Bài 15. Công suất điện tiêu thụ của mạch điện xoay chiều. Hệ số công suất - Vật lý lớp 12

Bài 1 trang 85 SGK Vật lí 12

Ta có : cosvarphi = frac{R}{Z} = frac{R}{sqrt{R^{2}+ omega L frac{1}{omega C}^{2}}}. Như vậy hệ số công suất của mạch điện phụ thuộc vào R, L, C linh kiện của mạch điện và ω tần số của điện áp đặt vào .

Bài 2 trang 85 SGK Vật lí 12

Hệ số công suất: cosφ = R/Z LỜI GIẢI CHI TIẾT Chọn C.

Bài 3 trang 85 SGK Vật lí 12

Hệ số công suất: cosφ = R/Z LỜI GIẢI CHI TIẾT Đáp án B Ta có:  left{ matrix{ c{rm{os}}varphi = {R over Z} = {R over {sqrt {{R^2} + {{left {{ZL} {ZC}} right}^2}} }} hfill cr {ZL} = {ZC} hfill cr} right. Rightarrow c{rm{os}}varphi = {R over {sqrt {{R^2} + {0^2}} }} = 1

Bài 4 trang 85 SGK Vật lí 12

Sử dụng lí thuyết về điều kiện xảy ra hiện tượng cộng hượng điện LỜI GIẢI CHI TIẾT Đáp án A. + Để có hệ số công suất bằng 1 thì mạch phải xảy ra hiện tượng cộng hưởng. Tức là: omega L = {1 over {omega C}} Leftrightarrow 2pi {f0}L = {1 over {2pi {f0}C}} Leftrightarrow {f0} = {

Bài 5 trang 85 SGK Vật lí 12

Hệ số công suất: cosφ = R/Z = UR/U   LỜI GIẢI CHI TIẾT Đáp án A. + Ta có:  left{ matrix{ {U{PQ}} = sqrt {UR^2 + {{left {{UL} {UC}} right}^2}} = 60V hfill cr {U{PN}} = sqrt {UR^2 + UL^2} = 60V hfill cr {U{NQ}} = {UC} = 60V hfill cr} right. Rightarrow left{ matrix{ {UR} = 3

Bài 6 trang 85 SGK Vật lí 12

Điều kiện xảy ra hiện tượng cộng hưởng điện: ZL = ZC   LỜI GIẢI CHI TIẾT Ta có:  omega = 2pi f = 2000pi {rm{ }}rad/s Rightarrow ;left{ matrix{ {ZL} = omega L = 10Omega hfill cr {ZC} = {1 over {omega C}} = 10Omega hfill cr} right. Rightarrow {ZL} = {ZC} => Trong mạch

Câu C1 trang 81 SGK Vật lý 12

Công suất tiêu thụ mạch điện không đổi P = UI

Câu C2 trang 83 SGK Vật lý 12

Một số giá trị của hệ số công suất trong các đoạn mạch

Giải câu 1 Trang 81 - Sách giáo khoa Vật lí 12

Công suất tiêu thụ trong mạch điện không đổi: wp=I^2R

Giải câu 1 Trang 85 - Sách giáo khoa Vật lí 12

Từ công thức: wp=U.I. cos varphi Ta thấy công suất tỏa nhiệt wp phụ thuộc vào hệ số công suất cos varphi. Mà hệ số công suất cos varphi=dfrac{R}{Z}=dfrac{R}{sqrt{R^2+ZLZC^2}} Do đó, công suất wp phụ thuộc vào ZL, ZC và R.  

Giải câu 2 Trang 83 - Sách giáo khoa Vật lí 12

Giải câu 2 Trang 85 - Sách giáo khoa Vật lí 12

Chọn C. cos varphi=dfrac{R}{Z}.

Giải câu 3 Trang 85 - Sách giáo khoa Vật lí 12

Chọn B. cos varphi=1 Vì mạch R, L, C mắc nối tiếp có: ZL=ZC Rightarrow  mạch cộng hưởng. Nên cos varphi=dfrac{R}{Z}=dfrac{R}{R}=1

Giải câu 4 Trang 85 - Sách giáo khoa Vật lí 12

Chọn A. Là một số < f. Ta có: ZL=L omega Leftrightarrow 8=2pi f L ZC=dfrac{1}{C omega}Leftrightarrow 6=dfrac{1}{2pi f L} Suy ra: dfrac{8}{6}=4pi^2 f^2 LC         1 Gọi f' là giá trị của tần số để hệ số công suất bằng 1. Hệ số công suất cos varphi=1 Rightarrowmạch cộng hưởng Ri

Giải câu 5 Trang 85 - Sách giáo khoa Vật lí 12

Chọn A. cos varphi=dfrac{sqrt{3}}{2}. Ta có: U^2{PQ}=U^2R+ULUC^2=60^2     1 U^2{PN}=U^2R+U^2L=60^2                             2 Từ 1 và 2 ta có: 2UlUC+UC^2=0 Rightarrow UC=2ULvì UC neq 0 Rightarrow UL=dfrac{UC}{2}=dfrac{60}{2}=30V Rightarrow UR=sqrt{60^230^2}=30sqrt{3}V

Giải câu 6 Trang 85 - Sách giáo khoa Vật lí 12

Ta có: omega=2pi f=2pi.1000=2000pirad/s ZL=L omega=dfrac{5,0}{pi}.10^{3}.2000pi=10Omega ZC=dfrac{1}{Comega}=dfrac{1}{dfrac{50}{pi}.10^{6}.2000pi}=10Omega Vì ZL=ZC nên trong mạch xảy ra hiện tượng cộng hưởng Rightarrow cos varphi=1  và I=dfrac{U}{R} Công suất tiêu thụ:

Hệ số công suất trong đoạn mạch xoay chiều - Lý thuyết quan trọng

HỆ SỐ CÔNG SUẤT TRONG ĐOẠN MẠCH XOAY CHIỀU LÝ THUYẾT QUAN TRỌNG TRÔNG MÔN VẬT LÝ HỌC, CHẮC HẲN BẠN ĐÃ ĐƯỢC LÀM QUEN VỚI KHÁI NIỆM CÔNG SUẤT VÀ CÔNG THỨC HỆ SỐ CÔNG SUẤT CỦA MẠCH ĐIỆN XOAY CHIỀU. CHO DÙ LÀ BẠN ĐÃ NẮM CHẮC HAY VẪN CÒN MƠ HỒ VỀ DẠNG BÀI TẬP NÀY CŨNG CŨNG HÃY THEO DÕI BÀI TẬP DƯỚI ĐÂY