12 câu hỏi trắc nghiệm thuộc Công suất tiêu thụ của mạch điện xoay chiều. Hệ số công suất

Câu 1:

Công suất của một đoạn mạch R, L, C nối tiếp không phụ thuộc vào:

A.Độ tự cảm L của mạch điện.

B.Pha ban đầu $φ$ của dòng điện qua mạch.

C.Chu kì T của điện áp hai đầu đoạn mạch

D.Dung kháng Z_C của mạch điện.

Xem đáp án

Ta có: Công suất

$P = U I c o s φ = U I \frac{R}{Z} = \frac{U}{Z} I R = I^{2} R$

=> Công suất không phụ thuộc vào pha ban đầu của dòng điện qua mạch.

Đáp án cần chọn là: B

Câu 2:

Một mạch điện RLC nối tiếp có $C = 1 / (ω^{2} L) .$ Nếu ta tăng dần giá trị của C thì:

A.Công suất của mạch tăng.

B.Công suất của mạch giảm

C.Công suất của mạch không đổi

D.Công suất của mạch tăng lên rồi giảm.

Xem đáp án

Theo đầu bài, ta có:

$C = 1 / (ω^{2} L) \leftrightarrow Z_{L} = Z_{C}$

khi đó công suất trong mạch đạt giá trị cực đại:

$P_{max} = \frac{U^{2}}{R}$

+ Khi tăng dần giá trị của C => tổng trở của mạch tăng => công suất của mạch giảm

Đáp án cần chọn là: B

Câu 3:

Đoạn mạch RLC nối tiếp có hệ số công suất lớn nhất. Hệ thức nào sau đây không đúng:

A. $P = U . I$

B. $T = 2 π \sqrt{L . C}$

C. $Z = R$

D.

U = U_{L} = U_{C}

Xem đáp án

Ta có, mạch RLC mắc nối tiếp có hệ số công suất lớn nhất khi:

$Z_{L} = Z_{C}$

Khi đó, ta có:

+ $ω = \frac{1}{\sqrt{L C}} \to T = \frac{2 π}{ω} = 2 π \sqrt{L C}$

+ Công suất cực đại: $P_{max} = U I$

+ Tổng trở khi đó: $Z = R$

+ $U = U_{R}$

=> Phương án D - sai

Đáp án cần chọn là: D

Câu 4:

Đoạn mạch điện xoay chiều có điện áp ở hai đầu $u = 100 \cos (100 π t + π / 2) (V)$ và dòng điện xoay chiều qua mạch $i = 2 c o s (100 π t + π / 6) (A)$ . Công suất tiêu thụ của mạch điện là:

A.200 W

B.100 W

C.50 W

D.86,6 W

Xem đáp án

Ta có:

+ Độ lệch pha giữa u và i:

$φ = \frac{π}{2} - \frac{π}{6} = \frac{π}{3} (r a d)$

+ Công suất tiêu thụ của mạch điện:

$P = U I c o s φ = \frac{100}{\sqrt{2}} . \frac{2}{\sqrt{2}} . c os \frac{π}{3} = 50 W$

Đáp án cần chọn là: C

Câu 5:

Đoạn mạch nối tiếp có $R = 80 Ω; L = 0,4 / π (H)$ và $C = 10^{- 4} / π (F) .$ Mắc mạch điện vào nguồn 220V–50Hz. Công suất toả nhiệt của đoạn mạch là:

A.605 W

B.484W

C.176W

D.387,2W

Xem đáp án

Ta có:

+ Cảm kháng:

$Z_{L} = ω L = 2 π f L = 2 π .50. \frac{0,4}{π} = 40 Ω$

+ Dung kháng:

$Z_{C} = \frac{1}{ω C} = \frac{1}{2 π f C} = \frac{1}{2 π .50. \frac{10^{- 4}}{π}} = 100 Ω$

+ Tổng trở của mạch:

$Z = \sqrt{R^{2} + {(Z_{L} - Z_{C})}^{2}} = \sqrt{80^{2} + {(40 - 100)}^{2}} = 100 Ω$

+ Cường độ dòng điện hiệu dụng trong mạch:

$I = \frac{U}{Z} = \frac{220}{100} = 2,2 (A)$

+ Công suất tỏa nhiệt :

$P = I^{2} R = {2,2}^{2} .80 = 387,2 W$

Đáp án cần chọn là: D

Câu 6:

Mạch điện RLC nối tiếp được mắc vào mạng điện 100V–50Hz. Cho biết công suất của mạch điện là 30W và hệ số công suất là 0,6. Giá trị của R là:

A. $60 Ω$

B. $333 Ω$

C. $120 Ω$

D.

100 Ω

Xem đáp án

Ta có:

Công suất tiêu thụ của mạch điện:

$P = U I c o s φ \to I = \frac{P}{U c os φ} = \frac{30}{100.0,6} = 0,5 (A)$

Tổng trở : $Z = \frac{U}{I} = \frac{100}{0,5} = 200 Ω$

Hệ số công suất :

$cos φ = \frac{R}{Z} = 0,6 \to R = c o s φ . Z = 0,6.200 = 120 Ω$

Đáp án cần chọn là: C

Câu 7:

Một mạch điện nối tiếp có $R = 60 Ω, C = 10^{- 3} / (8 π) (F)$ được mắc vào mạng điện xoay chiều 220 V – 50Hz. Hệ số công suất của mạch là:

A.0,6

B.0,4

C.0,8

D.1

Xem đáp án

Ta có:

+ Dung kháng:

$Z_{C} = \frac{1}{ω C} = \frac{1}{2 π f C} = \frac{1}{2 π .50. \frac{10^{- 3}}{8 π}} = 80 Ω$

+ Tổng trở của mạch:

$Z = \sqrt{R^{2} + {Z_{C}}^{2}} = \sqrt{60^{2} + 80^{2}} = 100 Ω$

+ hệ số công suất:

$cos φ = \frac{R}{Z} = \frac{60}{100} = 0,6$

Đáp án cần chọn là: A

Câu 8:

Mạch điện xoay chiều RLC nối tiếp. Hai đầu đoạn mạch có một điện áp xoay chiều có tần số và điện áp hiệu dụng không đổi. Dùng vôn kế có điện trở rất lớn, lần lượt đo điện áp ở hai đầu đoạn mạch, hai đầu tụ điện và hai đầu cuộn dây thì số chỉ của vôn kế tương ứng là U, U_Cvà U_L. Biế U = U_C = 2U_L. Hệ số công suất của mạch là:

A. $\cos φ = 0,5$

B. $\cos φ = \sqrt{3} / 2$

C. $\cos φ = \sqrt{2} / 2$

D.

\cos φ = 1

Xem đáp án

Ta có:

+ $U = \sqrt{U_{R}^{2} + {(U_{L} - U_{C})}^{2}} \leftrightarrow U^{2} = U_{R}^{2} + {(\frac{U}{2} - U)}^{2} \to U_{R} = \frac{\sqrt{3} U}{2}$

+ Hệ số công suất:

$cos φ = \frac{R}{Z} = \frac{U_{R}}{U} = \frac{\frac{\sqrt{3} U}{2}}{U} = \frac{\sqrt{3}}{2}$

Đáp án cần chọn là: B

Câu 9:

Đoạn mạch điện xoay chiều không phân nhánh gồm cuộn dây có độ tự cảm L, điện trở thuần R và tụ điện có điện dung C. Khi dòng điện có tần số góc $\frac{1}{\sqrt{L C}}$ chạy qua đoạn mạch thì hệ số công suất của đoạn mạch này.

A.phụ thuộc điện trở thuần của đoạn mạch.

B.bằng 0.

C.phụ thuộc tổng trở của đoạn mạch.

D.bằng 1

Xem đáp án

Khi dòng điện có tần số góc $ω = \frac{1}{\sqrt{L C}}$ chạy qua đoạn mạch thì trong mạch xảy ra cộng hưởng điện.

Hệ số công suất bằng:

$\cos φ = \frac{R}{Z} = \frac{R}{R} = 1$

Đáp án cần chọn là: D

Câu 10:

Đặt điện áp $u = 6 \sqrt{2} \cos (ω t) V$ ( không đổi) vào hai đầu đoạn mạch gồm cuộn dây mắc nối tiếp với tụ điện. Điện áp hiệu dụng hai đầu cuộn dây là 10V và sớm pha hơn điện áp hai đầu mạch là 1,56rad.Hệ số công suất của mạch là

A.0,40.

B.0,52.

C.0,60.

D.0,86

Xem đáp án

Ta có: $(u_{d}, u) = 1,56 r a d = \frac{π}{2}; U = 6 V; U_{d} = 10 V$

Vì điện áp hai đầu cuộn dây lệch pha với điện áp hai đầu đoạn mạch góc 1,56rad nên cuộn dây có điện trở thuần.

Ta có giản đồ vecto:

Từ giản đồ vecto ta có: $\tan α = \frac{6}{10} = 0,6$

$\Rightarrow α = s h i f \tan 0,6 = 0,54042$

Mà $α = φ \Rightarrow \cos φ = 0,86$
Đáp án cần chọn là: D

Câu 11:

Đặt điện áp $u = 220 \sqrt{2} \cos (100 π t) (V)$ vào hai đầu đoạn mạch AB gồm ba phần tử điện trở thuần R, cuộn cảm thuần có độ tự cảm L và tụ điện có điện dung C ghép nối tiếp. Biết $R = 100 Ω, L = \frac{\sqrt{3}}{π} H$ . Khi thay đổi điện dung C của tụ điện thì cường dòng điện sớm pha hơn uu một góc $\frac{π}{3}$ rad. Công suất tiêu thụ của đoạn mạch AB là

A. $242 \sqrt{2} W$

B. $242 W$

C. $121 W$

D.

121 \sqrt{2} W

Xem đáp án

Công suất tiêu thụ của đoạn mạch AB là:

$P = \frac{U^{2}}{R} . c o s^{2} φ = \frac{220^{2}}{100} . {(\cos \frac{π}{3})}^{2} = 121 W$

Đáp án cần chọn là: C

Câu 12:

Một máy pha cà phê có công suất 1200 W được mắc vào một nguồn điện có điện áp hiệu dụng là 220 V. Giả sử máy đang được sử dụng đúng định mức công suất và coi hệ số công suất của mạch điện bằng 1. Khi này, dòng điện trong mạch có cường độ hiệu dụng gần nhất với giá trị nào sau đây?

A.7A

B.6A

C.5A

D.4A

Xem đáp án

Cường độ dòng điện hiệu dụng trong mạch là:

$I = \frac{P}{U \cos φ} = \frac{1200}{220.1} = \frac{60}{11} \approx 5,45 (A)$

Đáp án cần chọn là: C