Môn Lý - Lớp 12
50 bài tập Công suất tiêu thụ của mạch điện xoay chiều. Hệ số công suất mức độ vận dụng cao
Câu hỏi
Một quạt điện xoay chiều mắc nối tiếp với điện trở R rồi mắc hai đầu đoạn mạch này vào điện áp xoay chiều có giá trị hiệu dụng 380 V. Biết quạt điện này có giá trị định mức 220V – 80 W và khi hoạt động đúng công suất định mức thì độ lệch pha giữa điện áp ở hai đầu quạt và cường độ dòng điện chạy qua nó là φ với cosφ = 0,8. Để quạt điện chạy gần đúng công suất định mức nhất thì R có giá trị
- A 230,4Ω
- B 360,7Ω
- C 396,7Ω
- D 180,4Ω
Phương pháp giải:
Ta coi đoạn mạch gồm R nối tiếp quạt là điện trở R nối tiếp với đọan mạch RLC nối tiếp.
Áp dụng công thức tính công suất của quạt \(P = U.I.\cos \varphi \) ta tính được cường độ dòng điện I
Vẽ giản đồ vecto của đoạn mạch.
Từ đó ta tìm được UR từ giản đồ vecto:
\(U = \sqrt {U_R^2 + U_q^2 - 2{U_R}.{U_q}.\cos ({{180}^0} - \varphi )} \)
Xác định được điện trở R:
\(R = \frac{{{U_R}}}{I}\)
Lời giải chi tiết:
Áp dụng công thức tính công suất của quạt:
\(P = U.I.\cos \varphi \Rightarrow I = \frac{P}{{U.\cos \varphi }} = \frac{{80}}{{220.0,8}} = \frac{5}{{11}}A\)
Mạch điện có giản đồ vecto:
Từ đó ta tìm được UR từ giản đồ vecto:
\(\begin{gathered}
U = \sqrt {U_R^2 + U_q^2 - 2{U_R}.{U_q}.\cos ({{180}^0} - \varphi )} \hfill \\
\Leftrightarrow {380^2} = U_R^2 + {220^2} - 2.{U_R}.220.( - \cos \varphi ) \Rightarrow {U_R} = 180V \hfill \\
\end{gathered} \)
Xác định được điện trở R:
\(R = \frac{{{U_R}}}{I} = \frac{{180}}{{\frac{5}{{11}}}} = {396_{}}\Omega \)
Chọn C.