OPTADS360
AANETWORK
AMBIENT
YOMEDIA
Banner-Video
IN_IMAGE
  • Câu hỏi:

    Cho đoạn mạch AB gồm hai đoạn mạch AM nối tiếp với MB. Biết đoạn MA gồm R nối tiếp với C và MB có cuộn cảm có độ tự cảm L và điện trở r. Đặt vào AB một điện áp xoay chiều \(u = U\sqrt 2 \cos \omega t\left( V \right)\) . Biết  \(R = r = \sqrt {\frac{L}{C}}\), điện áp hiệu dụng giữa hai đầu MB lớn gấp \(n = \sqrt 3\) điện áp hai đầu AM. Hệ số công suất của đoạn mạch có giá trị là:

    • A. 
      0,887
    • B. 
      0,755
    • C. 
      0,866
    • D. 
      0,975

    Lời giải tham khảo:

    Đáp án đúng: C

    Từ \(R = r = \sqrt {\frac{L}{C}}\rightarrow\)   \({R^2} = {r^2} = {Z_L}.{Z_C}\rightarrow {Z_C} = \frac{{{R^2}}}{{{Z_L}}}\left( * \right)\)

    (Vì  \({Z_L} = \omega L;{Z_C} = \frac{1}{{\omega C}}\rightarrow {Z_L}.{Z_C} = \frac{L}{C}\)  )

    \({U_{MB}} = n{U_{AM}} \to {Z_{MB}} = n{Z_{AM}} \to {Z_{MB}} = \sqrt 3 {Z_{AM}} \Leftrightarrow {R^2} + Z_C^2 = 3{r^2} + 3Z_L^2\)

    \(\Rightarrow Z_C^2 = 2{R^2} + 3Z_L^2\left( {**} \right) \to {\left( {\frac{{{R^2}}}{{{Z_L}}}} \right)^2} = 2{R^2} + 3Z_L^2\)

    \(3Z_L^4 + 2{R^2}Z_L^2 – {R^4} = 0 \to Z_L^2 = \frac{{{R^2}}}{3} \to {Z_L} = \frac{R}{{\sqrt 3 }}\)

     và \({Z_C} = R\sqrt 3 \left( {***} \right)\)

     

    Tổng trở \(Z = \sqrt {{{\left( {R + r} \right)}^2} + {{\left( {{Z_L} – {Z_C}} \right)}^2}} = \frac{{4R}}{{\sqrt 3 }}\)

    \(\rightarrow \cos \varphi = \frac{{R + r}}{Z} = \frac{{2R}}{{\frac{{4R}}{{\sqrt 3 }}}} = \frac{{\sqrt 3 }}{2} = 0,866\)

    Từ \(R = r = \sqrt {\frac{L}{C}} \to\) \({R^2} = {r^2} = {Z_C}.{Z_C}\)

    (Vì  \({Z_L} = \omega L;{Z_C} = \frac{1}{{\omega C}} \to {Z_L}.{Z_C} = \frac{L}{C}\) )

    \(U_{AM}^2 = U_R^2 + U_C^2 = {I^2}\left( {{R^2} + Z_C^2} \right)\)

    \(U_{MB}^2 = U_r^2 + U_L^2 = {I^2}\left( {{r^2} + Z_L^2} \right) = {I^2}\left( {{R^2} + Z_L^2} \right)\)

    Xét tam giác OPQ

    \(PQ = {U_L} + {U_C}\)

    \(P{Q^2} = {\left( {{U_L} + {U_C}} \right)^2} = {I^2}{\left( {{Z_L} + {Z_C}} \right)^2} = {I^2}\left( {Z_L^2 + Z_C^2 + 2{Z_L}{Z_C}} \right) = {I^2}\left( {Z_L^2 + Z_C^2 + 2{R^2}} \right)\left( 1 \right)\)

    \(O{P^2} + O{Q^2} = U_{AM}^2 + U_{MB}^2 = 2U_R^2 + U_L^2 + U_C^2 = {I^2}\left( {2{R^2} + Z_L^2 + Z_C^2} \right)\left( 2 \right)\)

    Từ (1) và (2) ta thấy  \(P{Q^2} = O{P^2} + O{Q^2} \to\) tam giác OPQ vuông tại O

    Từ  \({U_{MB}} = n{U_{AM}} = \sqrt 3 {U_{AM}}\)

    \(\tan \left( {\angle POE} \right) = \frac{{{U_{AM}}}}{{{U_{MB}}}} = \frac{1}{{\sqrt 3 }} \to \angle POE = {30^0}\). Tứ  giác OPEQ là hình chữ nhật

    \(\angle OQE = {60^0} \to \angle QOE = {30^0}\)

      Do đó góc lệch pha giữa u và i trong mạch: \(\varphi = {90^0} – {60^0} = {30^0}\)

    Vì vậy , \(\cos \varphi = \cos {30^0} = \frac{{\sqrt 3 }}{2} = 0,866\)

    Hãy trả lời câu hỏi trước khi xem đáp án và lời giải

Câu hỏi này thuộc đề thi trắc nghiệm dưới đây, bấm vào Bắt đầu thi để làm toàn bài

ADSENSE/
QUẢNG CÁO
 

 

CÂU HỎI KHÁC

NONE
OFF