Nội dung bài viết

    Xem thêm

    Lý thuyết Công suất điện tiêu thụ của mạch điện xoay chiều. Hệ số công suất (mới 2024 + Bài Tập) - Vật lí 12

    Tóm tắt lý thuyết Vật lí 12 Bài 15: Công suất điện tiêu thụ của mạch điện xoay chiều. Hệ số công suất ngắn gọn, chi tiết sẽ giúp học sinh nắm vững kiến thức trọng tâm Vật lí 12 Bài 15.

    1 6,791 22/12/2023
    Tải về
    Trang trước
    Chia sẻ
    Trang sau  

    Lý thuyết Vật lí 12 Bài 15: Công suất điện tiêu thụ của mạch điện xoay chiều. Hệ số công suất

    I. Công suất của mạch điện xoay chiều

    1. Biểu thức của công suất

    Công suất tiêu thụ điện: P=U.I.cosφ

    2. Điện năng tiêu thụ của mạch điện

    Điện năng tiêu thụ của mạch trong thời gian t: W=P.t

    II. Hệ số công suất

    1. Biểu thức của hệ số công suất

    Hệ số công suất: cosφ=RZ=URU

    Vì góc φ có giá trị tuyệt đối không vượt quá 90o nên 0≤cosφ≤1

    2. Tầm quan trọng của hệ số công suất trong quá trình cung cấp và sử dụng điện năng

    Công suất tiêu thụ trung bình của các thiết bị điện trong nhà máy cho bởi: P=U.I.cosφ

    Cường độ dòng điện hiệu dụng: I=PU.cosφ được dẫn đến nhà máy phát điện, qua các đường dây tải điện. Nếu r là điện trở của đường dây tải điện, với P xác định thì công suất hao phí trên đường dây tải điện là: Php=rI2=r.P2U2.1cos2φ

    Nếu hệ số công suất cosφ nhỏ thì công suất hao phí trên dây Php sẽ lớn, kết quả đó ảnh hưởng đến sản xuất kinh doanh của công ty điện lực.

    Do đó, người ta thường quy định hệ số cosφ trong các cơ sở sử dụng điện năng phải lớn hơn một giá trị tối thiểu nào đó.

    Trắc nghiệm Vật lí 12 Bài 15: Công suất tiêu thụ của mạch điện xoay chiều. Hệ số công suất
    Bài giảng Trắc nghiệm Vật lí 12 Bài 15: Công suất tiêu thụ của mạch điện xoay chiều. Hệ số công suất

    Câu 1: Công suất tỏa nhiệt của dòng điện xoay chiều được tính theo công thức:

    A. cosφ=ZR2+Z2.

    B. cosφ=ZR.

    C. cosφ=R2+Z2Z.

    D. cosφ=RZ.

    Đáp án: D

    Giải thích:

    Hệ số công suất của đoạn mạch: cosφ=RZ

    Câu 2: Đặt điện áp xoay chiều có tần số góc ω vào hai đầu đoạn mạch RLC nối tiếp. Hệ số công suất của mạch bằng:

    A.RR2+Lω+1Cω2.

    B. Lω−1CωR.

    C. .RR2+Lω−1Cω2

    D. RLω−1Cω.

    Đáp án: C

    Giải thích:

    Hệ số công suất:

    cosφ=RZ=RR2+Lω−1Cω2

    Câu 3: Đặt điện áp xoay chiều vào hai đầu đoạn mạch gồm điện trở R và tụ điện mắc nối tiếp thì dung kháng của tụ điện là ZC. Hệ số công suất của đoạn mạch là:

    A. R2−ZC2R.

    B. RR2−ZC2.

    C. R2+ZC2R.

    D. RR2+ZC2.

    Đáp án: D

    Giải thích:

    Hệ số công suất của mạch gồm R và C:

    cosφ=RZ=RR2+ZC2

    Câu 4: Đặt điện áp xoay chiều u=U0cosωt+φω>0 vào hai đầu đoạn mạch gồm điện trở thuần R và tụ điện có điện dung C mắc nối tiếp. Hệ số công suất của đoạn mạch là:

    A. RR2+ωC2.

    B. ωCR.

    C. RωC.

    D. RR2+ωC−2.

    Đáp án: D

    Giải thích:

    Hệ số công suất của đoạn mạch: cosφ=RZ=RR2+ZC2=RR2+ωC−2

    Câu 5: Công suất của một đoạn mạch R, L, C nối tiếp không phụ thuộc vào:

    A. độ tự cảm L của mạch điện.

    B. pha ban đầu φ của dòng điện qua mạch.

    C. chu kì T của điện áp hai đầu đoạn mạch.

    D. dung kháng ZC của mạch điện.

    Đáp án: B

    Giải thích:

    Ta có: công suất: P=U.Icosφ=UIRZ=UZIR=I2R

    ⇒ Công suất không phụ thuộc vào pha ban đầu của dòng điện qua mạch.

    Câu 6: Đặt vào hai đầu đoạn mạch chỉ có điện trở thuần R điện áp xoay chiều u=U0cosωt (U0 và ω là hằng số). Công suất tiêu thụ của đoạn mạch này là:

    A. U024R.

    B. U022R.

    C. U02R.

    D. U02R.

    Đáp án: B

    Giải thích:

    Công suất tiêu thụ của đoạn mạch chỉ có điện trở thuần:

    P=U2R=U022R

    Câu 7: Với φ là độ lệch pha của u và i. Đại lượng nào sau đây được gọi là hệ số công suất của mạch điện xoay chiều

    A. cosφ.

    B. cotφ.

    C. sinφ.

    D. tanφ.

    Đáp án: A

    Giải thích:

    cosφ được gọi là hệ số công suất của mạch điện xoay chiều

    Câu 8: Cho đoạn mạch RLC mắc nối tiếp: cuộn dây thuần cảm có độ tự cảm L=1πH, tụ điện có điện dung C=10−42πF, R là một điện trở thuần thay đổi được. Đặt một hiệu điện thế xoay chiều ổn định ở hai đầu đoạn mạch AB có biểu thức uAB=200cos100πtV. Xác định R để mạch tiêu thụ công suất 80 W?

    A. 40Ω,  160Ω.

    B. 100Ω,  400Ω.

    C. 50Ω,  200Ω.

    D. 10Ω,  40Ω.

    Đáp án: C

    Giải thích:

    ZL=ωL=100Ω;ZC=1ωC=200Ω,U=1002V

    Công suất tiêu thụ của mạch là:

    P=I2R=U2R2+ZL−ZC2R=U2R2+1002R

    ⇔80=10022R2+1002R⇒R=50ΩR=200Ω

    Câu 9: Công suất của dòng điện xoay chiều trên một đoạn mạch RLC nối tiếp nhỏ hơn tích UI là do

    A. một phần điện năng tiêu thụ trong tụ điện.

    B. trong cuộn dây có dòng điện cảm ứng.

    C. điện áp giữa hai đầu đoạn mạch và cường độ dòng điện biến đổi lệch pha nhau.

    D. có hiện tượng cộng hưởng trên đoạn mạch.

    Đáp án: C

    Giải thích:

    Công suất của dòng điện xoay chiều trên một đoạn mạch RLC nối tiếp nhỏ hơn tích UI là do điện áp giữa hai đầu đoạn mạch và cường độ dòng điện biến đổi lệch pha nhau

    Câu 10: Mạch điện xoay chiều RLC mắc nối tiếp đang có cộng hưởng điện, khi tăng điện trở của mạch thì hệ số công suất của mạch sẽ

    A. không thay đổi.

    B. tăng.

    C. giảm.

    D. có thể tăng hoặc giảm.

    Đáp án: C

    Giải thích:

    Mạch điện xoay chiều RLC mắc nối tiếp đang có cộng hưởng điện, khi tăng điện trở của mạch thì hệ số công suất của mạch sẽ giảm

    Câu 11: Chọn phát biểu đúng.

    A. Có hai cuộn dây mắc nối tiếp, cuộn dây nào có hệ số công suất lớn hơn thì công suất sẽ lớn hơn.

    B. Hệ số công suất của đoạn mạch cosφ = 0,5 chứng tỏ cường độ dòng điện trong mạch trễ pha π3 so với điện áp giữa hai đầu đoạn mạch.

    C. Hệ số công suất của đoạn mạch cosφ = 32 chứng tỏ cường độ dòng điện trong mạch sớm pha π6 so với điện áp giữa hai đầu đoạn mạch.

    D. Hệ số công suất của đoạn mạch R, L, C mắc nối tiếp phụ thuộc tần số dòng điện trong mạch.

    Đáp án: D

    Giải thích:

    Hệ số công suất cosφ=RZ của đoạn mạch R, L, C mắc nối tiếp phụ thuộc tần số dòng điện trong mạch.

    Tham khảo các loạt bài Vật Lí 12 khác:

    Bài viết cùng lớp mới nhất

    Xem thêm
    1 6,791 22/12/2023
    Tải về
    Trang trước
    Chia sẻ
    Trang sau  

    Xem thêm các chương trình khác: