Chúng tôi giới thiệu Giải sách bài tập Vật Lí lớp 12 Bài 15: Công suất tiêu thụ của mạch điện xoay chiều. Hệ số công suất chi tiết giúp học sinh xem và so sánh lời giải từ đó biết cách làm bài tập trong SBT Vật Lí 12. Mời các bạn đón xem:
Bài giảng Vật Lí 12 Bài 15: Công suất tiêu thụ của mạch điện xoay chiều. Hệ số công suất
Giải SBT Vật Lí 12 Bài 15: Công suất tiêu thụ của mạch điện xoay chiều. Hệ số công suất
Bài 15.1 trang 42 SBT Vật Lí 12: Đặt một điện áp xoay chiều, tần số và giá trị hiệu dụng vào hai đầu đoạn mạch gồm mắc nối tiếp. Biết cuộn cảm có độ tự cảm tụ điện có điện dung và công suất tỏa nhiệt trên là
Gía trị của điện trở thuần là
A. B.
C. D.
Phương pháp giải:
Sử dụng công thức tính công suất tỏa nhiệt trên điện trở
Lời giải:
Cảm kháng
Dung kháng:
Công suất tỏa nhiệt trên điện trở:
Chọn D
Bài 15.2 trang 42 SBT Vật Lí 12: Phát biểu nào sau đây là sai khi nói về đoạn mạch điện xoay chiều chỉ có tụ điện?
A. Hệ số công suất của đoạn mạch bằng
B. Điện áp giữa hai bản tụ điện trễ pha so với cường độ dòng điện qua đoạn mạch.
C. Công suất tiêu thụ của đoạn mạch là khác
D. Tần số góc của dòng điện càng lớn thì dung kháng của đoạn mạch càng nhỏ.
Phương pháp giải:
Sử dụng lí thuyết về công suất
Lời giải:
C sai vì đoạn mạch chỉ chứa tụ công suất bằng
Chọn C
Bài 15.3 trang 42 SBT Vật Lí 12: Đặt một điện áp xoay chiều vào hai đầu một đoạn mạch gồm điện trở thuần cuộn cảm thuần và tụ điện mắc nối tiếp. Khi đó, điện áp hai đầu tụ điện là Công suất tiêu thụ của đoạn mạch bằng
A. B.
C. D.
Phương pháp giải:
Sử dụng công thức tính công suất tỏa nhiệt trên điện trở .
Lời giải:
Từ biểu thức điện áp đầu tụ điện là
pha dòng điện bằng vì nhanh pha hơn góc
Nhận thấy điện áp hai đầu mạch và dòng điện cùng pha, do đó mạch xảy ra cộng hưởng điện, công suất đạt cực đại.
Chọn C
Bài 15.4 trang 42 SBT Vật Lí 12: Đặt điện áp vào hai đầu đoạn mạch có mắc nối tiếp thì cường độ dòng điện qua mạch là Hệ số công suất của đoạn mạch bằng
A. B.
C. D.
Phương pháp giải:
Sử dụng biểu thức hệ số công suất ,
Lời giải:
Ta có
Vậy hệ số công suất
Chọn D
Bài 15.5 trang 43 SBT Vật Lí 12: Đặt điện áp (với và không đổi) vào hai đầu một đoạn mạch có mắc nối tiếp. Biết điện trở thuần và độ tự cảm của cuộn cảm thuần đều xác định còn tụ điện có điện dung thay đổi được. Thay đổi điện dung của tụ điện đến khi công suất của đoạn mạch đạt cực đại thì thấy điện áp hiệu dụng giữa hai bản tụ điện là Điện áp hiệu dụng giữa hai đầu cuộn cảm thuần lúc đó là
A. B.
C. D.
Phương pháp giải:
Sử dụng lí thuyết về bài toán điện dung biến thiên để mạch điện có công suất cực đại.
Lời giải:
thay đổi để công suất đạt cực đại khi mạch có hiện tượng cộng hưởng điện
Chọn C
Đề bài: Cho mạch điện như Hình Điện áp giữa hai đầu mạch là Các điện áp hiệu dụng là Công suất tiêu thụ trong mạch là
Bài 15.6 trang 43 SBT Vật Lí 12: Điện trở thuần của cuộn cảm là
A. B.
C. D.
Phương pháp giải:
Sử dụng công thức điện áp hiệu dụng và tính
Sử dụng công thức tính công suất
Lời giải:
Ta có:
Từ (1)(2)
Giải được
Ta có
Mặt khác:
Từ (3)(4)
Chọn D
Bài 15.7 trang 43 SBT Vật Lí 12: Cảm kháng của cuộn dây là
A. B.
C. D.
Phương pháp giải:
Sử dụng công thức
Lời giải:
Ta có:
Chọn A
Bài 15.8 trang 43 SBT Vật Lí 12: Cường độ dòng điện hiệu dụng trong mạch là
A. B.
C. D.
Phương pháp giải:
Sử dụng định luật Ôm trong đoạn mạch:
Lời giải:
Ta có
Chọn D
Bài 15.9 trang 43 SBT Vật Lí 12: Hệ số công suất của mạch là
A B.
C. D.
Phương pháp giải:
Sử dụng công thức tính hệ số công suất đoạn mạch
Lời giải:
Hệ số công suất đoạn mạch
Chọn A
Bài 15.10 trang 43 SBT Vật Lí 12: Cho mạch điện xoay chiều gồm có điện trở cuộn cảm thuần và tụ điện mắc nối tiếp, điện áp ở hai đầu đoạn mạch Điện áp hiệu dụng ở hai đầu cuộn cảm và hai đầu tụ điện:
a) Tính hệ số công suất của mạch.
b) Cho biết công suất tiêu thụ trong mạch là . Xác định
Phương pháp giải:
a) Sử dụng công thức điện áp
Sử dụng công thức tính hệ số công suất đoạn mạch
b) Sử dụng công thức tính công suất
Sử dụng công thức
Lời giải:
Ta có
Hệ số công suất đoạn mạch
b) Công suất
Lại có
Bài 15.11 trang 44 SBT Vật Lí 12: Mạch điện xoay chiều gồm một cuộn dây có điện trở độ tự cảm nối tiếp với một tụ điện có điện dung Các điện áp hiệu dụng ở hai đầu đoạn mạch ở hai đầu cuộn dây ở hai đầu tụ điện Xác định hệ số công suất của mạch.
Phương pháp giải:
Sử dụng công thức tính tính hệ số công suất
Lời giải:
Ta có:
Từ (1)(2)
Giải được
Hệ số công suất
Bài 15.12 trang 44 SBT Vật Lí 12: Cuộn dây có nối tiếp với tụ điện trong một mạch điện xoay chiều; điện áp tức thời ở hai đầu đoạn mạch Công suất điện tiêu thụ trong mạch là Viết biểu thức của
Phương pháp giải:
Sử dụng công thức tính công suất
Sử dụng công thức độ lệch pha giữa điện áp và dòng diện
Lời giải:
Ta có:
Dung kháng
Cảm kháng
Công suất
Độ lệch pha giữa điện áp và cường độ dòng điện:
Có
Vậy biểu thức cường độ dòng điện là:
Bài 15.13 trang 44 SBT Vật Lí 12: Mạch điện xoay chiều gồm một điện trở, một cuộn dây và một tụ điện ghép nối tiếp ( Điện áp tức thời giữa hai đầu đoạn mạch
Các điện áp hiệu dụng
a) Chứng tỏ rằng cuộn dây có điện trở thuần
b) Tính hệ số công suất của mạch.
Phương pháp giải:
Sử dụng công thức tính điện áp
Sử dụng công thức tính hệ số công suất
Lời giải:
a) Xét
Nhận thấy
Vậy trong cuộn dây còn có điện trở
b) Ta có:
Từ (1)(2)
Giải được
Hệ số công suất đoạn mạch