Đoạn mạch AB gồm hai đoạn AM và MB mắc nối tiếp, trong đoạn AM có một cuộn cảm thuần độ tự cảm L mắc nối tiếp với một điện trở thuần R, trong đoạn MB có một điện trở thuần 4R mắc nối tiếp với một tụ điện có điện dung C. Đặt vào hai đầu AB một điện áp xoay chiều có giá trị hiệu dụng và tần số không đổi. Thay đổi L và C sao cho cảm kháng của cuộn dây luôn gấp 5 lần dung kháng của tụ điện. Khi độ lệch pha giữa điện áp hai đầu AM so với điện áp hai đầu AB là lớn nhất thì hệ số công suất của cả mạch AB gần nhất với giá trị nào sau đây?
A. 0,8
B. 0,6
C. 0,5
D. 0,7
Lời giải của giáo viên
Ta chuẩn hóa \(R = 1 \Rightarrow \left\{ \begin{array}{l} \tan {\varphi _{AM}} = 5{Z_C}\\ \tan {\varphi _{MB}} = \frac{4}{5}{Z_C} \end{array} \right.\)
\(\tan ({\varphi _{AM}} - {\varphi _{AB}}) = \frac{{\tan {\varphi _{AM}} - \tan {\varphi _{AM}}}}{{1 + \tan {\varphi _{AM}}\tan {\varphi _{AM}}}} = \frac{{21}}{5}\frac{1}{{\frac{1}{{{Z_C}}} + 4{Z_C}}}\)
Dễ thấy rằng biểu thức trên lớn nhất khi \(\left\{ \begin{array}{l} \frac{1}{{{Z_C}}} = 4{Z_C}\\ \frac{1}{{{Z_C}}} + 4{Z_C} = 2\sqrt {\frac{1}{{{Z_C}}}4{Z_C}} \end{array} \right. \Rightarrow {Z_C} = 0,5 \Rightarrow {Z_L} = 2,5\)
Hệ số công suất của mạch \(\cos \varphi = \frac{5}{{\sqrt {{5^2} + \left( {2,5 - 0,5} \right)} }} = 0,923\)
CÂU HỎI CÙNG CHỦ ĐỀ
Cho mạch điện kín, bỏ qua điện trở của dây nối, nguồn điện có điện trở trong bằng 2\(\Omega \), mạch ngoài có điện trở 20\(\Omega \). Hiệu suất của nguồn điện là
Con lắc đơn dao động với phương trình: \(s = 2\sqrt 2 \cos (5t)(cm;s)\) Li độ cực đại của con lắc bằng
Dao động được ứng dụng trong thiết bị giảm xóc của ô tô là
Đặt điện áp xoay chiều \(u = 200\sqrt 2 \cos (100\pi t)\) (V) vào hai đầu một đoạn mạch gồm điện trở thuần 100\(\Omega \) , cuộn cảm thuần và tụ điện mắc nối tiếp. Điện áp ở hai đầu tụ điện là \({u_c} = 200\sqrt 2 \cos (100\pi t - \frac{\pi }{2})\)(V). Công suất tiêu thụ điện của đoạn mạch là
Cho một dòng điện chạy trong một mạch kín (C) có độ tự cảm L. Trong khoảng thời gian\(\Delta t\) , độ biến thiên của cường độ dòng điện trong mạch và của từ thông qua (C) lần lượt là \(\Delta i\) và \(\Delta t\) . Suất điện động tự cảm trong mạch là
Một mạch điện kín có dòng điện cường độ i chạy qua. Biêt độ tự cảm của mạch điện là L thì từ thông riêng của mạch là
Máy phát điện xoay chiều một pha có p cặp cực, rôto quay với tốc độ n vòng/giây thì dòng điện do máy phát ra có tần số
Một vật dao động điều hòa với chu kì T. Cơ năng của vật:
Một mạch dao động LC lí tưởng đang thực hiện dao động điện từ tự do. Điện tích cực đại trên một bản tụ là 2.10-6 C, cường độ dòng điện cực đại trong mạch là 0,1 A. Chu kì dao động điện từ tự do của mạch là
Li độ \(x = A\cos (\omega t + \varphi )\) của một vật dao động điều hòa bằng 0.5A khi pha dao động bằng
Trên một sợi dây đàn hồi đang có sóng dừng. Biết sóng truyền trên dây có bước sóng 6 cm. Khoảng cách giữa hai điểm bụng liên tiếp là:
Một vật khối lượng 100 g thực hiện dao động tổng hợp của hai dao động điều hòa cùng phương có phương trình lần lượt là\({x_1} = 5\cos (10t + \varphi )\) và \({x_2} = 10\cos (10t + \varphi )\)( x1, x2 tính bằng cm, t tính bằng s). Cơ năng của vật là
Chiếu một chùm sáng đi qua một máy quang phổ lăng kính, chùm sáng lần lượt đi qua
Đặt điện áp xoay chiều \(u = 50\sqrt {10} \cos (100\pi t)(V)\) vào hai đầu đoạn mạch mắc nối tiếp gồm điện trở R=100\(\Omega \) , tụ điện và cuộn cảm thuần có độ tự cảm L thay đổi được. Điều chỉnh L để điện áp hiệu dụng ở hai đầu cuộn cảm có giá trị cực đại thì điện áp hiệu dụng ở hai đầu tụ điện là 200 V. Biểu thức cường độ dòng điện trong mạch khi đó là