Cho mạch điện xoay chiều gồm có điện trở R, cuộn cảm thuần L và tụ điện C

Giải SBT Lí 12 Bài 15: Công suất điện tiêu thụ của mạch điện xoay chiều. Hệ số công suất

Bài 15.10 trang 43 SBT Vật Lí 12: Cho mạch điện xoay chiều gồm có điện trở R, cuộn cảm thuần L và tụ điện C mắc nối tiếp, điện áp ở hai đầu đoạn mạch u = $50\sqrt{2}\cos 100\pi t$ (V). Điện áp hiệu dụng ở hai đầu cuộn cảm và hai đầu tụ điện: U_L = 30 V ; U_C = 60 V.

a) Tính hệ số công suất của mạch.

b) Cho biết công suất tiêu thụ trong mạch là P = 20 W. Xác định R, L,C.

Lời giải:

a) Theo bài ra ta có

U² = U_R² + (U_C - U_L)²

^{$$\begin{gathered} \Rightarrow U_R=\sqrt{U^2-{(U_L-U_C)}^2} \\ =\sqrt{{50}^2-{(30-60)}^2}=40V \end{gathered}$$}

hệ số công suất của mạch:

$\cos \phi =\frac{U_R}{U}=\frac{40}{50}=0,8$

b) Theo bài ra ta có

P  = 20 = 40I => I = 0,5A.

Từ đó suy ra:

+ R = $\frac{U_R}{I}=\frac{40}{0,5}=80\Omega$

+ Z_L = $\frac{U_L}{I}=\frac{30}{0,5}=60\Omega$

Mà Z_L = ωL$\Rightarrow L=\frac{Z_L}{\omega }=\frac{60}{100\pi }=\frac{3}{5\pi }\left(H\right)$

+ Z_C =  $\frac{U_C}{I}=\frac{60}{0,5}=120\Omega$

Mà $Z_C=\frac{1}{\omega C}$

$\Rightarrow C=\frac{1}{\omega Z_C}=\frac{1}{120.100\pi }=\frac{25}{3\pi }{.10}^{-5}\left(F\right)$

Xem thêm lời giải sách bài tập Vật Lí lớp 12 hay, chi tiết khác:

Bài 15.1 trang 42 SBT Vật Lí 12: Đặt một điện áp xoay chiều, tần số f = 50 Hz và giá trị hiệu dụng U = 80 V...

Bài 15.2 trang 42 SBT Vật Lí 12: Phát biểu nào sau đây là sai khi nói về đoạn mạch điện xoay...

Bài 15.3 trang 42 SBT Vật Lí 12: Đặt một điện áp xoay chiều u = 200 $\sqrt{2}$cos100πt (V) vào hai đầu một đoạn mạch...

Bài 15.4 trang 43 SBT Vật Lí 12: Đặt điện áp u = $U_0$ $\sqrt{2}$cos(100πt −$\frac{\pi }{6}$ ) (V) vào hai đầu đoạn mạch có R, L, C...

Bài 15.5 trang 43 SBT Vật Lí 12: Đặt điện áp u = U $\sqrt{2}$cosωt (V) (với U và ω không đổi) vào hai đầu một đoạn...

Bài 15.6 trang 43 SBT Vật Lí 12: Điện trở thuần của cuộn cảm là bao nhiêu...

Bài 15.7 trang 43 SBT Vật Lí 12: Cảm kháng của cuộn dây là...

Bài 15.8 trang 43 SBT Vật Lí 12: Cường độ dòng điện hiệu dụng trong mạch là...

Bài 15.9 trang 43 SBT Vật Lí 12: Hệ số công suất của mạch là...

Bài 15.11 trang 44 SBT Vật Lí 12: Mạch điện xoay chiều gồm một cuộn dây có điện trở R, độ tự cảm L nối tiếp...

Bài 15.12 trang 44 SBT Vật Lí 12: Cuộn dây có L = $\frac{0,6}{\pi }$ (H) nối tiếp với tụ điện C = $\frac{1}{14000\pi }$ (F) trong một mạch điện...

Bài 15.13* trang 44 SBT Vật Lí 12: Mạch điện xoay chiều gồm một điện trở, một cuộn dây và một tụ điện...