Đề bài - 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 [\[H.15.2].\] Điện áp tức thời giữa hai đầu đoạn mạch \[u = 65\sqrt 2 cos100\pi t[V].\]

Đề bài

Mạch điện xoay chiều gồm một điện trở, một cuộn dây và một tụ điện ghép nối tiếp [\[H.15.2].\] Điện áp tức thời giữa hai đầu đoạn mạch \[u = 65\sqrt 2 cos100\pi t[V].\]

Các điện áp hiệu dụng \[{U_{AM}} = 13V;{U_{MN}} = 13V;{U_{NB}} = 65V.\]

a] Chứng tỏ rằng cuộn dây có điện trở thuần \[r \ne 0.\]

b] Tính hệ số công suất của mạch.

Phương pháp giải - Xem chi tiết

Sử dụng công thức tính điện áp \[U_{AB}^2 = {[{U_R} + {U_r}]^2} + {[{U_L} - {U_C}]^2}\]

Sử dụng công thức tính hệ số công suất \[\cos \varphi = \dfrac{{{U_R} + {U_r}}}{{{U_{AB}}}}\]

Lời giải chi tiết

a] Xét \[U_{AM}^2 + {[{U_{MN}} - {U_{NB}}]^2} \\= {13^2} + {[13 - 65]^2} = 2873\]

\[U_{AB}^2 = {65^2} = 4225\]

Nhận thấy \[U_{AB}^2 \ne {U_{AM}}^2 + {[{U_{MN}} - {U_{NB}}]^2}\]

Vậy trong cuộn dây còn có điện trở \[r\]

b] Ta có:

\[\begin{array}{l}U_{MN}^2 = U_r^2 + U_L^2\\ \Rightarrow {U_L} = \sqrt {U_{MN}^2 - U_r^2} = \sqrt {{{13}^2} - U_r^2} [1]\end{array}\]

\[\begin{array}{l}U_{AB}^2 = {[{U_R} + {U_r}]^2} + {[{U_L} - {U_C}]^2}\\ \Leftrightarrow {65^2} = {[13 + {U_r}]^2} + {[{U_L} - 65]^2}[2]\end{array}\]

Từ [1][2]\[ \Rightarrow {65^2} = {[13 + {U_r}]^2} + {[\sqrt {{{13}^2} - U_r^2} - 65]^2}\]

Giải được \[{U_r} = 12V;{U_L} = 5V\]

Hệ số công suất đoạn mạch \[\cos \varphi = \dfrac{{{U_R} + {U_r}}}{{{U_{AB}}}} = \dfrac{{13 + 12}}{{65}} = \dfrac{5}{{13}}\]

Video liên quan

Chủ Đề