f biến thiên Giá trị của $\cos \varphi $ gần với giá trị nào nhất sau đây?

hoankuty

Ngố Design
Bài toán
Đặt điện áp xoay chiều có giá trị hiệu dụng không đổi, tần số thay đổi được vào hai đầu đoạn mạch gồm điện trở thuần$R$, cuộn cảm thuần $L$ và tụ điện $C$, $R=\sqrt{\dfrac{L}{C}}$ . Thay đổi tần số đến các giá trị ${{f}_{1}}$ và ${{f}_{2}}$ thì hệ số công suất trong mạch là như nhau và bằng $\cos \varphi $. Thay đổi tần số đến giá trị ${{f}_{3}}$ thì điện áp hai đầu cuộn cảm đạt cực đại, biết rằng ${{f}_{1}}={{f}_{2}}+{{f}_{3}}\sqrt{2}$. Giá trị của $\cos \varphi $gần với giá trị nào nhất sau đây?
A. 0,56
B. 0,45
C. 0,35
D. 0,86
 
Lời giải

Ta có: $\omega _L=\omega _3=\dfrac{1}{C}.\dfrac{1}{\sqrt{\dfrac{L}{C}-\dfrac{R^2}{2}}}=\dfrac{1}{\dfrac{CR}{\sqrt{2}}}$
$\Rightarrow \dfrac{CR}{\sqrt{2}}.\omega _3=1\Leftrightarrow \omega _3=\dfrac{R\sqrt{2}}{L}\left(*\right)$
Giả sử $f_2=kf_1$, có $f_1.f_2=f_o^2$
$\Rightarrow f_1^2.k=f_o^2\Rightarrow \omega _1\sqrt{k}=\omega _o\left(**\right)$, Với giả thiết $\omega _1=\omega _2+\sqrt{2}\omega _3\left(***\right)$
Từ (*) và (**) ta được:
$\omega _1\left(1-k\right)=\sqrt{2}\omega _3\Leftrightarrow \dfrac{\omega _o}{\sqrt{k}}-\omega _o\sqrt{k}=2\dfrac{R}{L}$ ( với $R^2=\dfrac{L}{C}$)
$\Leftrightarrow \omega _o.\dfrac{1}{\sqrt{2}}-\omega _o\sqrt{k}=2\omega _o\Leftrightarrow k=0,1715$
$\Leftrightarrow f_2=0,1715f_1$
Áp dụng công thức tổng quát cho bài toán trên:
$\cos \varphi =\dfrac{1}{\sqrt{1+\dfrac{\left(f_{1}-f_{2}\right)^2}{f_{1}f_{2}}}}$
$\Rightarrow \cos \varphi \approx 0,44$
Chọn B. .
 
Last edited:
Lời giải

Ta có: $\omega _L=\omega _3=\dfrac{1}{C}.\dfrac{1}{\sqrt{\dfrac{L}{C}-\dfrac{R^2}{2}}}=\dfrac{1}{\dfrac{CR}{\sqrt{2}}}$
$\Rightarrow \dfrac{CR}{\sqrt{2}}.\omega _3=1\Leftrightarrow \omega _3=\dfrac{R\sqrt{2}}{L}\left(*\right)$
Giả sử $f_2=kf_1$, có $f_1.f_2=f_o^2$
$\Rightarrow f_1^2.k=f_o^2\Rightarrow \omega _1\sqrt{k}=\omega _o\left(**\right)$, Với giả thiết $\omega _1=\omega _2+\sqrt{2}\omega _3\left(***\right)$
Từ (*) và (**) ta được:
$\omega _1\left(1-k\right)=\sqrt{2}\omega _3\Leftrightarrow \dfrac{\omega _o}{\sqrt{k}}-\omega _o\sqrt{k}=2\dfrac{R}{L}$ ( với $R^2=\dfrac{L}{C}$)
$\Leftrightarrow \omega _o.\dfrac{1}{\sqrt{2}}-\omega _o\sqrt{k}=2\omega _o\Leftrightarrow k=0,1715$
$\Leftrightarrow f_2=0,1715f_1$
Áp dụng công thức tổng quát cho bài toán trên:
$\cos \varphi =\dfrac{1}{\sqrt{1+\dfrac{\left(f_{1}-f_{2}\right)^2}{f_{1}f_{2}}}}$
$\Rightarrow \cos \varphi \approx 0,44$
Chọn B. .
Để dành cho mem 98 :3
 

Quảng cáo

Back
Top