Hệ số công suất điện Chuyên đề ôn thi ĐH CĐ Vật Lý Thầy Đoàn Văn Lượng

 Trang 1 BT:  A .  không phân nhánh RLC. I.m +P = UIcos + UIcos(2t + ) (1) +P = UIcos = RI 2 . + P UIcos (2) + Z R   cos ( Cos  (3) +B: 2 2 R R U P RI U I R    (4) 2 . osP ZI c   , 2 2 UR P Z  (5) cos = R U U (6) II.  cos  + = 1 ->   (Z L = Z C ) thì: P = Pmax = UI = R U 2 . (7) +  =  2     thì: P = P min = 0. +: P hp = rI 2 =  22 2 cosU rP (8)  r ( . + (8) => cos  hp  cos. Q cos 0,85. +cos ên dây. +  thng   sao   1. III 1. max Khi L,C,  không  L và Z C không thay không gây ra  + Tìm  Ta có P=RI 2 = R 22 2 )( cL ZZR U  = R ZZ R U CL 2 2 )(   , Do U=Const nên  max thì ( R ZZ R CL 2 )(   )  ng R và (Z L -Z C ) 2 ta  C A B R L R O R 1 R M R 2 P P max P< P max  Trang 2 R ZZ R CL 2 )(   R ZZ R CL 2 )( .2   = CL ZZ 2  R ZZ R CL 2 )(   ) min là CL ZZ 2 lúc  R= LC Z -Z (9)  Z R 2 , U I R2  ; R2 cos = Z2  , 4     => tan  = 1 (10) 2 max U P 2R  , (11) 2 max LC U P 2 Z Z   (12) và I = I max = 2 CL ZZ U  . a.  :  : :   1 H, C =  4 10.2  F , u AB = 200cos100t(V).  A.50 ;200W B.100 ;200W C.50 ;100W D.100 ;100W  Ta có :Z L = L = 100 ; Z C = C  1 = 50 ; U = 100 2 V  2 R = 22 2 )( CL ZZR RU  = R ZZ R U CL 2 2 )(   P max khi R ZZ R CL 2 )(   hay R =Z L -Z C = 50  => P max = R U 2 2 = 200W. A. 2 : .  RL = 100 2 V, U C = 200V.   g 4 10 () 2  CF  . A. 100W B. 100 2 W C. 200W D. 200 2 W  200 1 200 C C U IA Z     = 2 2 = 100 2 .1. 2 2 =100W.  b. Câu 1: (ĐH-2008)   L , dung kháng Z C  C  Z L  0   m  A. R 0 = Z L + Z C . B. 2 m 0 U P. R  C. 2 L m C Z P. Z  D. 0 L C R Z Z  HD: Theo (9) : R 0 =|Z L  Z C | C C A B R L  Trang 3 Câu 2:   1   4 10 3   2 cos100  A. R=120. B. R=60. C. R=400. D. R=60. G HD: Z L = 100, Z C = 40, theo (9) R=|Z L  Z C | = 60 .  Câu 3:   1   4 10 3  120 2 cos100  A. P max =60W. B. P max =120W. C. P max =180W. D. P max =1200W.  HD: Z L = 100, Z C = 40, theo (12) 2 max LC U P 2 Z Z   = 60W .  Câu 4:   2 cos100  A. P max =55W. B. P max =110W. C. P max =220W. D. P max =110 2 W.  HD: Theo (11) 2 max U P 2R  = 110W . Câu 5:    AB =200cos100t (V). Khi R=100  A. 2A. B. 2 A. C. 2 2 A. D. 2 2 A  HD: Theo (10) U I R2  = 2 A. . Câu 6:    A. 2  . B. 4  . C. 0. D. 2 2  HD: Theo (10) 4      Câu 7:    A. 30 2 . B. 120. C. 60. D. 60 2 .  HD: Theo (10) Z R 2 =60 2 . . Câu 8:                          u = 240cos(100t)V. Khi R = R o  : A. P = 115,2W B. P = 224W C. P = 230,4W D. P = 144W  Trang 4  HD: L = 200, Z C = 100 ) => R+r =|Z L  Z C | = 100. 2 max LC U P 2 Z Z    2 max (120 2) P 144W 2 200 100   . 2. (P <P max ):C 1 , R 2 P < P max 2.1: 2 RIP   2 22 . () LC RU P R Z Z      2 2 2 LC U R R Z Z 0 P     (13) ph  1 và R 2 - R 1 + R 2 = 2 U P (14) và R 1 .R 2 = (Z L  Z C ) 2 (15) a.Các Ví : : ( có U và    1 và R 2   1 ,  2  1 và P 2  1 = P 2  R 1 .R 2 = (Z L  Z C ) 2   1  + 2  = /2   và I  a. Ta có P = I 2 R = R ZZ R U R ZZR U Z U CLCL 2 2 22 2 2 2 )()( cos       (*) Khi P 1 = P 2 ta có 1 2 1 2 )( R ZZ R U CL   = 2 2 2 2 )( R ZZ R U CL    1 2 1 )( R ZZ R CL   = 2 2 2 )( R ZZ R CL    R 1  R 2 = 2 2 )( R ZZ CL  - 1 2 )( R ZZ CL   R 1  R 2 = (Z L  Z C ) 2 ( 1 1 2 1 RR  )  R 1 .R 2 = (Z L  Z C ) 2  Z L  Z C /R 1 = R 2 / Z L  Z C   tan 1  = 1/tan 2    1  + 2  = /2 (2) i R ZZ R CL 2 )(   min T R ZZ R CL 2 )(    2 Z L  Z C  : R = R ZZ CL 2 )(   R = Z L  Z C  P max = 2 2 U R = 2 2 LC U ZZ Và Cos  = AB AB R Z = 1 2 , U I Z  = 2 U R = 2 LC U ZZ  Trang 5 +4: :   1 H, C = 3 10 6   F , u AB = 200cos100t(V). 0W? Ta có: 2 2 2 2 2 LC 22 LC RU P' I R P'R U R P'(Z Z ) 0 (*) R (Z Z )          240R 2 (100 2 ) 2 .R +240.1600 = 0. : R 1 = 30 hay R 2 =160/3  +:  )( `1 HL   ; )( 4 10 3 FC      ).100cos(.275 tU AB     A. )(45 R B. )(60 R C. )(80 R D : )(100  L Z ; )(40  C Z  )1(. 22 R P IRIP  : 22 )()( CLABAB ZZRIZIU  a có : )2)()(.( 2222 CL AB ZZRIU  Thay (1) vào (2) ta có : ))(( 222 CL AB ZZR R P U  (3)  ))40100(( 45 75 222  R R Hay: R 2 - 125R+ 3600 = 0 1 2 2 45 125 3600 0 80 R RR R           1 = 45  2 = 80 n D +: t L = 2/(H) C = 125.10 -6 / (F)hai   AB = 150 2 cos(100t)(V). a.Khi P = 90W Tính R b..  a.Ta có: LZ L .   = 200 , C Z C . 1   = 80  2 R = R ZZ R U R ZZR U Z U CLCL 2 2 22 2 2 2 )()( cos        R R 2 2 )80200( 150   = 90  R R 2 120  = 250  R = 160   V   b.P max khi R ZZ R CL 2 )(   hay R = Z L -Z C = / 200-80/ = 120=> P max = R U 2 2 = 93,75W +7:  )( 10 4 FC      giá  1 và R=R 2  21 .RR ? A. 10. 21 RR B. 1 21 10. RR C. 2 21 10. RR D. 4 21 10. RR C A B R L C A B R L  Trang 6 Bài  Ta có: )(100 10 .100 11 4      C Z C Khi R=R 1 tiê : )1(. )( 1 2 1 2 2 1 2 2 1 2 1 R ZR U R Z U RIP C   Khi R=R 2  )2(. )( 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 R ZR U R Z U RIP C   Theo bài: 21 PP  Suy ra: (1)=(2) Hay: 2 2 2 2 2 1 2 1 2 2 . )( . ( R ZR U R ZR U CC    Hay: 42 21 10.  C ZRR n D +8:  1 L ( H )  ào h   1 và R=R 2  21 .RR ? A. 10. 21 RR B. 1 21 10. RR C. 2 21 10. RR D. 4 21 10. RR  Ta có: 1 100 100    L Z .L .   Khi R=R 1 tiê : 2 2 1 11 22 1   L U .R P I R ( R Z ) (1) Khi R=R 2  2 2 2 22 22 2   L U .R P I R ( R Z ) (2) Theo bài: 21 PP  Suy ra: (1)=(2) Hay: 2 1 22 1   L U .R ( R Z ) 2 2 22 2  L U .R ( R Z ) Hay: 2 12  L R R Z = 10 4 n D + 9:  π 1  dung C= 2π 10 -4    AB =200cos100 A. 50, 200. B. 100, 400. C. 50, 200. D. 50, 200. HD: L = 100, Z C = 200, theo (13):   2 2 2 LC U R R Z Z 0 P      R=50. C. 2.2 1 và R 2 .  1 và R 2  Theo (13   2 2 2 LC U R R Z Z 0 P     R 1 và R 2   2 12 U RR P  ,   2 1 2 L C R R Z Z (14) (15) C A B R L N M  Trang 7  1 và R 2   0  max theo R 1 và R 2 .  0  max ,  0 = |Z L  Z C |  1 và R 2 ):   2 1 2 L C R R Z Z suy ra: 0 1 2 R R R max 1 2 0 2 . P R R R P  (16) (17) a.10.  1 ()LH   , 3 10 () 4 CF      120 2 os100 ( )u c t V   ,  a. Khi R = R 0 thì P max . Tính R 0 , P max ?  1 và R 2  max   2 1 2 0 max 1 2 0 . 2 . R R R P R R R P        Gii:  Imax? Tính giá tr này? Cm kháng: . 100( ) L ZL     . Dung kháng: 1 40( ) C Z C     . 2 2 2 0 0 2 22 22 0 0 0 0 . () () () LC LC LC UR U U U I P I R ZZ Z R Z Z R Z Z R R           Pmax khi 2 0 0 () LC ZZ R R    0 2 0 () 2 LC LC ZZ R Z Z R     Nên Pmax khi 0 100 40 60( ) LC R Z Z      .  22 max 0 (120) 120(W) 2 2.60 U P R      2 1 2 0 max 1 2 0 . 2 . R R R P R R R P        -T công thc tính công sut ta có: 2 2 1 1 1 1 22 1 . . () LC UR P I R R Z Z   . - Khi R = R 2 2 2 2 2 2 2 22 2 . . () LC UR P I R R Z Z     . 2 2 2 2 2 2 1 2 1 2 2 1 2 1 2 2 2 2 12 2 2 2 1 2 2 1 2 1 1 2 0 . . . . ( )( ) ( ) ( ) . ( ) ( )( ) . ( ) (1). LC L C L C L C L C UR U P P R R R R R R Z Z R Z Z R Z Z R R R R R R Z Z R R Z Z R                       Trang 8  max 1 2 0 2 . P R R R P  . Ta có: 22 2 2 11 1 1 1 2 2 2 1 1 1 2 1 2 . (2). ( ) . LC U R U R U P P I R R Z Z R R R R R          . 2 max 0 (3) 2 U P R  P = 2 max 0 0 0 1 2 2 12 2. 22 . . ( ) U PR R R R R VeTrai DPCM U P RR      1.  0   0  trên R là A. P B. 2P C. 2 P D. 4P  2 R = R U 2 = R U 2 2 0 (1)  2 R = R U 2 0 (2) Suy ra: P P' = 2 =>  +2 : 0    0 ,  thì  0  0 là A. 7,5 B. 15 C. 10 D. 50 HD:  0 thì 0Max L C P R Z Z   Khi R 1 =R 0 +10 hay R 2 =R 0 -t => 2 12 LC R R ( Z Z ) 2 0 0 0 ( 10)( 5)R R R    0 5 50 0R   => R 0 =10  .. b. Câu 9:    A. 4W. B. 100W. C. 400W. D. 200W. HD: Theo (14)  P=U 2 /(R 1 +R 2 )=200W.  Câu 10:  Khi R = R 1 và R = R 2  1 + R 2 = 100. Khi R = R 1  A. 400 W. B. 220 W. C. 440W. D. 880 W.  P 1 = P 2 => 22 1 1 )( CL ZZR R  = 22 2 2 )( CL ZZR R  > (Z L  Z C ) 2 = R 1 R 2  Trang 9 P 1 = 22 1 1 2 )( CL ZZR RU  = 21 2 1 1 2 RRR RU  = 21 2 RR U  = 400W.  A h 2:      2 2 2 2 2 2 2 . . . 0 LC LC U P RI R P R U R P Z Z R Z Z          -et: 2 12 U RR P  (1) và   2 12 . LC R R Z Z (2) S 2 2 2 12 12 200 400 100 UU R R P W P R R        .  A Câu 11:    A. 60V. B. 40V. C. 30V. D. 100V. HD: Theo (14)  U 2 =P(R 1 +R 2 )=3600  U=60V.  Câu 12:    0  A. 60. B. 65. C. 130. D. 98,5. HD: Theo (16) 0 1 2 R R R R 0 =60  Câu 13:  2  R 1  2    B.12;100W;   Theo (16): 0 1 2 R R R =12 Theo (13)  P Max =U 2 /2R 0 = 60 2 / 24=150W. Chon A Câu 14:  L  C  00W.   o  A. P = 200W B. P = 400W C. P = 100W D. P = 50W Vì Z L = Z C  Z 1 = R , 2 1 200 U P R  W. (1) Z 2 = 2R , 2 2 2 U P R  (2)  1 2 200 100 22 P P    W. C Câu 15:  0   max  0   A. 2P max . B. P max /2. C. 0,4P max . D. 0,8P max . HD: Khi P max  0 =Z L , 2 max 0 U P 2R  ,  0  5 R 0  0 U I 5.R    2 = 2 0 2U 5R  max P4 0,8 P5   P = 0,8P max .  D  Trang 10 Câu 16:  x  63,8CF    r = 70 1 LH    R x : A. 0 ;378,4W B. 20 ;378,4W C. 10 ;78,4W D. 30 ;100W  P = I 2 R= R ZZ R U ZZR RU CLCL 2 2 22 2 )()(      x + r = R x  Z L ; Z C =  6 10.8,63.314 1 2 1 fC  50 P = P max  y = R + R 3500   - 2 3500 R  Khi R < 50   Khi R > 50    .  x = R  r = 0 P  = 4,378 )( 22 2   CL ZZr rU W R x = 0, P  = 378,4 W.  3. i k RLC.    C) sao cho 1 ωL = ωC (hay Z L =Z C ) thì có   Z L =Z C ; 1 L C   ; 1  LC  (18)  : Z = Z min = R; U R = U Rmax = U (19) : max U II R  (20) : 2 max U PP R  (21)  =0;  u =  i ; cos=1 (22) C A B R L N M [...]... không phân nhánh RLrC (Cuộn dây không thuần cảm có r) I .Công suất tiêu thụ trong mạch RrLC không phân nhánh (cuộn dây có ,r): + Công suất tiêu thụ của cả đọan mạch xoay chiều: P = UIcos hay P = I2 (R+r)= Rr Z U 2 R 2 PR = I R= Z2 U 2 r Pr = I2 r = Z2 U 2( R  r ) Z2 + Hệ số công suất của cả đọan mạch : cos = +Công suất tiêu thụ trên điện trở R: +Công suất tiêu thụ của cuộn dây: Với Z = + Hệ số công. .. pha 90o so với u Tính công suất tiêu thụ của toàn mạch Tính công suất tiêu thụ của cuộn dây? Giải: Lý thuy t cho ta điện p giữa 2 bản tụ điện lệch pha 90o so với i Mà theo đề thì điện p giữa 2 bản tụ U 110   2, 2( A) điện lệch pha 90o so với u nên trong mạch xảy ra cộng hưởng do đ : I max  R  r 40  10 U2 1102  242W Công suất toàn mạch: Pmax  Th số: Pmax  Rr 40  10 Công suất tiêu thụ của cuộn... i được Khi hệ số tự cảm c gi tr L1 = 6mH và L2 = 8mH thì công suất tiêu thụ mạch như nhau Gi tr của L đ công suất cực đại là: A 14mH HD: Theo (30) B 7mH C 2mH D 10mH Chọn B Câu 62: Đặt điện p xoay chiều u = U0cost vào hai đầu đoạn mạch c R, L, C mắc nối ti p Điện dung C của tụ điện thay đ i được Với hai gi tr của điện dung C1 = 3F và C2 = 4F mạch c cùng công suất Tìm C đ mạch c công suất cực đại... A Ví dụ 14 Cho mạch điện xoay chiều như hình vẽ: V Hiệu điện th luôn duy trì hai đầu đoạn mạch là: 1 uAB = 200cos(100t)(V) Cuộn dây thuần cảm, c L = (H); điện trở thuần c R = 100; tụ điện c điện  dung C thay đ i được.Vôn c điện trở rất lớn a.Điều chỉnh C đ công suất tiêu thụ của mạch đạt cực đại Tính công suất cực đại đ b.Với gi tr nào của C thì số chỉ vôn V là lớn nhất, tìm số chỉ đ Bài giải... 200  L  Z L  200  2 ( H )  100   Chọn C +Ví dụ 21: N u đặt điện p u1 = U 2 cos(ωt vào hai đầu đoạn mạch gồm tụ điện và điện trở thuần nối ti p thì công suất tiêu thụ của mạch là P = P1 và hệ số công suất là 0,5 N u đặt điện p u2 = Ucos( 3 ωt vào hai đầu đoạn mạch trên thì công suất tiêu thụ của mạch là P = P2 Hệ thức liên hệ giữa P1 và P2 là : A P1 = P2 B P1 = P2 / 2 C P1 = 2 P2 D P1 = 2 P2... ) (V) Khi hệ số công suất của mạch lớn nhất thì công suất tiêu thụ bằng 2 A 115W B 220W C 880W D 440W Câu 31: Chọn câu đúng Cho mạch điện xoay chiều như hình vẽ (Hình 30) Trong đ L, C hông đ i, R thay đ i được Điện p giữa hai đầu đoạn mạch c A tần số hông đ i Công suất tiêu thụ của đoạn mạch cực đại hi R c gi tr : A Z L  ZC B Z L  ZC C ZC  Z L D LC 2  R Câu 32: Chọn câu đúng.Cho mạch điện xoay...  Z C 2 3 L H 2  Câu 65 (ĐH- 2011): Đặt điện p u  U 2 cos 2ft (U hông đ i, tần số f thay đ i được vào hai đầu đoạn mạch mắc nối ti p gồm điện trở thuần R, cuộn cảm thuần c độ tự cảm L và tụ điện c điện dung C Khi tần số là f 1 thì cảm h ng và dung h ng của đoạn mạch c gi tr lần lượt là 6  và 8  Khi tần số là f2 thì hệ số công suất của đoạn mạch bằng 1 Hệ thức liên hệ giữa f1 và f2 là A f 2 ... C thay đ i được điện p hai đầu đoạn mach u = U cos100πt (V Khi 104 104 C  C1  F hoặc C  C2  F thì mạch tiêu thụ cùng công suất nhưng c c dòng điện i1 và i2 lệch pha 2  1,5  nhau X c đ nh R n u bi t L  H  3 Giải 1 – Trước h t i m tra lại số liệu cho c phù hợp với điều iện công suất tiêu thu bằng nhau hay hông Công suất P = I2R = U2R/ Z2 1 1  ωL  Mạch tiêu thụ cùng công suất P1 = P2 < PMAX... Mạch điện xoay chiều gồm một cuộn dây mắc nối ti p với tụ điện Cuộn dây c điện trở r = 30, độ tự cảm L 0,4  H, tụ điện c điện dung C Bi u thức điện p tức thời giữa hai đầu đoạn mạch là u  120cos100 t (V) Với gi tr nào của C thì công suất tiêu thụ của mạch c gi tr cực đại và gi tr công suất cực đại bằng bao nhiêu? 104 A C  F và P  120 W max 2 103 C C  F và P  240 W max 4 Giải Công suất: ... tụ điện c điện dung C = (10-3√3 /(7,5π F thì mạch xảy ra cộng hưởng điện Bi t hi đ c c điện p tức thời u AM và uMB vuông pha nhau, công suất tiêu thụ trên đoạn AM bằng 1/4 công suất tiêu thụ trên toàn mạch Công suất tiêu thụ trên toàn mạch hi đ bằng A 100 W B 50 W C 200 W D 75 3 W Giải : Mạch gồm R – C(thay đ i – L Khi U = 100V và ZC = 75 / 3 (Ω) => ZL = ZC = 75 / 3 Ω Hay UL = UC Vì uAM và uMB vuông .  2  R 1  2    B.12;100W;   Theo (16): 0 1 2 R R R =12 Theo (13)  P Max =U 2 /2R 0 = 60 2 / 24=150W. Chon A Câu 14:  L .  b : 20 0 0 2 1 1 1 C 2C C 2C C      b = 2 3 C 0 <C 0  2 song song C b : 0 0 2 2 0 21 C C C C C 33      . P max =60W. B. P max =120W. C. P max =180W. D. P max =1200W.  HD: Z L = 100, Z C = 40, theo (12) 2 max LC U P 2 Z Z   = 60W .  Câu 4:   2 cos100 