Đặt điện áp u = \(U\sqrt 2 \)cosωt (V) (ω thay đổi, U không đổi)vào hai đầu đoạn mạch nối tiếp AB, gồm hai đoạn mạch AM và MB. Đoạn AM chứa điện trở R và tụ điện C, đoạn MB chứa cuộn dây có độ tự cảm L, có điện trở thuần r (r = 2R). Biết uAM luôn vuông pha với uMB. Khi điều chỉnh ω = ω1 và ω = ω2 = 3ω1 thì hệ số công suất của mạch như nhau. Tính hệ số công suất đó.
Hãy suy nghĩ và trả lời câu hỏi trước khi xem đáp án
Lời giải:
Báo sai+ Hệ số công suất như nhau nên:
\({\rm{cos}}{\varphi _1} = c{\rm{os}}{\varphi _2} \Leftrightarrow {Z_1} = {Z_2} \Leftrightarrow {Z_{L1}} + {Z_{L2}} = {Z_{C1}} + {Z_{C2}}\)
+ Mặc khác ta lại có \({\omega _2} = 3{\omega _1}\) nên \({Z_{L2}} = 3{Z_{L1}}\) và \({Z_{C2}} = \frac{{{Z_{C1}}}}{3}\)
→ \(4{Z_{L1}} = \frac{4}{3}{Z_{C1}} \to {Z_{L1}} = \frac{{{Z_{C1}}}}{3}\)
+ Vì uAM vuông pha với uMB nên \(\tan {\varphi _{AM}}.\tan {\varphi _{MB}} = - 1 \Leftrightarrow \frac{{ - {Z_C}}}{R}.\frac{{{Z_L}}}{r} = - 1\) mà r = 2R
→ \({Z_L}.{Z_C} = 2{R^2} \to Z_{C1}^2 = 6{R^2}\)
+ Hệ số công suất của đoạn mạch là:
\({\rm{cos}}\varphi {\rm{ = }}\frac{{R + 2R}}{{\sqrt {{{\left( {R + 2R} \right)}^2} + {{\left( {\frac{{{Z_{C1}}}}{3} - {Z_{C1}}} \right)}^2}} }}\frac{{3R}}{{\sqrt {9{R^2} + {{\left( {\frac{{ - 2}}{3}.\sqrt 6 R} \right)}^2}} }} = 0,88\)
Đề thi thử THPT QG môn Vật Lý năm 2019
Trường THPT chuyên Lê Quý Đôn lần 2
Câu hỏi liên quan
-
Khi chiếu chùm tia tử ngoại vào một ống nghiệm đựng dung dịch fluorexêin thì thấy dung dịch này phát ra ánh sáng màu lục. Đó là hiện tượng
-
Một mạch dao động LC lí tưởng gồm cuộn thuần cảm và hai tụ giống nhau mắc nối tiếp. Mạch đang hoạt động thì ngay tại thời điểm năng lượng điện trường trong các tụ và năng lượng từ trường trong cuộn dây bằng nhau, một tụ bị đánh thủng hoàn toàn. Dòng điện cực đại trong mạch sau đó sẽ bằng bao nhiêu lần so với lúc đầu? Biết khi điện áp tức thời trên tụ là u và dòng điện tức thời là i thì năng lượng điện trường trong tụ và năng lượng từ trường trong cuộn cảm lần lượt là WC = 0,5Cu2 và WL = 0,5Li2.
-
Một đồng vị phóng xạ có chu kì bán rã T. Cứ sau một khoảng thời gian bằng bao nhiêu thì số hạt nhân bị phân rã trong khoảng thời gian đó bằng ba lần số hạt nhân còn lại của đồng vị ấy?
-
Một mạch dao động LC lí tưởng có chu kì T = 10–3 s. Tại một thời điểm điện tích trên một bản tụ bằng 6.10–7 C, sau đó 5.10–4 s cường độ dòng điện trong mạch bằng 1,6π.10–3 A. Tìm điện tích cực đại trên tụ.
-
Công suất âm thanh cực đại của một máy nghe nhạc là 20 W. Cho rằng, cứ truyền đi trên khoảng cách 1 m thì năng lượng âm giảm 5% so với lần đầu do sự hấp thụ của môi trường truyền âm. Cho biết cường độ âm chuẩn 10–12 (W/m2). Nếu mở to hết cỡ thì cường độ âm và mức cường độ âm ở khoảng cách 6 m là bao nhiêu?
-
Trong thí nghiệm giao thoa sóng cơ, tại điểm M nhận được hai sóng kết hợp do hai nguồn gửi đến với phương trình lần lượt u1 = A1cos(ω1t + α1) và u2 = A2cos(ω2t + α2). Chọn phương án đúng.
-
Một vật dao động điều hòa dọc theo trục tọa độ nằm ngang Ox với chu kì T, vị trí cân bằng và mốc thế năng ở gốc tọa độ. Tính từ lúc vật có li độ dương lớn nhất, thời điểm đầu tiên mà động năng và thế năng của vật bằng nhau là
-
Ở trạng thái cơ bản electron trong nguyên tử Hidro chuyển động trên quỹ đạo K có bán kính r0 = 5,3.10–11 (m). Cường độ dòng điện do chuyển động trên quỹ đạo K và L gây ra lần lượt là I1 và I2. Chọn phương án đúng.
-
Mọi từ trường đều phát sinh từ
-
Một chất điểm dao đông điều hòa trên trục Ox có vận tốc bằng 0 tại 2 thời điểm liên tiếp là t1 =1,75 s và t2 = 2,25 s, vận tốc trung bình trong khoảng thời gian đó là –80 cm/s. Ở thời điểm t = 1/6 s chất điểm đi qua vị trí
-
Chiếu một tia sáng tới một mặt bên của lăng kính thì
-
Với một công suất điện năng xác định được truyền đi, khi tăng điện áp hiệu dụng trước khi truyền tải 10 lần thì công suất hao phí trên đường dây (điện trở đường dây không đổi) giảm
-
Đồ thị li độ theo thời gian của chất điểm 1 (đường 1) và chất điểm 2 (đường 2) như hình vẽ, gia tốc độ cực đại của chất điểm 1 là 16π2 (cm/s2). Không kể thời điểm t = 0, thời điểm hai chất điểm có cùng li độ lần thứ 5 là
.png)
-
Trong thí nghiệm giao thoa Iâng thực hiện đồng thời hai bức xạ đơn sắc với khoảng vân trên màn ảnh thu được lần lượt là 1,35 mm và 2,25 mm. Tại hai điểm gần nhau nhất trên màn là M và N thì các vân tối của hai bức xạ trùng nhau. Tính MN
-
Khối lượng nghỉ của êlectron là 9,1.10–31 kg. Tính năng lượng toàn phần của êlectron khi nó chuyển động với tốc độ bằng một phần mười tốc độ ánh sáng. Cho c = 3.108 m/s.
-
Một vật dao động điều hòa dọc theo trục Ox, gọi Δt là khoảng thời gian giữa hai lần liên tiếp có động năng bằng thế năng. Tại thời điểm t vật qua vị trí có tốc độ \(8\pi \sqrt 3 \) cm/s với độ lớn gia tốc 96π2 cm/s2, sau đó một khoảng thời gian đúng bằng Δt vật qua vị trí có độ lớn vận tốc 24π cm/s. Biên độ dao động của vật là
-
Đối với nguyên tử hiđrô, khi electron chuyển từ quỹ đạo L về quỹ đạo K thì nguyên tử phát ra photon ứng với bước sóng 121,8 nm. Khi electron chuyển từ quỹ đạo M về quỹ đạo L, nguyên tử phát ra photon ứng với bước sóng 656,3 nm. Khi electron chuyển từ quỹ đạo M về quỹ đạo K, nguyên tử phát ra photon ứng với bước sóng
-
Lò xo nhẹ có độ cứng 100 N/m và chiều dài tự nhiên 32 cm, một đầu cố định, một đầu gắn với một khúc gỗ nhỏ nặng 1 kg. Hệ được đặt trên mặt bàn nằm ngang, hệ số ma sát giữa khúc gỗ và mặt bàn là 0,1. Gia tốc trọng trường lấy bằng 10 m/s2. Kéo khúc gỗ trên mặt bàn để lò xo dài 40 cm rồi thả nhẹ cho khúc gỗ dao động. Chiều dài ngắn nhất của lò xo trong quá trình khúc gỗ dao động là
-
Trong các tia sau, tia nào có tần số lớn nhất?
-
Đoạn mạch AB gồm cuộn cảm thuần nối tiếp với tụ điện. Đặt nguồn xoay chiều có tần số góc ω vào hai đầu A và B thì tụ điện có dung kháng 100 Ω, cuộn cảm có cảm kháng 25 Ω. Ngắt A, B ra khỏi nguồn rồi nối A và B thành mạch kín thì tần số góc dao động riêng của mạch là 100π (rad/s). Tính ω.
