Câu hỏi:
2 năm trước

Đặt điện áp xoay chiều u vào hai đầu đoạn mạch có \(R,{\rm{ }}L,{\rm{ }}C\) mắc nối tiếp thì dòng điện trong đoạn mạch có cường độ \(i\). Hình bên là một phần đồ thị biểu diễn sự phụ thuộc của tích \(u.i\) theo thời gian \(t\). Hệ số công suất của đoạn mạch là:

Trả lời bởi giáo viên

Đáp án đúng: a

Ta có:

\(\begin{array}{l}\left\{ \begin{array}{l}u = {U_0}\cos (\omega t + {\varphi _u})\\i = {I_0}\cos (\omega t + {\varphi _i})\end{array} \right.\\\left\{ \begin{array}{l}{\varphi _u} + {\varphi _i} = x\\{\varphi _u} - {\varphi _i} = \varphi \end{array} \right.\end{array}\)

\(p = ui = UI(\cos (2\omega t + x) + \cos \varphi )\)

Ta có:

\(13{\rm{ }} = UI\left( {1{\rm{ }} + {\rm{ }}cos\varphi } \right)\)            (1)      

và \(2\omega {t_0} + x{\text{ }} = {\text{ }}2\pi {\text{ }} + {\text{ }}k2\pi \)

\(t{\text{ }} = {\text{ }}0,p{\text{ }} = {\text{ }}11{\text{ }} = {\text{ }}UI\left[ {cosx{\text{ }} + cos\varphi } \right]\) (2)

\(\begin{array}{l}t = 3{t_0},p = 6 = UI\left[ {cos\left( {2\omega .3{t_0} + x} \right) + cos\varphi } \right]\\ = UI\left[ {cos\left( {6\pi  - 2x} \right) + cos\varphi } \right]\\ = UI\left[ {cos\left( { - 2x} \right){\rm{ }} + {\rm{ }}cos\varphi } \right]{\rm{           }}\left( 3 \right)\end{array}\)

Lấy (1) chia (2) ta được: \(cos\varphi {\rm{ }} = {\rm{ }}5,5 - 6,5cosx\)

Lấy (1) chia (3) ta được: \(\dfrac{{13}}{6} = \dfrac{{1{\rm{ }} + {\rm{ }}cos\varphi }}{{ - cos\left( {2x} \right){\rm{ }} + {\rm{ }}cos\varphi }} = \dfrac{{1 + 5,5 - 6,5cosx}}{{2.co{s^2}x{\rm{ }} - 1{\rm{ }} + 5,5{\rm{ }} - 6,5cosx}}\)

Suy ra \(\left[ \begin{array}{l}cosx = 0,75\\\cos x = 1\left( {loai} \right)\end{array} \right.\)

Với \(\cos x = 0,75 \to cos\varphi  = 0,625\)

Hướng dẫn giải:

+ Đọc đồ thị p – t

+ Sử dụng biểu thức u, i: \(\left\{ \begin{array}{l}u = {U_0}{\rm{cos}}\left( {\omega t + \varphi } \right)\\i = {I_0}{\rm{cos}}\left( {\omega t + \varphi } \right)\end{array} \right.\)

+ Sử dụng biểu thức tính góc của hệ số công suất: \(\varphi  = {\varphi _u} - {\varphi _i}\)

+ Vận dụng biểu thức tính công suất: \(p = ui\)

+ Vận dụng các công thức lượng giác

Câu hỏi khác