Công thức tính hệ số công suất của đoạn mạch và cách giải các dạng bài tập (2024) chi tiết nhất

Với tài liệu về Công thức tính hệ số công suất của đoạn mạch và cách giải các dạng bài tập (2024) chi tiết nhất bao gồm: lý thuyết và bài tập cũng như những định nghĩa, tính chất, các dạng bài sẽ giúp bạn nắm vững kiến thức và học tốt môn Vật lí hơn.

   

1 61 05/08/2024


Hệ số công suất của đoạn mạch

A. Phương pháp & Ví dụ

1. Phương pháp

Vật Lí lớp 12 | Lý thuyết và Bài tập Vật Lí 12 có đáp án

Khi ZL = ZC thì mạch xảy ra hiện tượng cộng hưởng điện nên cosΦ = 1

Vật Lí lớp 12 | Lý thuyết và Bài tập Vật Lí 12 có đáp án

2. Ví dụ

Ví dụ 1: Khi có một dòng điện xoay chiều chạy qua cuộn dây có điện trở thuần 50 Ω thì hệ số công suất của cuộn dây bằng 0,8. Cảm kháng của cuộn dây đó bằng

A. 45,5 Ω.

B. 91,0 Ω.

C. 37,5 Ω.

D. 75,0 Ω.

Lời giải:

Áp dụng công thức tính hệ số công suất ta có:

Vật Lí lớp 12 | Lý thuyết và Bài tập Vật Lí 12 có đáp án

Chọn C

Ví dụ 2: Đặt điện áp xoay chiều u = U√2cos(ωt) vào hai đầu đoạn mạch RLC mắc nối tiếp (cuộn dây thuần cảm). Khi nối tắt tụ C thì điện áp hiệu dụng trên điện trở R tăng 2 lần và dòng điện trong hai trường hợp này vuông pha nhau. Hệ số công suất của đoạn mạch lúc sau bằng

Vật Lí lớp 12 | Lý thuyết và Bài tập Vật Lí 12 có đáp án

Lời giải:

Ta có công thức về hệ số công suất trong 2 trường hợp của mạch:

Vật Lí lớp 12 | Lý thuyết và Bài tập Vật Lí 12 có đáp án

Chọn A

B. Bài tập trắc nghiệm

Câu 1. Một mạch điện xoay chiều nối tiếp gồm tụ điện có điện dung C, điện trở thuần R và cuộn cảm thuần có cảm kháng 80 Ω. Độ lớn hệ số công suất của đoạn mạch RC bằng hệ số công suất của cả mạch và bằng 0,6. Điện trở thuần R có giá trị

A. 50 Ω B. 30 Ω C. 67 Ω D. 100 Ω

Lời giải:

Chọn B

Vật Lí lớp 12 | Lý thuyết và Bài tập Vật Lí 12 có đáp án

Câu 2. Mạch điện xoay chiều gồm cuộn dây mắc nối tiếp với tụ điện. Các điện áp hiệu dụng ở hai đầu đoạn mạch 120 V, ở hai đầu cuộn dây 120 V và ở hai đầu tụ điện 120 V. Hệ số công suất của mạch là

A. 0,125. B. 0,87. C. 0,5. D. 0,75.

Lời giải:

Chọn B

Vật Lí lớp 12 | Lý thuyết và Bài tập Vật Lí 12 có đáp án

Câu 3. Một đoạn mạch điện xoay chiều RLC không phân nhánh, cuộn dây có điện trở thuần. Điện áp hiệu dụng giữa hai đầu đoạn mạch, trên điện trở R, trên cuộn dây và trên tụ lần lượt là 75 (V), 25 (V), 25 (V) và 75 (V). Hệ số công suất của toàn mạch là

A. 1/7 B. 0,6. C. 7/25 D. 1/25

Lời giải:

Chọn B

Vật Lí lớp 12 | Lý thuyết và Bài tập Vật Lí 12 có đáp án

Câu 4. Đoạn mạch điện xoay chiều mắc nối tiếp gồm tụ điện, điện trở thuần và cuộn cảm thuần. Điện áp hiệu dụng ở hai đầu đoạn mạch và trên cuộn cảm lần lượt là 360 V và 212 V. Hệ số công suất của toàn mạch cosφ = 0,6. Điện áp hiệu dụng trên tụ là

A. 500 (V). B. 200 (V).

C. 320 (V). D. 400 (V).

Lời giải:

Chọn A

cosφ = UR/U = 0,6 ⇒ UR = 0,6U = 216 (V)

U2 = UR2 + (UL - UC)2 ⇒ 3602 = 2162 + (212 - UC)2 ⇒ UC = 500 (V)

Câu 5. Đoạn mạch điện xoay chiều mắc nối tiếp gồm tụ điện, điện trở thuần và cuộn cảm thuần có cảm kháng 80 Ω. Điện áp hiệu dụng ở hai đầu đoạn mạch và trên tụ lần lượt là 300 V và 140 V. Dòng điện trong mạch trễ pha so với điện áp hai đầu đoạn mạch và hệ số công suất của mạch cosφ = 0,8. Cường độ hiệu dụng dòng qua mạch là

A. 1 (A). B. 2 (A). C. 3,2 (A). D. 4 (A).

Lời giải:

ZL > ZC ⇒ UL > UC; cosφ = UR/U = 0,8 ⇒ UR = 0,8U = 240 (V)

U2 = UR2 + (UL - UC)2 ⇒ 3002 = 2402 + (UL - 140)2 ⇒ UL = 320 (V)

I = UL/ZL = 4 (A)

Câu 6. Đoạn mạch AB gồm hai đoạn mạch AM và MB mắc nối tiếp. Đoạn AM gồm điện trở thuần R = 100Ω mắc nối tiếp với cuộn cảm thuần L = 1/π. Đoạn MB là tụ điện có điện dung C. Biểu thức điện áp trên các đoạn mạch AM và MB lần lượt là: uAM = 100√2cos(100πt + π/4) (V) và uMB = 200cos(100πt - π/2) (V). Hệ số công suất của đoạn mạch AB là:

Vật Lí lớp 12 | Lý thuyết và Bài tập Vật Lí 12 có đáp án

A. (√2)/2 B. (√3)/2 C. 1/2 D. 3/4

Lời giải:

Vật Lí lớp 12 | Lý thuyết và Bài tập Vật Lí 12 có đáp án

Chọn A.

Xem thêm các dạng bài tập Vật Lí lớp 12 khác:

1 61 05/08/2024


Xem thêm các chương trình khác: