Môn Lý - Lớp 12
50 bài tập Công suất tiêu thụ của mạch điện xoay chiều. Hệ số công suất mức độ vận dụng (Phần 1)
Câu hỏi
Cho đoạn mạch AB gồm cuộn dây không thuần cảm nối tiếp với tụ điện có điện dung C thay đổi được. Điện áp đặt vào hai đầu mạch có biểu thức trong đó U và ω không đổi. Thay đổi giá trị của C thì nhận thấy, với C = C1 thì điện áp hai đầu tụ điện có giá trị hiệu dụng 40 V và trễ pha hơn điện áp giữa hai đầu mạch một góc φ1 (0 < φ1< 0,5π), Khi C = C2 thì dòng điện trong mạch trễ pha hơn so với điện áp một góc φ1, điện áp giữa hai đầu tụ khi đó là 20 V và mạch tiêu thụ công suất bằng 0,75 công suất cực đại mà nó có thể tiêu thụ. Điện áp hiệu dụng U giữa hai đầu đoạn mạch gần nhất giá trị nào sau đây ?
- A 25 V
- B 20 V
- C 28 V
- D 32 V
Lời giải chi tiết:
Đáp án A
+ Khi \(C = {C_2}\) mạch tiêu thụ công suất bằng 0,75 công suất cực đại
\( \to {\cos ^2}{\varphi _1} = 0,75 \to {\varphi _1} = 30^\circ \)
+ Biểu diễn lượng giác điện áp hiệu dụng trên tụ khi C thay đổi
\({U_C} = {U_{C\max }}\cos \left( {\varphi + {\varphi _0}} \right) \to \left\{ \matrix{
{U_{C1}} = {U_{C\max }}\cos \left( { - 60 + {\varphi _0}} \right) = 40 \hfill \cr
{U_{C2}} = {U_{C\max }}\cos \left( {30 + {\varphi _0}} \right) = 2 \hfill \cr} \right. \to {\varphi _0} = 33,43^\circ \)
và \({U_{C\max }} = 44,7V.\)
+ Kết hợp với \({U_{C\max }} = {U \over {\sin {\varphi _0}}} \to U = {U_{C\max }}\sin {\varphi _0} = 44,7.\sin 33,43^\circ \approx 25V.\)