Nối hai cực của một máy phát điện xoay chiều một pha vào hai đầu đoạn mạch AB mắc nối tiếp gồm tụ điện và điện trở thuần thì công suất tiêu thụ của đoạn mạch là P1 và hệ số công suất của đoạn mạch là 0,6. Bỏ qua điện trở thuần của các cuộn dây của máy phát điện. Cho rôto của máy phát điện quay với tốc độ tăng gấp đôi thì công suất tiêu thụ của đoạn mạch xấp xỉ bằng?
Hãy suy nghĩ và trả lời câu hỏi trước khi xem đáp án
Lời giải:
Báo saiĐáp án C
Lúc đầu :\(\cos {\varphi _1} = \frac{R}{{\sqrt {{R^2} + Z_C^2} }} = 0,6 = > {Z_C} = \frac{4}{3}R\). Công suất tiêu thụ là \({P_1} = UI\cos {\varphi _1} = \frac{{{U^2}}}{R}{\cos ^2}{\varphi _1}\)
Lúc sau tốc độ tăng 2 lần thì tần số là 2f và U’ = 2U
thì \(Z{'_C} = \frac{{{Z_C}}}{2} = \frac{4}{6}R = > {\cos ^2}{\varphi _2} = \frac{{{R^2}}}{{{R^2} + Z_C^2}} = \frac{R}{{{R^2} + \frac{{{4^2}}}{{{6^2}}}{R^2}}} = \frac{9}{{13}}\)
Công suất tiêu thụ của đoạn mạch là
\(\begin{array}{l}{P_2} = \frac{{4{U^2}}}{R}{\cos ^2}{\varphi _2}\\\frac{{{P_2}}}{{{P_1}}} = \frac{{4{{\cos }^2}{\varphi _2}}}{{{{\cos }^2}{\varphi _1}}} = > {P_2} = 4{P_1}\frac{{{{\cos }^2}{\varphi _2}}}{{{{\cos }^2}{\varphi _1}}} = 4{P_1}\frac{{\frac{9}{{13}}}}{{0,36}} = 7,69{P_1}\end{array}\)
Đề thi thử THPT QG năm 2022 môn Vật Lý
Trường THPT Chuyên Lam Sơn
