Bùi Khánh Thu
Member
- Xu
- 25,443
Trong mạch điện xoay chiều, điện áp tức thời, cường độ tức thời,... luôn biến thiên theo thời gian t. Vậy tính toán công suất tiêu thụ trong mạch theo cách nào? Cùng trả lời một số câu hỏi trong bài "Công suất điện tiêu thụ của mạch điện xoay chiều. Hệ số công suất"
Lời giải:
Công suất tỏa nhiệt P phụ thuộc vào giá trị hiệu dụng của điện áp hai đầu đoạn mạch, giá trị hiệu dụng của cường độ dòng điện trong mạch và hệ số công suất của đoạn mạch, đồng thời hệ số công suất cosφ = R/Z, do đó P còn phụ thuộc vào đặc tính cấu tạo của mạch (R, L, C, ω).
Bài 2 (trang 85 SGK Vật Lý 12): Hãy chọn câu đúng.
Hệ số công suất của một mạch điện xoay chiều bằng:
=> Đáp án C
Bài 3 (trang 85 SGK Vật Lý 12): 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 ZC/ZL
Bài 4 (trang 85 SGK Vật Lý 12): Hãy chọn câu đúng.
Mạch điện xoay chiều nối tiếp R = 10Ω; ZL = 8Ω; ZC = 6Ω với tần 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
Bài 5 (trang 85 SGK Vật Lý 12): Cho mạch điện trên hình 15.2, trong đó L là một cuộn cảm thuần, điện áp hai đầu mạch uPQ = 60√2cos100πt (V), các điện áp hiệu dụng UPN = UNQ = 60V. Hệ số công suất của mạch là bao nhiêu ?
Lời giải:
Chọn đáp án A.
Ta có: UNQ = UC = 60V
Từ (1) và (2) ta có UL = UC/2 = 60/2 = 30V; UR = 30√3 V
Vậy
Cách giải khác: Sử dụng giản đồ vectơ
Từ hình vẽ ta có: Vì UPN = UNQ = UC = UPQ = 60 V → ΔONQ đều → φ = -π/6 rad
Vậy cosφ = cos(-π/6) = √3/2.
Bài 6 (trang 4 SGK Vật Lý 12): Mạch điện xoay chiều nối tiếp gồm có: R = 30Ω ; L = 5.0/πmH ; C = 50/π μF cung cấp bởi điện áp hiệu dụng 100V, f = 1kHz. Hãy xác định công suất tiêu thụ và hệ số công suất.
Lời giải:
Tần số f = 1kHz = 1000Hz → ω = 2πf = 2000π rad/s.
Công suất tiêu thụ:
Với
Hệ số công suất:
cosφ=R/Z= 30/30=1
Bài 15: Công suất điện tiêu thụ của mạch điện xoay chiều. Hệ số công suất
Bài 1 (trang 85 SGK Vật Lý 12): Công suất điện tiêu thụ trong một mạch điện xoay chiều phụ thuộc những đại lượng nào?Lời giải:
Công suất tỏa nhiệt P phụ thuộc vào giá trị hiệu dụng của điện áp hai đầu đoạn mạch, giá trị hiệu dụng của cường độ dòng điện trong mạch và hệ số công suất của đoạn mạch, đồng thời hệ số công suất cosφ = R/Z, do đó P còn phụ thuộc vào đặc tính cấu tạo của mạch (R, L, C, ω).
Bài 2 (trang 85 SGK Vật Lý 12): Hãy chọn câu đúng.
Hệ số công suất của một mạch điện xoay chiều bằng:
=> Đáp án C
Bài 3 (trang 85 SGK Vật Lý 12): 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 ZC/ZL
Bài 4 (trang 85 SGK Vật Lý 12): Hãy chọn câu đúng.
Mạch điện xoay chiều nối tiếp R = 10Ω; ZL = 8Ω; ZC = 6Ω với tần 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
Bài 5 (trang 85 SGK Vật Lý 12): Cho mạch điện trên hình 15.2, trong đó L là một cuộn cảm thuần, điện áp hai đầu mạch uPQ = 60√2cos100πt (V), các điện áp hiệu dụng UPN = UNQ = 60V. Hệ số công suất của mạch là bao nhiêu ?
Lời giải:
Chọn đáp án A.
Ta có: UNQ = UC = 60V
Từ (1) và (2) ta có UL = UC/2 = 60/2 = 30V; UR = 30√3 V
Vậy
Cách giải khác: Sử dụng giản đồ vectơ
Từ hình vẽ ta có: Vì UPN = UNQ = UC = UPQ = 60 V → ΔONQ đều → φ = -π/6 rad
Vậy cosφ = cos(-π/6) = √3/2.
Bài 6 (trang 4 SGK Vật Lý 12): Mạch điện xoay chiều nối tiếp gồm có: R = 30Ω ; L = 5.0/πmH ; C = 50/π μF cung cấp bởi điện áp hiệu dụng 100V, f = 1kHz. Hãy xác định công suất tiêu thụ và hệ số công suất.
Lời giải:
Tần số f = 1kHz = 1000Hz → ω = 2πf = 2000π rad/s.
Công suất tiêu thụ:
Với
Hệ số công suất:
cosφ=R/Z= 30/30=1
