Câu hỏi 27

Đáp án đúng: 
Đáp án C
Câu hỏi: 

Cho mạch điện xoay chiều RLC nối tiếp, cuộn dây thuần cảm. Các giá trị của điện trở R, độ tự cảm L điện dung C thỏa điều kiện 4L = CR2. Đặt vào hai đầu đoạn mạch điện áp xoay chiều ổn định, tần số của dòng điện thay đổi được. Khi tần số f1 = 60Hz thì hệ số công suất của mạch điện là k1. Khi tần số f=120Hz thì hệ số công suất của mạch điện là k2 = \(\frac{5}{4}{{k}_{1}}\). Khi tần số là f3 = 240Hz thì hệ số công suất của mạch điện k3 là. Giá trị của k3 gần giá trị nào nhất sau đây?

Phương pháp giải : 

Cảm kháng ZL = ωL

Dung kháng ZC = (ωC)-1

Tổng trở mạch RLC \(Z=\sqrt{{{R}^{2}}+{{({{Z}_{L}}-{{Z}_{C}})}^{2}}}\)

Hệ số công suất cosφ = R/Z

Liên hệ giữa tần số góc và tần số ω = 2πf

Lời giải chi tiết : 

Theo bài ra: 4L = R2C => 4ωL = ωR2C => R2 = 4ZLZC

Tổng trở mạch điện: \(Z=\sqrt{{{R}^{2}}+{{({{Z}_{L}}-{{Z}_{C}})}^{2}}}=\sqrt{4{{Z}_{L}}{{Z}_{C}}+{{({{Z}_{L}}-{{Z}_{C}})}^{2}}}={{Z}_{L}}+{{Z}_{C}}\)

Hệ số công suất của mạch: \(\cos \varphi =\frac{R}{Z}=\frac{R}{{{Z}_{L}}+{{Z}_{C}}}\)

Chuẩn hóa số liệu, chọn ZL1 = 1. Ta có:

+ Khi f1 = 60Hz => R = a; ZL1 = 1 = > \({{Z}_{C}}=\frac{{{a}^{2}}}{4}\Rightarrow c\text{os}\varphi \text{=}{{\text{k}}_{1}}=\frac{a}{1+\frac{{{a}^{2}}}{4}}\)

+ Khi f2 = 120Hz => R = a; ZL1 = 2 = > \({{Z}_{C}}=\frac{{{a}^{2}}}{8}\Rightarrow c\text{os}\varphi \text{=}{{\text{k}}_{2}}=\frac{a}{2+\frac{{{a}^{2}}}{8}}\)

+ Khi f3 = 240Hz => R = a; ZL1 = 4 = > \({{Z}_{C}}=\frac{{{a}^{2}}}{16}\Rightarrow c\text{os}\varphi \text{=}{{\text{k}}_{1}}=\frac{a}{4+\frac{{{a}^{2}}}{16}}\)

Theo đề bài : \({{k}_{2}}=\frac{5}{4}{{k}_{1}}\Rightarrow \frac{a}{2+\frac{{{a}^{2}}}{8}}=\frac{5}{4}.\frac{a}{1+\frac{{{a}^{2}}}{4}}\Rightarrow a=4\)

=> k3 = 0,8

Chọn C

Đáp án A: 

0,75 

Đáp án B: 

0,5

Đáp án C: 

0,8

Đáp án D: 

0,6


Bình luận