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 2)
Câu hỏi
Mắc nối tiếp điện trở thuẩn , cuộn dây không thuần cảm và tụ điện vào điện áp \(u = 65\sqrt 2 \cos 100\pi t\left( V \right)\) thì điện áp hiệu dụng ở hai đầu điện trở, cuộn dây và tụ điện lần lượt là 13V,13V và 65V. Hệ số công suất của cuộn dây là
- A \(\frac{{12}}{{13}}\)
- B \(\frac{{13}}{{65}}\)
- C \(\frac{5}{{13}}\)
- D \(\frac{4}{5}\)
Phương pháp giải:
Áp dụng công thức tính hệ số công suất \(\cos \varphi = \frac{R}{Z} = \frac{{{U_R}}}{U}\)
Biểu thức tính điện áp hiệu dụng giữa hai đầu đoạn mạch có cuộn dây không thuần cảm
\(U = \sqrt {{{\left( {{U_R} + {U_r}} \right)}^2} + {{\left( {{U_L} - {U_C}} \right)}^2}} \)
Lời giải chi tiết:
Ta có điện áp hiệu dụng hai đầu cuộn dây là : \({U_d} = \sqrt {U_r^2 + U_L^2} = > {U_r} = \sqrt {U_d^2 - U_L^2} \left( 1 \right)\)
Điện áp hiệu dụng giữa hai đầu đoạn mạch là
\(\begin{array}{l}{U^2} = {\left( {{U_R} + {U_r}} \right)^2} + {\left( {{U_L} - {U_C}} \right)^2} = U_R^2 + 2{U_R}{U_r} + U_d^2 - 2{U_L}{U_C} + U_C^2\\ = > {13^2} + 2.13.{U_r} + {13^3} - 2\sqrt {{{13}^2} - U_r^2} .65 + {65^2} = {65^2}\\ = > 13 + {U_r} = 5.\sqrt {{{13}^2} - U_r^2} = > {U_r} = 12V\end{array}\)
Hệ số công suất của cuộn dây là \(\cos {\varphi _d} = \frac{{{U_r}}}{{{U_d}}} = \frac{{12}}{{13}}\)
Chọn A