Câu hỏi

Đặt điện áp xoay chiều có giá trị hiệu dụng không đổi, tần số thay đổi được vào hai đầu đoạn mạch có R, L, C mắc nối tiếp. Khi tần số là 60Hz thì hệ số công suất của đoạn mạch bằng 1. Khi tần số là 120Hz thì hệ số công suất của đoạn mạch bằng 0,707. Khi tần số là 90 Hz thì hệ số công suất của đoạn mạch bằng

  • A 0,486
  • B 0,781
  • C 0,872
  • D 0,625

Phương pháp giải:

Công thức tính hệ số công suất: \(\cos \varphi =\frac{R}{Z}=\frac{R}{\sqrt{{{R}^{2}}+{{({{Z}_{L}}-{{Z}_{C}})}^{2}}}}\)

Lời giải chi tiết:

Với \(f={{f}_{1}}=\text{60 Hz}\): \({{\text{Z}}_{\text{L1}}}\text{ = }{{\text{Z}}_{\text{C1}}}\)

Khi \(f={{f}_{2}}=120\text{ Hz = 2}{{f}_{1}}\):

\({{\text{Z}}_{\text{L2}}}\text{ =2 }{{\text{Z}}_{\text{L1}}};\text{     }{{\text{Z}}_{\text{C2}}}\text{ = }\frac{{{\text{Z}}_{\text{C1}}}}{\text{2}}\text{  }\Rightarrow \text{ }{{\text{Z}}_{\text{L2}}}=4{{\text{Z}}_{\text{C2}}}\text{ }\)

\(\Rightarrow \cos \varphi =\frac{R}{\sqrt{{{R}^{2}}+9.{{Z}_{C2}}^{2}}}=\frac{1}{\sqrt{2}}\Leftrightarrow 2{{R}^{2}}={{R}^{2}}+9.{{Z}_{C2}}^{2}\Leftrightarrow R=3{{Z}_{C2}}=\frac{3}{2}{{Z}_{C1}}\)

Khi \(f={{f}_{2}}=90\text{ Hz = }\frac{3}{2}{{f}_{1}}\):

\({{\text{Z}}_{\text{L3}}}\text{ = }\frac{3}{2}{{\text{Z}}_{\text{L1}}}\text{= }\frac{3}{2}{{\text{Z}}_{C1}};\text{     }{{\text{Z}}_{\text{C3}}}\text{ = }\frac{\text{2}{{\text{Z}}_{\text{C1}}}}{3}\text{  }\)

\(\Rightarrow \cos \varphi =\frac{R}{\sqrt{{{R}^{2}}+{{({{Z}_{L3}}-{{Z}_{C3}})}^{2}}}}=\frac{\frac{3}{2}{{Z}_{C1}}}{\sqrt{{{\left( \frac{3}{2}{{Z}_{C1}} \right)}^{2}}+{{\left( \frac{3}{2}{{\text{Z}}_{C1}}-\frac{\text{2}{{\text{Z}}_{\text{C1}}}}{3} \right)}^{2}}}}\approx 0,87\)

Chọn C


Luyện Bài Tập Trắc nghiệm Lí lớp 12 - Xem ngay