Bài tập về đo công suất trong mạch 3 pha năm 2024
Bài viết về công suất của mạch điện xoay chiều trong đề thi Đại học với phương pháp giải chi tiết giúp học sinh ôn tập, biết cách làm bài tập về công suất của mạch điện xoay chiều trong đề thi Đại học. Show Bài tập về công suất của mạch điện xoay chiều trong đề thi Đại học (có lời giải)Bài 1: [THPT QG năm 2015 – Câu 25 - M138] Đặt điện áp u = 200√2cos100πt (V) vào hai đầu một điện trở thuần 100Ω . Công suất tiêu thụ của điện trở bằng Quảng cáo
Lời giải: Đáp án: D Công suất tiêu thụ trên đoạn mạch xoay chiều chỉ có điện trở thuần (hoặc đoạn mạch xoay chiều có cộng hưởng điện) P = \= 400 W Bài 2: [THPT QG năm 2015 – Câu 28 - M138] Đặt một điện áp xoay chiều có giá trị hiệu dụng 200 V vào hai đầu đoạn mạch gồm cuộn cảm thuần mắc nối tiếp với điện trở thuần. Biết điện áp hiệu dụng ở hai đầu điện trở là 100 V. Hệ số công suất của đoạn mạch bằng
Lời giải: Đáp án: D Hệ số công suất của đoạn mạch xoay chiều: cosω = \= 0,5 Bài 3: [THPT QG năm 2017 – Câu 3 – M201] Đặt điện áp xoay chiều vào hai đầu đoạn mạch gồm điện trở R và tụ điện mắc nối tiếp thì dung kháng của tụ điện là ZC. Hệ số công suất của đoạn mạch là
Lời giải: Đáp án: D Hệ số công suất của đoạn mạch: Quảng cáo Bài 4: [THPT QG năm 2017 – Câu 7 – M203] Đặt điện áp xoay chiều vào hai đầu một đoạn mạch gồm điện trở R, cuộn cảm thuần và tụ điện mắc nối tiếp. Biết cảm kháng và dung kháng của đoạn mạch lần lượt là ZL và ZC. Hệ số công suất của đoạn mạch là
Lời giải: Đáp án: A Hệ số công suất của mạch cosφ = Bài 5: [THPT QG năm 2017 – Câu 1 – M204Đặt điện áp xoay chiều vào hai đầu một đoạn mạch mắc nối tiếp gồm điện trở R và cuộn cảm thuần thì cảm kháng của cuộn cảm là ZL. Hệ số công suất của đoạn mạch là
Lời giải: Đáp án: C Hệ số công suất của đoạn mạch gồm R và cuộn dây thuần cảm là cosφ = Bài 6: [THPT QG năm 2018 – Câu 19 – M201] Đặt vào hai đầu điện trở một điện áp xoay chiều có giá trị hiệu dụng không đổi và tần số f thay đổi được. Khi f = f0 và f = 2f0 thì công suất tiêu thụ của điện trở tương ứng là P1 và P2. Hệ thức nào sau đây đúng?
Lời giải: Đáp án: C Đoạn mạch xoay chiều chỉ có điện trở, công suất tiêu thụ không phụ thuộc vào tần số. Bài 7: [THPT QG năm 2018 – Câu 16 – M210] Đặt điện áp u = 200√2cos100πt (V) vào hai đầu đoạn mạch thì cường độ dòng điện trong đoạn mạch là i = 5√2cos100πt (A). Hệ số công suất của đoạn mạch là
Quảng cáo Lời giải: Đáp án: B u và i cùng pha ⇒ cosφ = 1 Bài 8:[THPT QG năm 2019 – Câu 18 – M218] Đặt điện áp u = 220√2cos(100πt + ) vào hai đầu đoạn mạch thì cường độ dòng điện trong đoạn mạch là i=2√2cos100πt (A) Hệ số công suất của đoạn mạch là
Lời giải: Đáp án: D cosφ = cos \= 0,5 Bài 9: [THPT QG năm 2019 – Câu 22 – M223] Đặt điện áp u = i=200√2cos100πt (V) vào hai đầu của đoạn mạch thì cường độ dòng điện trong đoạn mạch là i=2√2cos100πt (A). Công suất tiêu thụ của đoạn mạch là
Lời giải: Đáp án: B P = UIcosφ = 220.0.cos0 = 440W Bài 10:[THPT QG năm 2019 – Câu 16 – M206] Đặt điện áp xoay chiều vào hai đầu một đoạn mạch thì công suất tiêu thụ của đoạn mạch là 750 W. Trong khoảng thời gian 6 giờ, điện năng mà đoạn mạch tiêu thụ là
Lời giải: Đáp án: A Q = Pt = 750.6 = 4,5 kWh Bài 11:[THPT QG năm 2019 – Câu 18 – M213] Điện áp xoay chiều đặt vào hai đầu mạch R, L, C mắc nối tiếp. Biết điện trở và tổng trở của đoạn mạch có giá trị lần lượt là 50Ω và 50√2Ω . Hệ số công suất của đoạn mạch là
Lời giải: Đáp án: B cosφ = Bài 12: [THPT QG năm 2019 – Câu 18 – MH] Một dòng điện có cường độ i = 2cos100πt (A) chạy qua đoạn mạch chỉ có điện trở 100Ω. Công suất tiêu thụ của đoạn mạch là
Quảng cáo Lời giải: Đáp án: C P = R = 22.100 = 400W Bài 13: [THPT QG năm 2017 – Câu 15 – MH] Đặt điện áp xoay chiều vào hai đầu đoạn mạch gồm điện trở R và cuộn cảm thuần mắc nối tiếp. Khi đó, cảm kháng của cuộn cảm có giá trị bằng R. Hệ số công suất của đoạn mạch là
Lời giải: Đáp án: D Hệ số công suất của đoạn mạch cosφ = \= 0.71 Bài 14: [THPT QG năm 2017 – Câu 21 – MH2] Điện áp xoay chiều giữa hai đầu một thiết bị điện lệch pha 300 so với cường độ dòng điện chạy qua thiết bị đó. Hệ số công suất của thiết bị lúc này là
Lời giải: Đáp án: B Hệ số công suất của đoạn mạch xoay chiều: cosφ = cos300 = 0.87 Bài 15: [THPT QG năm 2017 – Câu 2 – MH3] Đặt điện áp xoay chiều có tần số góc ω vào hai đầu đoạn mạch gồm điện trở R và tụ điện có điện dung C mắc nối tiếp. Hệ số công suất của đoạn mạch lúc này là
Lời giải: Đáp án: C Bài 16 :[THPT QG năm 2015 – Câu 42 - M138] Lần lượt đặt điện áp (U không đổi, ω thay đổi được) vào hai đầu của đoạn mạch X và vào hai đầu của đoạn mạch Y; với X và Y là các đoạn mạch có R, L, C mắc nối tiếp. Trên hình vẽ, Px và y lần lượt biểu diễn quan hệ công suất tiêu thụ của X với và của Y với . Sau đó, đặt điện áp u lên hai đầu đoạn mạch AB gồm X và Y mắc nối tiếp. Biết cảm kháng của hai cuộn cảm thuần mắc nối tiếp (có cảm kháng ZL1 và ZL2) là ZL = ZL1 + ZL2 và dung kháng của hai tụ điện mắc nối tiếp (có dung kháng ZC1 và ZC2) là ZC1 và ZC2 = ZC1 + ZC2. Khi ω = ω2 , công suất tiêu thụ của đoạn mạch AB có giá trị gần giá trị nào nhất sau đây ?
Lời giải: Đáp án: C PXmax = \= 40 W; PYmax = \= 60 W ⇒ U2 = 60RY và RX = 1,5RX Khi ω =ω2 PX = \= 0.5.PXmax = 0.5.⇒ ZLX - ZCX = ±RX = ±1,5 RY lấy dấu “+” vì ω2 > ω1 ; PY = \= .PXmax = . ⇒ ZLY-ZCY = ±√2RY lấy dấu “-” vì ω2 < ω3 P = \= \= 23,97 Bài 17 : [THPT QG năm 2016 – Câu 32 – M536] Đặt điện áp u = 200√2cos100πt (u tính bằng V, t tính bằng s) vào hai đầu đoạn mạch AB như hình vẽ. Biết cuộn dây là cuộn cảm thuần, R = 20 Ω và cường độ dòng điện hiệu dụng trong đoạn mạch bằng 3 A. Tại thời điểm t thì u = 220√2 V. Tại thời điểm t + (s) thì cường độ dòng điện trong đoạn mạch bằng không và đang giảm. Công suất tiêu thụ trên đoạn mạch MB bằng
Lời giải: Đáp án: C Công suất đoạn mạch AM là PAM = I2R = 32.20 = 180 W Tần số góc của dòng điện ω = 2πf = 100π rad/s. Nếu ở thời điểm t(s), UAB = 200√2 thì ở thời điểm t + , tức là sau ∆t = s vectơ quay biểu diễn u quay được góc α = ω.∆t = 100π. \= (rad) Mà khi đó i = 0(A) và đang giảm, ta suy ra độ lệch pha giữa điện áp và dòng điện là φu/i = - Vậy công suất của đoạn mạch MB là PMB = PAB - PAM = 300 - 180 = 120(W). Bài 18 : [THPT QG năm 2017 – Câu 37 – M202] Đặt điện áp xoay chiều có giá trị hiệu dụng 100 V vào hai đầu đoạn mạch AB như hình bên thì dòng điện qua đoạn mạch có cường độ là i = 2√2 cosωt (A). Biết điện áp hiệu dụng ở hai đầu AM, ở hai đầu MN và ở hai đầu NB lần lượt là 30 V, 30 V và 100 V. Công suất tiêu thụ của đoạn mạch AB là
Lời giải: Đáp án: B Ta có : U2 = (UR + Ur)2 + (UL - UC)2 Khai triển, thay số ⇒ 10UL = 90 + 3Ur (1) Mặt khác: Ur2 + UL2 = 302 ⇒ UL = (2) Thay (2) vào (1), ta được 10\= 90 + 30Ur ⇒ UR = 25,049 V ≈ 25 Công suất tiêu thụ của đoạn mạch AB là: P= UIcosφ=UI \= 110W Bài 19:[THPT QG năm 2018 – Câu 38 – M201] Đặt điện áp xoay chiều u vào hai đầu đoạn mạch có R, L, C mắc nối tiếp thì dòng điện trong đoạn mạch có cường độ i. Hình bên là một phần đồ thị biểu diễn sự phụ thuộc của tích u.i theo thời gian t. Hệ số công suất của đoạn mạch là
Lời giải: Đáp án: A Giả sử ; φu + φi = x; φu - φi = φ p = ui = UI(cos(2ωt + x) + cosφ) 13 = UI[1 + cosφ] (1) và 2ωt0 + x = 2π + k2π t = 0, p = 11 = UI[cosx + cosφ] (2) t = 3t0, p = 6 = UI[cos(2ω.3t0 + x) + cosφ] = UI[cos(6π-2x) + cosφ] \= UI[cos(-2x) + cosφ] (3) (2) Lấy (1) chia (2) ta được cosφ = 5,5 - 6,5cosx Lấy (1) chia (3) ta được: Suy ra cosx = 0,75 ⇒ cosφ = 0,625. Bài 20 : [THPT QG năm 2018 – Câu 36 – M203] Đặt điện áp xoay chiều u vào hai đầu đoạn mạch có R, L, C mắc nối tiếp thì dòng điện trong đoạn mạch có cường độ i. Hình bên là một phần đồ thị biểu diễn sự phụ thuộc của tích u.i theo thời gian t. Hệ số công suất của đoạn mạch là
Lời giải: Đáp án: A p = ui = U0I0cosωt.cos(ωt + φ) \= UIcos(2ωt + φ) + UIcosφ p biến thiên điều hòa quanh p0 = UIcosφ với biên độ U.I Dùng vòng tròn lượng giác ta có: ⇒ UI = 8 UIcosφ = 14 - 8 ⇒ cosφ = 0,75 Bài 21 :[THPT QG năm 2018 – Câu 30 – M206] Đặt điện áp xoay chiều u vào hai đầu đoạn mạch có R, L, C mắc nối tiếp thì dòng điện trong đoạn mạch có cường độ i. Hình bên là một phần đồ thị biểu diễn sự phụ thuộc của tích u.i theo thời gian t. Hệ số công suất của đoạn mạch là
Lời giải: Đáp án: C Công suất tức thời tại thời điểm t: p(t) = ui = I.√2cos(ωt).U√2cos(ωt + φ) = UIcosφ + UIcos(2ωt + φ) = UI.k + p1 ⇒ vị trí cân bằng của p(t) tịnh tiến lên một khoảng UI.k Chuẩn hóa 1 ô theo trục tung = 1. Đặt A = UI. Xét điểm (1), (2) và (3) trên đồ thị: Thời gian từ (1): p(t) = -A đến (2): p(t) = - (A – 2) bằng khoảng t/g từ (2) đến (3) : p(t) = -(A – 7) α1 = α2 = α (biểu diễn trên đường tròn lượng giác) Ta có : ⇒ A - 7 = 2A. + A ⇒ A = 8 Vị trí cân bằng của p(t) ở (4) (ứng với 8 ô từ dưới lên) ⇒ UI.k = 2 ⇒ k = 0,25 Bài 22:[THPT QG năm 2018 – Câu 30 – M210] Đặt điện áp xoay chiều u vào hai đầu đoạn mạch RLC mắc nối tiếp thì dòng điện trong đoạn mạch có cường độ i. Hình bên là một phần đồ thị biểu diễn sự phụ thuộc của tích u.i theo thời gian t. Hệ số công suất của mạch là
Lời giải: Đáp án: B Ta có : ; φi + φu = x; φu - φi = φ Công suất tức thời : p = ui = UI(cos(2ωt + x) + cosφ) - 4 = UI[-1 + cosφ] (1) và 2ωt0 + x = π + k2π t = 0, p = -2 = UI[cosx +cosφ] (2) t = 3t0, p = 3 = UI[cos(2ω.3t0 + x) + cosφ] \= UI[cos(3π - 2x) + cosφ] \= UI[-cos(2x) + cosφ] (3) Lấy (1) chia (2) ta được cosφ = -1 – 2cosx Lấy (1) chia (3) ta được: Suy ra cosx = - 0,75 vậy cosφ = 0,50 Bài 23 : [THPT QG năm 2019 – Câu 33 – M218] Đặt điện áp xoay chiều u=U0cos100πt(U0 không đổi, tính bằng s) vào hai đầu đoạn mạch mắc nối tiếp gồm điện trở R = 50 Ω và cuộn dây có điện trở thì điện áp hiệu dụng giữa hai đầu cuộn dây là Ud Lần lượt thay bằng cuộn cảm thuần có độ tự cảm rồi thay bằng tụ điện có điện dung thì điện áp hiệu dụng giữa hai đầu cuộn dây trong hai trường hợp đều bằng Ud Hệ số công suất của cuộn dây bằng
Lời giải: Đáp án: C R = 50Ω, XL2 = 40Ω,ZC3 = 140Ω Trường hợp 2 và 3 cho cùng ud ⇒ cùng I ⇒ cùng Z r2 + (40 + ZL)2 = r2 + (ZL - 140)2 ⇒ 40 + ZL = - ZL + 140 ⇒ ZL = 50Ω Trường hợp 1 và 2 cho cùng Ud ⇒ cùng I ⇒ cùng Z (R + r)2 + ZL2 = r2 + (ZL2 + ZL)2 ⇔ (50 + r)2 + 502 = r2 + (40 + 50)2 ⇒ r = 31Ω tanφd = ⇒ cosφd = 0.527 Bài 24 : [THPT QG năm 2019 – Câu 33 – M223] Đặt điện áp xoay chiều u = U0 cos100πt (V) (U0 không đổi, t tính bằng s) vào hai đầu đoạn mạch mắc nối tiếp gồm điện trở R = 40 Ω và cuộn dây có điện trở thì điện áp hiệu dụng giữa hai đầu cuộn dây là Ud. Lần lượt thay R bằng cuộn thuần cảm L có độ tự cảm (H) , rồi thay L bằng tụ điện có điện dung (F) thì điện áp hiệu dụng giữa hai đầu cuộn dây trong hai trường hợp đều bằng Ud. Hệ số công suất của cuộn dây bằng
Lời giải: Đáp án:C Khi mạch (R, cuộn dây): Ud = (1) Khi mạch (cuộn cảm L, cuộn dây): Ud = (2) Khi mạch (tụ điện, cuộn dây): Ud = (3) Từ (2) và (3) ⇒ ZL = 40Ω Từ (1) và (2) ⇒ r = 5Ω cosφd = \= 0.124 Bài 25 :[THPT QG năm 2019 – Câu 37 – M206] Đặt điện áp xoay chiều u = U0 cos100πt ( U0 không đổi, t tính bằng s) vào hai đầu đoạn mạch mắc nối tiếp gồm điện trở R = 50Ω và cuộn dây có điện trở thì điện áp hiệu dụng giữa hai đầu cuộn dây là Ud . Lần lượt thay R bằng cuộn cảm thuần có độ tự cảm L= H, rồi thay L bằng tụ điện C có điện dung F thì điện áp hiệu dụng giữa hai đầu cuộn dây trong hai trường hợp đều bằng Ud. Hệ số công suất của cuộn dây bằng:
Lời giải: Đáp án: A ZL = 40Ω; ZC = 80 Ω; do Ud không đổi nên I1 = I2 = I3 ⇒ Z1 = Z2 = Z3 Z2 = Z3 : r2+(ZL + 40)2 = r2 + (ZL - 80)2 ⇒ ZL = 20Ω Z1 = Z2 : ZL2 + (r + R)2 = r2 + (ZL + 40)2 ⇒ r = 7Ω ⇒ cosφd = Bài 26: [THPT QG năm 2019 – Câu 37 – M213] Đặt điện áp u = U0 cos100πt ( U0 không đổi, t tính bằng s) vào hai đầu đoạn mạch mắc nối tiếp gồm điện trở R = 40Ω , và cuộn dây có điện trở thì điện áp hiệu dụng giữa hai đầu cuộn dây là (H) . Lần lượt thay R bằng cuộn cảm thuần L có độ tự cảm , rồi thay L bằng tụ điện C có điện dung (F) thì điện áp hiệu dụng giữa hai đầu cuộn dây trong hai trường hợp đều bằng Ud . Hệ số công suất của cuộn dây
Lời giải: Đáp án: B Ud1 = Ud2 ⇒ Zd1 = Zd2 ⇒ ; ZL = 35Ω Tương tự : ⇒ r = 17,5Ω cosφd = \= 0,447 Bài 27 :THPT QG năm 2019 – Câu 36 – MH] Đặt điện áp uAB = U0cosωt (U0, ω không đổi) vào hai đầu đoạn mạch AB như hình bên. Biết R1 = 3R2. Gọi Δφ là độ lệch pha giữa uAB và điện áp uMB . Điều chỉnh điện dung của tụ điện đến giá trị mà Δφ đạt cực đại. Hệ số công suất của đoạn mạch AB lúc này bằng
Lời giải: Đáp án: C Ta có tanΔφ = ≤ 1,5 tanΔφmax ⇔ X = ⇒ ⇒ couφ = \= 0,894 Xem thêm các dạng bài tập Vật Lí lớp 12 có trong đề thi THPT Quốc gia khác:
Săn shopee siêu SALE :
ĐỀ THI, GIÁO ÁN, GÓI THI ONLINE DÀNH CHO GIÁO VIÊN VÀ PHỤ HUYNH LỚP 12Bộ giáo án, đề thi, bài giảng powerpoint, khóa học dành cho các thầy cô và học sinh lớp 12, đẩy đủ các bộ sách cánh diều, kết nối tri thức, chân trời sáng tạo tại https://tailieugiaovien.com.vn/ . Hỗ trợ zalo VietJack Official |