng hưởng điện
\( \Rightarrow {Z_L} = {Z_C} \Rightarrow {U_L} = {U_C} = 2U\)
a) Tính hệ số công suất của mạch.
b) Cho biết công suất tiêu thụ trong mạch là \(P = 20{\rm{W}}\). Xác định \(R,L,C.\)
Câu trả lời của bạn
Ta có
\(\begin{array}{l}{U^2} = U_R^2 + {({U_L} - {U_C})^2}\\ \Rightarrow {U_R} = \sqrt {{U^2} - {{({U_L} - {U_C})}^2}} \\ = \sqrt {{{50}^2} - {{(30 - 60)}^2}} = 40V\end{array}\)
Hệ số công suất đoạn mạch \(\cos \varphi = \dfrac{{{U_R}}}{U} = \dfrac{{40}}{{50}} = 0,8\)
b) Công suất \(P = \dfrac{{{U_R}^2}}{R} \Rightarrow R = \dfrac{{{U_R}^2}}{P} = \dfrac{{{{40}^2}}}{{20}} = 80\Omega \)
Lại có \(I = \dfrac{{{U_R}}}{R} = \dfrac{{{U_L}}}{{{Z_L}}} = \dfrac{{{U_C}}}{{{Z_C}}} \\\Rightarrow {Z_L} = 60\Omega ;{Z_C} = 120\Omega \)
\({Z_L} = \omega L \\\Rightarrow L = \dfrac{{{Z_L}}}{\omega } = \dfrac{{60}}{{100\pi }} = \dfrac{3}{{5\pi }}\left( H \right)\)
\({Z_C} = \dfrac{1}{{\omega C}} \\\Rightarrow C = \dfrac{1}{{{Z_C}.\omega }} \\= \dfrac{1}{{120.100\pi }} = \dfrac{{25}}{{3\pi }}{.10^{ - 5}}\left( F \right)\)
Câu trả lời của bạn
Ta có:
\(\begin{array}{l}U_d^2 = U_R^2 + U_L^2\\ \Rightarrow {U_L} = \sqrt {U_d^2 - U_R^2} = \sqrt {{{120}^2} - U_r^2} (1)\end{array}\)
\(\begin{array}{l}{U^2} = {U_R}^2 + {({U_L} - {U_C})^2}\\ \Leftrightarrow {120^2} = {U_R}^2 + {({U_L} - 120)^2}(2)\end{array}\)
Từ (1)(2)\( \Rightarrow {120^2} = {U_R}^2 + {(\sqrt {{{120}^2} - U_R^2} - 120)^2}\)
Giải được \({U_R} = 60\sqrt 3 V;{U_L} = 60V\)
Hệ số công suất \(\cos \varphi = \dfrac{{{U_R}}}{U} = \dfrac{{60\sqrt 3 }}{{120}} = \dfrac{{\sqrt 3 }}{2}\)
a) Chứng tỏ rằng cuộn dây có điện trở thuần \(r \ne 0.\)
b) Tính hệ số công suất của mạch.
Câu trả lời của bạn
a) Xét \(U_{AM}^2 + {({U_{MN}} - {U_{NB}})^2} \\= {13^2} + {(13 - 65)^2} = 2873\)
\(U_{AB}^2 = {65^2} = 4225\)
Nhận thấy \(U_{AB}^2 \ne {U_{AM}}^2 + {({U_{MN}} - {U_{NB}})^2}\)
Vậy trong cuộn dây còn có điện trở \(r\)
b) Ta có:
\(\begin{array}{l}U_{MN}^2 = U_r^2 + U_L^2\\ \Rightarrow {U_L} = \sqrt {U_{MN}^2 - U_r^2} = \sqrt {{{13}^2} - U_r^2} (1)\end{array}\)
\(\begin{array}{l}U_{AB}^2 = {({U_R} + {U_r})^2} + {({U_L} - {U_C})^2}\\ \Leftrightarrow {65^2} = {(13 + {U_r})^2} + {({U_L} - 65)^2}(2)\end{array}\)
Từ (1)(2)\( \Rightarrow {65^2} = {(13 + {U_r})^2} + {(\sqrt {{{13}^2} - U_r^2} - 65)^2}\)
Giải được \({U_r} = 12V;{U_L} = 5V\)
Hệ số công suất đoạn mạch \(\cos \varphi = \dfrac{{{U_R} + {U_r}}}{{{U_{AB}}}} = \dfrac{{13 + 12}}{{65}} = \dfrac{5}{{13}}\)
Câu trả lời của bạn
Ta có:
Dung kháng \({Z_C} = \dfrac{1}{{C\omega }} = \dfrac{1}{{\dfrac{1}{{14000\pi }}.100\pi }} = 140(\Omega )\)
Cảm kháng \({Z_L} = L\omega = \dfrac{{0,6}}{\pi }.100\pi = 60(\Omega )\)
Công suất
\(\begin{array}{l}P = {I^2}R = \dfrac{{{U^2}}}{{{Z^2}}}.R\\ \Leftrightarrow 80 = \dfrac{{{{(80\sqrt 2 )}^2}}}{{{R^2} + {{(60 - 140)}^2}}}.R\\ \Rightarrow R = 80\Omega \\ \Rightarrow I = 1A \Rightarrow {I_0} = \sqrt 2 A\end{array}\)
Độ lệch pha giữa điện áp và cường độ dòng điện:
\(\begin{array}{l}\tan \varphi = \dfrac{{{Z_L} - {Z_C}}}{R} = \dfrac{{60 - 140}}{{80}} = - 1\\ \Rightarrow \varphi = - \dfrac{\pi }{4}rad\end{array}\)
Có
\(\begin{array}{l}\varphi = {\varphi _u} - {\varphi _i}\\ \Rightarrow {\varphi _i} = {\varphi _u} - \varphi = \dfrac{\pi }{4}rad\end{array}\)
Vậy biểu thức cường độ dòng điện là: \(i = \sqrt 2 \cos (100\pi t + \dfrac{\pi }{4})(A)\)
Câu trả lời của bạn
Vì bếp điện, bàn là có công suất lớn nên khi cắm vào mạng điện hoặc rút ra khỏi mạng điện thì thường tạo ra tía lửa điện ở ổ cắm. Chính sự phóng điện này đã tạo ra sóng điện từ tác động vào anten máy thu, gây ra nhiễu âm thanh.
Câu trả lời của bạn
Hiện tượng này có thể xảy ra. Nguyên nhân do dòng điện xoay chiều trong dây điện cao thế có thể phát ra sóng điện từ khá mạnh, có thể làm cho các electron có trong đèn chuyển động mạnh, gây ion hóa các phân tử khí trong đèn, kích thích sự phát sáng, tương tự như khi ta đặt vào hai đầu đèn một hiệu điện thế.
1. \(u = {U_0}\) a) \(i = {{{I_0}} \over {\sqrt 2 }}\)
2. \(u = {{\sqrt 3 } \over 2}{U_0}\) b) \(i = {{\sqrt 3 } \over 2}{I_0}\)
3. \(u = {1 \over 2}{U_0}\) c) \(i = {{{I_0}} \over 2}\)
d) \(i = {I_0}\)
e) i = 0.
Câu trả lời của bạn
1 – b; 2 – c; 3 – e
Câu trả lời của bạn
\(P = Z{I^2}\cos \varphi \)
1. Đoạn mạch gồm R và C.
2 Đoạn mạch gồm R và L.
3. Đoạn mạch gồm L và C.
4. Đoạn mạch gồm R,L, C.
a) Cường độ dòng điện sớm pha \({\pi \over 2}\) so với điện áp, tổng trở bằng \(R\sqrt 3 .\)
b) Cường độ dòng điện trễ pha \({\pi \over 2}\) so với điện áp, tổng trở bằng \(R.\)
c) Cường độ dòng điện sớm pha \({\pi \over 4}\) so với điện áp, tổng trở bằng \(R\sqrt 2 .\)
d) Cường độ dòng điện trễ pha \({\pi \over 4}\) so với điện áp, tổng trở bằng \(R\sqrt 2 .\)
e) Cường độ dòng điện trễ pha so với điện áp một góc lớn hơn \({\pi \over 4}\), tổng trở bằng \(R\sqrt 5 .\)
f) Cường độ dòng điện trễ pha \({\pi \over 4}\) so với điện áp, tổng trở bằng \(R\sqrt 5 .\)
Câu trả lời của bạn
1 – c; 2 – e; 3 – b; 4 – d
A. Vì \({U_L} \ne {U_C}\) nên suy ra \({Z_L} \ne {Z_C}\), vậy trong mạch không xảy ra cộng hưởng.
B. Cuộn dây có điện trở không đáng kể.
C. Cuộn dây có điện trở đáng kể. Trong mạch không xảy ra hiện tượng cộng hưởng.
D. Cuộn dây có điện trở đáng kể. Trong mạch xảy ra hiện tượng cộng hưởng.
Câu trả lời của bạn
Cuộn dây có điện trở đáng kể. Trong mạch xảy ra hiện tượng cộng hưởng.
0 Bình luận
Để lại bình luận
Địa chỉ email của hạn sẽ không được công bố. Các trường bắt buộc được đánh dấu *