Câu hỏi

Một đoạn mạch  xoay chiều gồm 3 phần tử mắc nối tiếp: điện trở thuần R, cuộn dây có (r, L) và tụ điện có điện dung C. Đặt vào hai đầu đoạn mạch một điện áp xoay chiều, khi đó điện áp tức thời ở hai đầu cuộn dây và hai đầu tụ điện lần lượt là: \({u_d} = 80\sqrt 6 .\cos \left( {\omega t + \frac{\pi }{6}} \right)V,{u_C} = 40\sqrt 2 .\cos \left( {\omega t - \frac{{2\pi }}{3}} \right)V\) , điện áp hiệu dụng ở hai đầu điện trở R là \({U_R} = 60\sqrt 3 V\). Hệ số công suất của mạch trên là:

  • A 0,862.
  • B 0,908.
  • C 0,664.
  • D 0,753

Phương pháp giải:

sử dụng giản đồ vec to và định luật Ôm

Lời giải chi tiết:

Dựa vào biểu thức điện áp tức thời của cuộn dây và tụ, ta thấy udsớm pha \(\frac{\pi }{6} + \frac{{2\pi }}{3} = \frac{{5\pi }}{6}\) so với uC . ta vẽ được giản đồ vecto như sau

 

Từ giản đồ vecto thấy góc lệch giữa ud và uClà: \(\alpha + \frac{\pi }{2} = \frac{{5\pi }}{6} = > \alpha = \frac{\pi }{3}\)

 Từ phương trình điện áp ta có   \({U_d} = 80\sqrt 3 V;{U_C} = 40V\)

Từ giản đồ vecto, ta có:

 

\(\eqalign{
& {U_r} = {U_d}.\cos \alpha = 80\sqrt 3 .\cos {\pi \over 3} = 40\sqrt 3 V \cr
& {U_L} = {U_d}.\sin \alpha = 80\sqrt 3 .\sin {\pi \over 3} = 120V \cr} \)

Ta có:

\(\begin{gathered}
U_{AB}^2 = {({U_R} + {U_r})^2} + {({U_L} - {U_C})^2} = {\left( {60\sqrt 3 + 40\sqrt 3 } \right)^2} + {\left( {120 - 40} \right)^2} \hfill \\
{U_{AB}} \approx 190,78V \hfill \\
\end{gathered} \)

Hệ số công suất được xác định bởi:

\(k = \cos \varphi = \frac{{R + r}}{Z} = \frac{{{U_R} + {U_r}}}{{{U_{AB}}}} = \frac{{60\sqrt 3 + 40\sqrt 3 }}{{190,78}} \approx 0,908\)


Luyện Bài Tập Trắc nghiệm Lí lớp 12 - Xem ngay