Công suất tiêu thụ của mạch điện xoay chiều - Hệ số công suất

  • 727 lượt thi

  • 7 câu hỏi

  • 30 phút

Câu 1:

Đặt điện áp \[u = 6\sqrt 2 cos(\omega t)V\](\(\omega \)không đổi) vào hai đầu đoạn mạch gồm cuộn dây mắc nối tiếp với tụ điện. Điện áp hiệu dụng hai đầu cuộn dây là 10V và sớm pha hơn điện áp hai đầu mạch là 1,56rad.Hệ số công suất của mạch là

Xem đáp án

Ta có: \[\left( {{u_d},u} \right) = 1,56rad = \frac{\pi }{2};U = 6V;{U_d} = 10V\]

Vì điện áp hai đầu cuộn dây lệch pha với điện áp hai đầu đoạn mạch góc 1,56rad nên cuộn dây có điện trở thuần.

Ta có giản đồ vecto:

Từ giản đồ vecto ta có: \[\tan \alpha = \frac{6}{{10}} = 0,6\]

\[ \Rightarrow \alpha = shif\tan 0,6 = 0,54042 \Rightarrow cos\alpha = 0,86\]

\[\alpha = \varphi \Rightarrow \cos \varphi = 0,86\]

Đáp án cần chọn là: D


Câu 2:

Một mạch điện nối tiếp có \[R = 60\Omega \]\[C = {10^{ - 3}}/(8\pi )(F)\;\]được mắc vào mạng điện xoay chiều 220 V – 50Hz. Hệ số công suất của mạch là:

Xem đáp án

Ta có:

+ Dung kháng:

\[{Z_C} = \frac{1}{{\omega C}} = \frac{1}{{2\pi fC}} = \frac{1}{{2\pi .50.\frac{{{{10}^{ - 3}}}}{{8\pi }}}} = 80{\rm{\Omega }}\]

+ Tổng trở của mạch:

\[Z = \sqrt {{R^2} + {Z_C}^2} = \sqrt {{{60}^2} + {{80}^2}} = 100{\rm{\Omega }}\]

+ hệ số công suất:

\[{\rm{cos}}\varphi = \frac{R}{Z} = \frac{{60}}{{100}} = 0,6\]

Đáp án cần chọn là: A


Câu 3:

Đoạn mạch nối tiếp có \[R = 80\Omega ;\;L = 0,4/\pi (H)\]và \[C = {10^{ - 4}}/\pi (F).\]Mắc mạch điện vào nguồn 220V – 50Hz. Công suất toả nhiệt của đoạn mạch là:

Xem đáp án

Ta có:

+ Cảm kháng:

\[{Z_L} = \omega L = 2\pi fL = 2\pi .50.\frac{{0,4}}{\pi } = 40{\rm{\Omega }}\]

+ Dung kháng:

\[{Z_C} = \frac{1}{{\omega C}} = \frac{1}{{2\pi fC}} = \frac{1}{{2\pi .50.\frac{{{{10}^{ - 4}}}}{\pi }}} = 100{\rm{\Omega }}\]

+ Tổng trở của mạch:

\[Z = \sqrt {{R^2} + {{({Z_L} - {Z_C})}^2}} = \sqrt {{{80}^2} + {{(40 - 100)}^2}} = 100{\rm{\Omega }}\]

+ Cường độ dòng điện hiệu dụng trong mạch:

\[I = \frac{U}{Z} = \frac{{220}}{{100}} = 2,2(A)\]

+ Công suất tỏa nhiệt :

\[P = {I^2}R = {2,2^2}.80 = 387,2{\rm{W}}\]

Đáp án cần chọn là: D


Câu 5:

Đề thi thử THPT chuyên Lam Sơn - 2021

Đặt điện áp xoay chiều có giá trị hiệu dụng và tần số không đổi vào hai đâu đoạn mạch AB mắc nối tiếp gồm điện trở R không đổi và cuộn cảm thuần có độ tự cảm L thay đổi được. Gọi \(\varphi \)là độ lệch pha của điện áp hai đầu đoạn mạch và cường độ dòng điện trong đoạn mạch. Hình vẽ bên là đồ thị của công suất mà mạch tiêu thụ theo giá trị của \(\varphi \). Giá trị \({\varphi _1}\)gần giá trị nào nhất sau đây?

Xem đáp án

Từ đồ thị ta có:

Khi \[\varphi = 0 \to {P_{ma{\rm{x}}}} = {P_0} = \frac{{{U^2}}}{R}\,\,\,\,\left( 1 \right)\]

Khi  \[\varphi = {\varphi _1} \to P = \frac{3}{4}{P_0} = UI\cos \varphi = \frac{{{U^2}}}{{{Z^2}}}R\,\,\,\,\,\left( 2 \right)\]

Từ (1) và (2) ta suy ra: \[\frac{3}{4}\frac{{{U^2}}}{R} = \frac{{{U^2}}}{{{Z^2}}}R\]

\[ \Rightarrow 3{{\rm{Z}}^2} = 4{{\rm{R}}^2} \Leftrightarrow 3\left( {{R^2} + Z_L^2} \right) = 4{{\rm{R}}^2} \Rightarrow {Z_L} = \frac{R}{{\sqrt 3 }}\]

Lại có:  \[\tan {\varphi _1} = \frac{{{Z_L}}}{R} = \frac{1}{{\sqrt 3 }} \Rightarrow {\varphi _1} = \frac{\pi }{6}\;rad\]

Đáp án cần chọn là: C


Các bài thi hot trong chương:

0

Đánh giá trung bình

0%

0%

0%

0%

0%

Bình luận


Bình luận