Hệ số công suất

Hoàng luyên

New Member
Bài toán
Đoạn mạch RLC đặt dưới điện áp xoay chiêu ổn định và tần số thay đổi được. Khi tần số là $f_{1}$ và khi tần số là $f_{2}$ thì pha ban đầu của dòng điện qua mạch là -$\dfrac{\pi }{6}$ và $\dfrac{\pi }{12}$ , còn tổng trở không đổi. Tính hệ số công suất khi tần số là $f_{1}$?
A. 0,8642
B. 0,9239
C. 0,9852
D. 0,8613
 
Bài toán
Đoạn mạch RLC đặt dưới điện áp xoay chiêu ổn định và tần số thay đổi được. Khi tần số là f1 và khi tần số là f2 thì pha ban đầu của dòng điện qua mạch là -$\dfrac{\pi }{6}$ và $\dfrac{\pi }{12}$ , còn tổng trở không đổi. Tính hệ số công suất khi tần số là f1????
A. 0,8642
B. 0,9239
C. 0,9852
D. 0,8613
Lời giải

Cách 1:

Giả sử điện áp có biểu thức: $u=U_{0}\cos \left(\omega t+\varphi_{u} \right)$

Khi $f_{1}$ thì: $i_{1}=I_{0}\cos \left(\omega t+\varphi _{u}-\varphi _{1}\right)\Rightarrow \varphi _{u}-\varphi _{1}=\dfrac{-\pi }{6}\left(1\right)$

Khi $f_{2}$ thì: $i_{2}=I_{0}\cos \left(\omega t+\varphi _{u}-\varphi _{2}\right)\Rightarrow \varphi _{u}-\varphi _{2}=\dfrac{\pi }{12}\left(2\right)$

Từ $\left(1\right),\left(2\right)\Rightarrow \varphi _{1}-\varphi _{2}=\dfrac{\pi }{4}\left(3\right)$

Vì I không đổi nên $Z_{1}=Z_{2}\Rightarrow \left(Z_{L_{1}}-Z_{C_{1}}\right)=\pm \left(Z_{L_{2}}-Z_{C_{2}}\right)$

$\Rightarrow tg\varphi _{1}=\pm tg\varphi _{2}\Rightarrow \varphi _{1}=\pm \varphi _{2} $

Ta loại nghiệm $\varphi _{1}=\varphi _{2}$ và thay $\varphi _{1}=-\varphi _{2}$ vào (3) ta có: $\varphi _{1}=\dfrac{\pi }{8}\Rightarrow \varphi _{2}=\dfrac{-\pi }{8}\Rightarrow \varphi _{u}=\dfrac{-\pi }{24}$

Và: $\cos \varphi _{1}=\cos \left(\dfrac{\pi }{8}\right)=0,92387\approx 0,9239$

Từ đó ta chọn đáp án B.

Cách 2:
Ta có: $\phi =\dfrac{-\dfrac{\pi }{6}+\dfrac{\pi }{12}}{2}=\dfrac{-\pi }{24}$

$\cos \left(\dfrac{-\pi }{6}+\dfrac{\pi }{24}\right)=0,9238\approx 0,9239$

Từ đó ta chọn đáp án B.
 
Bài toán
Đoạn mạch RLC đặt dưới điện áp xoay chiêu ổn định và tần số thay đổi được. Khi tần số là f1 và khi tần số là f2 thì pha ban đầu của dòng điện qua mạch là -$\dfrac{\pi }{6}$ và $\dfrac{\pi }{12}$ , còn tổng trở không đổi. Tính hệ số công suất khi tần số là f1????
A. 0,8642
B. 0,9239
C. 0,9852
D. 0,8613
Lời giải
Tổng trở không thay đổi nên ta có
$
\left\{\begin{matrix}
Z_{L_1}=Z_{C_2}\\
Z_{C_1}=Z_{L_2}
\end{matrix}\right.$
Lại có độ lệch pha của $u$ với $i$ ở hai trường hợp lần lượt là
$\tan \varphi_1=\dfrac{Z_{L_1}-Z_{C_1}}{R};
\tan \varphi_2=\dfrac{Z_{L_2}-Z_{C_2}}{R};$
$\Rightarrow \tan \left(\varphi_1-\varphi_2\right)=
\dfrac{2R\left(Z_{L_1}-Z_{C_1}\right)}{R^{2}-\left(Z_{L_1}-Z_{C_1}\right)^{2}}=\tan \dfrac{-\pi }{4}$
Từ đó suy ra
$\dfrac{R}{Z_{L_{1}}-Z_{C_{1}}}=1+\sqrt{2}$
$\Rightarrow \cos \varphi_1=0,9239$
Vậy đáp án B.
 
Last edited:
Lời giải

Cách 1:

Giả sử điện áp có biểu thức: $u=U_{0}\cos \left(\omega t+\varphi_{u} \right)$

Khi $f_{1}$ thì: $i_{1}=I_{0}\cos \left(\omega t+\varphi _{u}-\varphi _{1}\right)\Rightarrow \varphi _{u}-\varphi _{1}=\dfrac{-\pi }{6}\left(1\right)$

Khi $f_{2}$ thì: $i_{2}=I_{0}\cos \left(\omega t+\varphi _{u}-\varphi _{2}\right)\Rightarrow \varphi _{u}-\varphi _{2}=\dfrac{\pi }{12}\left(2\right)$

Từ $\left(1\right),\left(2\right)\Rightarrow \varphi _{1}-\varphi _{2}=\dfrac{\pi }{4}\left(3\right)$

Vì I không đổi nên $Z_{1}=Z_{2}\Rightarrow \left(Z_{L_{1}}-Z_{C_{1}}\right)=\pm \left(Z_{L_{2}}-Z_{C_{2}}\right)$

$\Rightarrow tg\varphi _{1}=\pm tg\varphi _{2}\Rightarrow \varphi _{1}=\pm \varphi _{2} $

Ta loại nghiệm $\varphi _{1}=\varphi _{2}$ và thay $\varphi _{1}=-\varphi _{2}$ vào (3) ta có: $\varphi _{1}=\dfrac{\pi }{8}\Rightarrow \varphi _{2}=\dfrac{-\pi }{8}\Rightarrow \varphi _{u}=\dfrac{-\pi }{24}$

Và: $\cos \varphi _{1}=\cos \left(\dfrac{\pi }{8}\right)=0,92387\approx 0,9239$

Từ đó ta chọn đáp án B.

Cách 2:
Ta có: $\phi =\dfrac{-\dfrac{\pi }{6}+\dfrac{\pi }{12}}{2}=\dfrac{-\pi }{24}$

$\cos \left(\dfrac{-\pi }{6}+\dfrac{\pi }{24}\right)=0,9238\approx 0,9239$

Từ đó ta chọn đáp án B.
Cảm ơn nhé
 

Quảng cáo

Back
Top