Giải bài tập SBT Vật lý 12 bài 15

VnDoc xin giới thiệu tới bạn đọc tài liệu Giải bài tập SBT Vật lý 12 bài 15 Công suất tiêu thụ của mạch điện xoay chiều. Hệ số công suất, nội dung tài liệu được cập nhật chi tiết và chính xác sẽ giúp các bạn học sinh học tập tốt hơn môn Vật lý một cách đơn giản hơn. Mời thầy cô và các bạn học sinh cùng tham khảo.

Giải bài tập SBT Vật lý 12 bài 15 Công suất tiêu thụ của mạch điện xoay chiều. Hệ số công suất vừa được VnDoc.com sưu tập và xin gửi tới bạn đọc cùng tham khảo. Bài viết được tổng hợp lời giải của 13 bài tập trong sách bài tập môn Vật lý lớp 12 bài 15 về công suất tiêu thụ của mạch điện xoay chiều, hệ số công suất. Mời các bạn cùng tham khảo chi tiết và tải về tại đây.

Bài tập SBT Vật lý 12 bài 15

Bài 15.1, 15.2, 15.3, 15.4, 15.5 trang 40 Sách bài tập (SBT) Vật Lí 12

5.1. Đặt một điện áp xoay chiều, tần số f = 50 Hz và giá trị hiệu dụng U = 80 V vào hai đầu đoạn mạch gồm R, L, C mắc nối tiếp. Biết cuộn cảm có độ tự cảm L = 0,6/π(H), tụ điện có điện dung C =10⁻⁴/π(F) và công suất toả nhiệt trên R là 80 W. Giá trị của điện trở thuần R là

A. 30 Ω

B. 80 Ω

C. 20 Ω

D. 40 ΩΩ .

15.2. Phát biểu nào sau đây là sai khi nói về đoạn mạch điện xoay chiều chỉ có tụ điện?

A. Hệ số công suất của đoạn mạch bằng 0.

B. Điện áp giữa hai bản tụ điện trễ pha π/2 so với cường độ dòng điện qua đoạn mạch.

C. Công suất tiêu thụ của đoạn mạch là khác 0.

D. Tần số góc của dòng điện càng lớn thì dung kháng của đoạn mạch càng nhỏ.

15.3. Đặt một điện áp xoay chiều u = 200√22 cos100πt (V) vào hai đầu một đoạn mạch AB gồm điện trở thuần 100Ω cuộn cảm thuần và tụ điện mắc nối tiếp. Khi đó, điện áp hai đầu tụ điện là u₂=100√2cos(100πt−π/2) (V). Công suất tiêu thụ của đoạn mạch AB bằng

A. 100 W.

B. 300 W.

C. 400 W.

D. 200 W.

15.4. Đặt điộn áp u=U₀√2cos(100πt−π/6) (V) vào hai đầu đoạn mạch có R, L, C mắc nối tiếp thì cường độ dòng điện qua mạch là i=I₀√2cos(100πt+π/6) A). Hệ số công suất của đoạn mạch bằng

A. 0,86.

B. 1,00.

C. 0,71.

D. 0,50.

15.5. Đặt điện áp u =U√22 cosωt (V) (với u và Cở không đổi) vào hai đầu một đoạn mạch có R, L, C mắc nối tiếp. Biết điện trở thuần R và độ tự cảm L của cuộn cảm thuần đều xác định còn tụ điện có điện dung C thay đổi được. Thay đổi điện dung của tụ điện đến khi công suất của đoạn mạch đạt cực đại thì thấy điện áp hiệu dụng giữa hai bản tụ điện là 2U. Điện áp hiệu dụng giữa hai đầu cuộn cảm thuần lúc đó là

A. 2U√22.

B. 3U.

C. 2U.

D. U.

Đáp án:

15.1 D

15.2 C

15.3 C

15.4 D

15.5 C

Bài 15.6, 15.7, 15.8, 15.9 trang 42 Sách bài tập (SBT) Vật Lí 12

Đề bài dành cho các câu 15.6, 15.7,15.8,15.9

Cho mạch điện như hình 15.1.

Điện áp giữa hai đầu mạch AB là u_AB=65√2cosωt (V). Các điện áp hiệu dụng là U_AM = 13 V ; U_MN = 13 V ; U_NB = 65 V. Công suất tiêu thụ trong mạch là 25 W.

15.6. Điện trở thuần của cuộn cảm là bao nhiêu?

A. 5 Ω

B. 10 Ω

C. 1Ω

D. 12Ω

15.7. Cảm kháng của cuộn dây là bao nhiêu?

A. 5 Ω

B. 10 Ω.

C. 1Ω

D. 12Ω

15.8. Cường độ dòng điện hiệu dụng trong mạch là bao nhiêu?

A. 4 A.

B. 2 A.

C. 3 A.

D. 1 A.

15.9. Hệ số công suất của mạch là bao nhiêu?

A. 5/13

B. 12/13

C. 10/13

D. 6/13

Đáp án:

15.6 D

15.7 A

15.8 D

15.9 A

Bài 15.10 trang 42 Sách bài tập (SBT) Vật Lí 12

15.10. Cho mạch điện xoay chiều gồm có điện trở R, cuộn cảm thuần L và tụ điện C mắc nối tiếp, điện áp ở hai đầu đoạn mạch u = 50√22cos100πt (V). Điện áp hiệu dụng ở hai đầu cuộn cảm và hai đầu tụ điện: U_L = 30 V ; U_C = 60 V.

a) Tính hệ số công suất của mạch.

b) Cho biết công suất tiêu thụ trong mạch là P= 20 W. Xác định R, L,C.

Hướng dẫn giải chi tiết

a) Tính hệ số công suất của mạch.

Theo bài ra ta có

U²=U²_R+(U_C−U_L)₂

U_R=√50²−(60−30)²=40V

cosφ=R/Z=U_R/U=40/50=0,8

b) Xác định R, L,C.

Theo bài ra ta có

P=20=40I⇒I=0,5A

Từ đó suy ra:

R=U_R/I=40/0,5=80Ω;

Z_L=U_L/I=30/0,5=60Ω;

Z_C=U_C/I=60/0,5=120Ω.

Bài 15.11 trang 42 Sách bài tập (SBT) Vật Lí 12

15.11. Mạch điện xoay chiều gồm một cuộn dây có điện trở R, độ tự cảm L nối tiếp với một tụ điện có điện dung C. Các điện áp hiệu dụng ở hai đầu đoạn mạch U = 120 V, ở hai đầu cuộn dây U_d = 120 V, ở hai đầu tụ điện U_C = 120 V. Xác định hệ số công suất của mạch.

Hướng dẫn giải chi tiết

Theo bài ra ta có

U_L=120²+120²−1202/2.120=60V

U_R=√120²−60²=60√3V

cosφ=R_Z=U_R/U=60√3/120=√32

Bài 15.12 trang 43 Sách bài tập (SBT) Vật Lí 12

15.12. Cuộn dây có L₁=0,6/π(H) nối tiếp với tụ điện C₂=1/14000π trong một mạch điện xoay chiều; điện áp tức thời ở hai đầu đoạn mạchu = 160cos100πt (V). Công suất điện tiêu thụ trong mạch là 80 W. Viết biểu thức của i.

Hướng dẫn giải chi tiết

Theo bài ra ta có:

Z_L=60Ω;Z_C=140Ω

sin(−φ)=Z_C−Z_L/Z=U_C−U_L/U=80/80√2=1√2

⇒cosφ=1√2

Mặt khác P=UI cos⁡φ, cho nên:

I=P/Ucosφ=80/80√2.1/√2=1A

Vậy biểu thức của i là

i=√2cos(100πt+π/4)(A)

Bài 15.13 trang 43 Sách bài tập (SBT) Vật Lí 12

15.13. Mạch điện xoay chiều gồm một điện trở, một cuộn dây và một tụ điện ghép nối tiếp (H.15.2). Điện áp tức thời giữa hai đầu đoạn mạch u = 65√22cos100πt (V). Các điện áp hiệu dụng U_AM = 13 V ; U_MN = 13 V ; U_NB = 65 V

a) Chứng tỏ rằng cuộn dây có điên trở thuần r ≠ 0.

b) Tính hệ số công suất của mạch.

Hướng dẫn giải chi tiết

a) Ta thấy cuộn dây không thuần cảm vì: U²≠U²_AM+(U_NB−U_MN)²

b) Ta vẽ giản đồ vectơ: U^→= U^→_AM+U^→_MN+U^→_NB Trong đó →U^→_AM↑↑;→U^→_NB⊥

Hai tam giác ABM và NBM bằng nhau (có các cạnh lần lượt bằng nhau dẫn tới kết quả hai tam giác vuông HAB và HNM đồng dạng, suy ra

65/13=AB/MN=HA/HN=1/tanβ⇒tanβ=13/65=1/5

Trên Hình 15.1.G

2β=φ1⇒sinφ1=sin2β

=2tanβ/1+tan²β=2.1/5/1+1/25=10/26=5/13

Mặt khác theo Hình 15.1G, ta có:

φ+φ1=π/2⇒cosφ=sinφ1=5/13

--------------------------------

Trên đây VnDoc.com đã giới thiệu tới bạn đọc tài liệu: Giải bài tập SBT Vật lý 12 bài 15. Để có kết quả cao hơn trong học tập, VnDoc xin giới thiệu tới các bạn học sinh tài liệu Giải bài tập Vật Lí 12, Giải bài tập Toán lớp 12, Giải bài tập Hóa học lớp 12 mà VnDoc tổng hợp và đăng tải.