Bài tập Công suất tiêu thụ, điện năng tiêu thụ, hệ số công suất: Giải bài 1, 2, 3, 4, 5, 6 trang 85 SGK Vật lí 12 bài 15

Nội dung bài viết này các em sẽ vận dụng kiến thức lý thuyết ở trên để giải một số bài tập vận dụng công thức tính công suất suất tiêu thụ, điện năng tiêu thụ và biểu thức hệ số công suất: Giải bài 1, 2, 3, 4, 5, 6 trang 85 Vật lý 12 bài 15, qua đó rèn luyện được kỹ năng giải bài tập đồng thời giúp ghi nhớ kiến thức lý thuyết tốt hơn.

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

* Bài 1 trang 85 SGK Vật Lý 12: Công suất điện tiêu thụ trong một mạch điện xoay chiều phụ thuộc những đại lượng nào?

> Giải bài 1 trang 85 SGK Vật Lý 12:

- Công suất tỏa nhiệt P phụ thuộc vào giá trị hiệu dụng của điện áp hai đầu đoạn mạch, giá trị hiệu dụng của cường độ dòng điện trong mạch và hệ số công suất của đoạn mạch,

- Hơn nữa, hệ số công suất cosφ = R/Z, do đó P còn phụ thuộc vào đặc tính cấu tạo của mạch R, L, C, và tần số ω.

* Bài 2 trang 85 SGK Vật Lý 12: Hãy chọn câu đúng. Hệ số công suất của một mạch điện xoay chiều bằng:

A.RZ          B. 

 C.          D.

> Giải bài 2 trang 85 SGK Vật Lý 12:

- Đáp án đúng: C. 

* Bài 3 trang 85 SGK Vật Lý 12: Hãy chọn câu đúng. Hệ số công suất trong mạch điện xoay chiều gồm R, L, C mắc nối tiếp với Z_L = Z_C:

 A. bằng 0

 B. bằng 1

 C. phụ thuộc R

 D. phụ thuộc Z_C/Z_L

> Giải bài 3 trang 85 SGK Vật Lý 12:

- Đáp án đúng:B. bằng 1

- Vì mạch RLC mắc nối tiếp có Z_L = Z_C 

⇒ mạch cộng hưởng nên:  

* Bài 4 trang 85 SGK Vật Lý 12: Hãy chọn câu đúng. Mạch điện xoay chiều nối tiếp R = 10Ω; Z_L = 8Ω; Z_C = 6Ω với tần số f. Giá trị của tần số để hệ số công suất bằng 1:

 A. là một số < f

 B. là một số > f

 C. là một số = f

 D. không tồn tại

> Giải bài 4 trang 85 SGK Vật Lý 12:

- Đáp án đúng: A. là một số < f

- Với tần số f, ta có:

  (*)

- Khi cosφ = 1 thì mạch cộng hưởng nên ta có:

  (**)

- Chia vế với vế của (*) và (**) ta được:

* Bài 5 trang 85 SGK Vật Lý 12: Cho mạch điện trên (hình 15.2 dưới), trong đó L là một cuộn cảm thuần, điện áp hai đầu mạch u_PQ = 60√2cos100πt (V), các điện áp hiệu dụng U_PN = U_NQ = 60V. Hệ số công suất của mạch là bao nhiêu ?

 A.    B.1/3     C.    D.1/2

> Giải bài 5 trang 85 SGK Vật Lý 12:

- Đáp án đúng: A.

- có: U_NQ = U_C = 60V

  (*)

  (**)

- Từ (*) và (**) ta có:  (V).  (V).

Suy ra:  

* Bài 6 trang 85 SGK Vật Lý 12: Mạch điện xoay chiều nối tiếp gồm có: R = 30ω ; L = 5.0/πmH ; C = 50/π μF cung cấp bởi điện áp hiệu dụng 100V, f = 1kHz. Hãy xác định công suất tiêu thụ và hệ số công suất.

> Giải bài 6 trang 85 SGK Vật Lý 12:

- Tần số f=1KHz = 1000Hz ⇒ ω=2πf=2000π(rad/s)

- Công suất tiêu thụ:  với 

- Hệ số công suất: