zunia.vn

Tuyển sinh 2024 dành cho Gen-Z

zunia.vn

» Tài Liệu Phổ Thông

» Ôn thi ĐH-CĐ

PHƯƠNG PHÁP GIẢI CHI TIẾT CÁC DẠNG BÀI TẬP ĐIỆN XOAY CHIỀU ÔN THI ĐẠI HỌC

Chia sẻ: Nguyen Nhi | Ngày: | Loại File: PDF | Số trang:25

Báo xấu

644
lượt xem 254
download

Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Tham khảo tài liệu 'phương pháp giải chi tiết các dạng bài tập điện xoay chiều ôn thi đại học', tài liệu phổ thông, ôn thi đh-cđ phục vụ nhu cầu học tập, nghiên cứu và làm việc hiệu quả

Chủ đề:

Bình luận(0) Đăng nhập để gửi bình luận!

Lưu

Nội dung Text: PHƯƠNG PHÁP GIẢI CHI TIẾT CÁC DẠNG BÀI TẬP ĐIỆN XOAY CHIỀU ÔN THI ĐẠI HỌC

TRÇN QUANG THANH -®h vinh-2011 PHƯƠNG PHÁP GIẢI CHI TIẾT CÁC DẠNG BÀI TẬP ĐIỆN XOAY CHIỀU ÔN THI ĐẠI HỌC LỜI NÓI ĐẦU: Nhằm giúp các em ôn luyên thi tốt môn vật lý , tôi tiếp tục biên soạn phần điện xoay chiều, đây là phần 1- đầy đủ các dạng mà khi làm bài tập các em thường gặp . Hy vọng phần nào giúp các em nắm vững kiến thức. số điện thoại : 0904.72.72.71 Các bạn và các em đóng góp ý kiến theo email: thanh17802002@yahoo.com H ẹn gặp lại các em và các bạn trong phần tiếp theo. DẠNG 1 : VIẾT BIỂU THỨC HIỆU ĐIỆN THẾ HOẶC CƯỜNG ĐỘ DÒNG ĐIỆN Phương pháp: Biểu thức của U hoặc i sẽ luôn có dạng : u  U 0 . cos(t   u ) hoặc: i  I 0 . cos(t   i ) Vì vậy để viết được biểu thức của chúng ta cần phải xác định 4 yếu tố là :U0, I0 ,  và:  . Sau đó dùng công thức : pha(u) - pha(i)=  . p ha là biểu thức sau cos. Đó là: ( .t   ) C hú ý rằng: -  nào thì u đó. Ví dụ cho UAB viết biểu thức i thì  phải là  AB . Còn  tính Z L  ZC theo công thức tổng quát : tg  . Mạch khuyết phần tử gì thì trong công R thức trên ta không đưa vào .  - Đ oạn mạch chỉ chứa R thì   0 , chứa cuộn thuần cảm thì    , m ạch chứa tụ 2  đ iện thì    . 2 Bài 1: Cho hiệu điện thế giữa hai đầu 1 đoạn mạch xoay chiều chỉ có cuộn thuần  1 u  200 2 . cos(100t  )(V ) . Biểu thức cường độ dòng đ iện cảm L  ( H ) là : 3  trong mạch là : 5  A. i  2 2 . cos(100t  B . i  2 2 . cos(100t  )( A) )( A) 6 6   C . i  2 2 . cos(100t  )( A) D. i  2. cos(100t  )( A) 6 6  Bài giải: Do đoạn mạch chứa L nên    Suy ra : 2   Pha(i) =pha(U)-  = 100 .t    100 .t  32 6 1
TRÇN QUANG THANH -®h vinh-2011 U 0 200 2 1  2 2 ( A) . Vậy biểu thức đầy đủ Còn: Z L  .L  100 .  100() và: I 0    ZL 100  của i là: i  2 2 . cos(100t  )( A) 6 Bài 2: Cho hiệu điện thế hai đầu tụ C là u = 100cos(100t ). Biểu thức dòng đ iện 10 4 q ua mạch là Thế nào biết C  (F)  A . i = cos(100 t) A C . i = 1 cos(100 t +  )A B. i = 1 cos(100t + /2)A D . i = 1 cos(100 t – /2)A  Bài giải: Do đoạn mạch chỉ chứa tụ điện nên:    Suy ra : 2   1 1 pha (i )  pha (u )    100 .t  (  )  100 .t  Và: Z C    100() 10 4 2 2 .C 100 .  U 0 100 V ới: I 0   1( A) V ậy biểu thức của i đầy đủ là: i = 1 cos(100t + /2)A  Z C 100 Bài 3: Cho mạch điện như hình vẽ: Điện trở R  50 , cuộn thuần cảm  1 ( H ) ,Tụ C  63,6( F ) . Hiệu điện thế: u E . F  200. cos(100t  )(V ) . L  0,318( H )  2  1 . Viết biểu thức cường độ dòng điện qua mạch : A E F B 5 A. i  2 2 . cos(100t  )( A) B . i  2. cos(100t )( A) 6   C . i  2 2 . cos(100t  )( A) D. i  2. cos(100t  )( A) 6 6 2 . Hiệu điện thế hai đầu đoạn mạch AB ?   A. u  100 2 . cos(100t  B. u  200 2 . cos(100t  )(V ) )(V ) 4 3   C . u  200 2 . cos(100t  )(V ) D. u  200 2 . cos(100t  )(V ) 3 3 3 . Hiệu điện thế hai đầu đoạn AE?   A. u  100 2 . cos(100t  B. u  200 2 . cos(100t  )(V ) )(V ) 4 3  D. u  200 2 . cos(100t  )(V ) C . u  100. cos(100t )(V ) 3 2
TRÇN QUANG THANH -®h vinh-2011 4 . Hiệu đ iện thế hai đầu đoạn FB?   A. u  100 2 . cos(100t  B . u  100. cos(100t  )(V ) )(V ) 4 2  D. u  200 2 . cos(100t  )(V ) C . u  100. cos(100t )(V ) 3 Bài giải:  ZL  0 Câu 1 : Do cho biểu thức của UE.F nên tg EF      EF  0 2  V ậy pha(i )  pha(u)    100 .t  và : đo ạn EF chứa L nên :  ( )  100 .t 2 2 U 0 EF U OEF 200  2( A) ( V ới Z L  100() V à Z C  50 ) I0    Z EF ZL 100 V ậy biểu thức của i là: i  2. cos(100t )( A) Z L  Z C 100  50 Câu 2 : để viết biểu thức đoạn AB ta tính tg AB   1 Suy ra:  R 50   AB  4 V à : U 0 AB  I 0 .Z AB  I 0 . R 2  (Z L  Z C ) 2  2. 50 2  (100  50) 2  100 2 (V )  Vậy biểu thức U AB . là: pha(U AB )  pha(i )   AB  100 .t  ( ) 4  u AB  100 2 . cos(100t  )(V ) 4 câu3: Do đoạn AE chỉ chứa R nên:   0 Hay nới cách khác đoạn mạch chỉ chứa R thì U và i luôn cùng pha . U 0 AE  I 0 .Z AE  I 0 R  2.50  100(V ) V ậy biểu thức UAE là : u  100. cos(100t )(V )  Câu4: Do đoạn FB chỉ chứa tụ điện nên : V à:  FB   2 U 0 FB  I 0 .Z FB  I 0 Z C  2.50  100(V )  Suy ra : u FB  100. cos(100t  )(V ) 2  120 2. cos(100t )(V ) , điện trở Bài 4: Cho u AM R  40 , cuộn dây thuần cảm 1 L (H ) 10 10 3 3 ( F ) Cho tg 37 0  Tụ C  . H ãy viết biểu thức cường độ dòng điện qua mạch? 4 4 5 A. i  2 2 . cos(100t  )( A) B . i  2. cos(100t )( A) 6 3
TRÇN QUANG THANH -®h vinh-2011   C . i  3. cos(100t  D. i  2. cos(100t  )( A) )( A) 4 6 Bài giải: A M B Ta có: Z L  10 , Z C  40 2 Z AM  R 2  Z C  40 2  40 2  40 2 () ; Z AB  R 2  (Z L  Z C ) 2  40 2  (10  40) 2  50()  Z C  40  Do bài tóan cho U AM nên ta tính tg AM   1   AM    R 40 4   V ậy pha(i )  pha(U AM )   AM  100 .t  ( )  100. .t  4 4 U 0 AM 120 2  3( A) Suy ra biểu thức cường độ dòng điện trong mạch là : Còn : I 0   Z AM 40 2  i  3 cos(100t  )( A) . 4 10 3 3 Bài 5: Cho sơ đồ mạch điện như hình vẽ : R  40 ; L  ( F ) và hiệu (H ) ; C  7 10 3 đ iện thế hai đầu đoạn EF là : u EF  120. cos(100t )(V ) . Cho tg 37 0  . Hãy viết 4 C b iểu thức cường độ dòng điện qua mạch? R L A E F B 5 A. i  2 2 . cos(100t  )( A) B . i  2. cos(100t )( A) 6  37 C . i  3. cos(100t  )( A) D. i  2,4 cos(100t  )( A) 4 180 Bài giải: Ta có: Z L  30 , Z C  70 2 Z AM  R 2  Z L  40 2  30 2  50() ; Z L 30 3 37.    AF  37 0  Do bài tóan cho U AF nên ta tính tg AF   ( Rad ) R 40 4 180 37 V ậy pha(i )  pha(U AF )   AF  100 .t  180 U 0 AF 120  2,4( A) Suy ra biểu thức cư ờng độ dòng điện trong mạch là : Còn : I 0   Z AF 50 37 )( A) . i  2,4 cos(100t  180 Bài 6: Cho đồ thị cường độ dòng điện như hình vẽ. Cường độ d òng đ iện tức thời có b iểu thức nào sau đây?  3 A. i  4. cos(100t  B . i  4. cos(100t  )( A) )( A) 2 2 4
TRÇN QUANG THANH -®h vinh-2011  D. i  4 cos(50t  )( A) C . i  4. cos(100t )( A) 2 i(A) T Bài giải: Biểu thức của i có dạng: 4 0,01 i  I 0 . cos(t   )( A) 0 t(s 0,02 ) Trong đó: nhìn vào hình vẽ biên đ ộ -4 I0=4(A), Còn chu kỳ T=0,02(S) Tại t=0 thì i  I 0 . cos   4 Suy ra : 44 i  4. cos(100t )( A)   1    0 0 . V ậy biểu thức của i là: cos   I0 4 Bài 7 : Cho đồ thị cường độ dòng điện như hình vẽ. Cường độ dòng đ iện tức thời có b iểu thức nào sau đây?   A. i  1,2. cos(25  B . i  1,2. cos(50t  )( A) )( A) 6 4  100  C . i  1,2. cos(25t  D. i  1,2 cos( t  )( A) )( A) 6 3 6 Bài giải: Biểu thức của i có dạng: i  I 0 . cos(t   )( A) i(A) Trong đó: nhìn vào hình vẽ biên đ ộ I0=1,2(A),) 0,6 0,01 A) t(S) Tại t =0 thì i  I 0 . cos   0,6 -1,2 Suy ra :  0,6 0,6 cos    0,5     I0 1,2 6  Còn tại t=0,01(s) thì i  I 0 . cos(0,01.  )  0 Suy ra : 6    100 . Suy ra : 0,01      cos(0,01  )  0  cos ( rad / s ) 6 2 62 3 100  V ậy biểu thức của i là: i  1,2 cos( t  )( A) 3 6 5
TRÇN QUANG THANH -®h vinh-2011 Dạng 2: Dạng bài tập tính các giá trị R, L, C của đoạn mạch xoay chiều R -L-C m ắc nối tiếp. Bài 8 : Cho mạch điện xaoy chiều có tần số f=50(Hz), điện trở R=33  ,Tụ 10 2 ( F ) .Ampe kế chỉ I=2(A) . Hãy tìm số chỉ của các vôn kế , biết rằng ampe C 56 kế có điện trở rất nhỏ và các vôn kế có điện trở rất lớn? A. U=130(V); U 1=66(V); U2=112(V) B. U=137(V); U1=66(V); U 2=212(V) C . U =13,.(V); U1=66(V); U2=112(V) D. U=160(V); U1=66(V); U2=112(V) Bài giải: V V 1 chỉ hiệu điện thế hiệu dụng hai đầu điện trở R C N ên: UR=I.R=2.33=66(  ) A V 2 chỉ hiệu điện thê hai đầu tụ C nên: 1 U C  I .Z C  I .  2.56  112() 2 . f .C V2 V1 Vôn kế V chỉ hiệu điện thế hai đầu đoạn mạch nên 2 U  I .Z  I . R 2  Z C  2. 33 2  56 2  130(V ) Bài 9: Cho m ạch như hình vẽ , điện trở R, cuộn dây thuần cảm L và tụ C mắc nối tiếp . Các vôn kế có điện trở rất lớn , V1 Chỉ UR=5(V), V 2 chỉ UL=9(V), V chỉ U =13(V). Hãy tìm số chỉ V 2 biết rằng mạch có tính dung kháng? A. 12(V) B. 21(V) C. 15 (V) D. 51(V) Bài giải: áp dụng công thức tổng quát của mạch V Nối tiếp R, L, C ta có: C R L 2 U 2  U ñ  (U L  U C ) 2 V1 V3 H ay : U 2  U ñ 2  (U L  U C ) 2 V2 H ay thay số ta có: 13 2  15 2  (U L  U C ) 2 Tương đương: (U L  U C ) 2  144  U L  U C  12 . Vì mạch có tính dung kháng nên UC  U L H ay trong biểu thức trên ta lấy nghiệm U L  U C  12  U C  U L  12  9  12  21(V ) UC chính là số chỉ vôn kế V3. 10 3 Bài 10: Cho mạch như hình vẽ tần số f=50(Hz). , R1=18  , tụ C  ( F ). Cuộn dây 4 2 có điện trở hoạt động R2  9 Và có độ tự cảm L  ( H ) . Các máy đo không ảnh 5 hưởng đáng kể đối với dòng điện qua mạch . Vôn Kế V 2 chỉ 82(V) . H ãy tìm sô chỉ ampe kế A và của các vôn kế V1, V 3 và V? V A. I=2(A); U1=36(V);U3=40;U=54(V) R1 L R2 C 6 V1 V3 V
TRÇN QUANG THANH -®h vinh-2011 B. I=2(A); U1=30(V);U3=40;U=54(V) C. I=5(A); U1=36(V);U3=40;U=54(V) D . I=1(A); U1=36(V);U3=40;U=54(V) Bài giải: Ta có : Z C  40 ; Z L  40 Vôn kế V 2 chỉ UR, L nên ta có : U 2 82 2 2 Z 2  R2  Z L  9 2  40 2  41() ; Suy ra sô chỉ ampe kế: I    2( A) Z 2 41 Vôn kế V1 chỉ UR1 nên : U 1  I .R1  2.18  36 . Vôn kế V3 chỉ UC nên kế V chỉ UAB Và vôn nên : U 3  I .Z C  2.40  80 U AB  I .Z AB  I . ( R1  R2 ) 2  (Z L  Z C ) 2  2. (18  9) 2  (40  40) 2  54(V ) biểu thức cường độ dòng điện trong mạch AC là Bài11: Cho :  )( A) ở thời điểm t  1 ( s ) cường độ dòng điện trong mạch i  5 2 cos(100t  6 300 đ ạt giá trị: A. Cực đại B. Cực tiểu C. Bằng không D. Một giá trị khác Bài giải: tại    1 1 ( s ) có : i  5 2 cos(100 .  )  5 2 cos(  )  5 2 cos  0 t 300 6 36 2 300 Bài 12: Cho mạch điện xoay chiều như hình vẽ. U AB=cosnt; f=50(Hz) , điện trở các 10 4 khóa K và ampe kế không đáng kể. C  ( F ) . Khi khóa K chuyển từ vị trí 1 sang  vị trí 2 thì số chỉ của ampe kế không thay đổi. Tính độ tự cảm L của cuộn dây ? 10 2 10 1 1 10 A. B. C. D. (H ) (H ) (H ) (H )     C Bài giải: 1 Rad K Z C  100 ;   100 ( ) s A A B R 2 K hi khóa K ở vị trí 1 mạch là hai phần tử R và Tụ C. L U U AB N ên ta có : I  AB  (1) Z AB 2 R2  ZC K hi khóa K ở vị trí 2 thì m ạch bao gồm hai phần tử là R và cuộn dây thuần cảm L nên: U AB U AB (2) Theo giả thiết cường độ dòng điện trong hai trường hợp đó I'  Z ' AB 2 R2  ZL U AB U AB b ằng nhau nên ta cho (1) và (20 bằng nhau suy ra : Suy ra :  2 2 R 2  ZC R2  Z L 7
TRÇN QUANG THANH -®h vinh-2011 1 1 2 2  R 2  Z C  R 2  Z L  Z L  Z C  100 H ay:  2 2 2 2 R  ZC R  ZL ZL 100 1 L   (H )  100  Bài 13: Cho m ạch điện xoay chiều như hình vẽ. Hiệu điện thế giữa hai đầu đoạn m ạch có biểu thức U AB  100 2 cos(100 .t )(V ) . Khi thay đổi điện dung C đến hai giá trị là 5(F ) và : 7(F ) Thì ampe kế đều chỉ 0,8(A) . Tính hệ số tự cảm L của cuộn d ây và điện trở R ? A. R  75,85(); L  1,24( H ) B . R  80,5(); L  1,5( H ) D . Một giá trị khác C . R  95,75(); L  2,74( H ) C R L A A Bài giải: V ới C= 5(F ) thì ta có : B 1 1 ZC    636,9( ) .C 100 .5.10 6 Ta có cường độ dòng điện qua mạch lúc này: U AB U AB 100 I   (1) Z AB 2 2 R  ( Z L  636,9) 2 2 R  (Z L  Z C ) 1 1 -V ới C= 7( F ) thì ta có : Z 'C  và:   454,95() .C 100 .7.10 6 U AB U AB 100 I'   ( 2) Z ' AB R 2  (Z L  Z C ' ) 2 R 2  ( Z L  454,95) 2 Do trong cả hai trường hợp thì cường độ dòng điện đều như nhau nên ta cho (1) b ằng( 2) suy ra : R 2  ( Z L  636,9) 2  R 2  ( Z L  454,9) 2 Giải ra ta có: Z L  546,67() Hay : L  1,74( H ) Măt khác tổng trở : U AB 100  125()  R 2  ( z L  636,9) 2  R 2  (546,67  636,9) 2 Z AB   I 0,8 G iải ra : R  85,75() Bài 14: Hai cuộn dõy R1, L1và R2, L2 mắc nối tiếp nhau và đặt vào một hiệu điện thế xoay chiều cú giỏ trị hiệu dụng U. Gọi U1và U2 là hiệu điện thế hiệu dụng tương ứng giữa hai cuộn R1, L1 và R2, L2 Điều kiện để U=U1+U2 là: L1 L2 L1 L2 A. B. C. L1 .L2  R1 .R2 D. L1  L2  R1  R2   R1 R2 R2 R1 R1,L1 R2,L2 Bài giải: A B M Cỏch 1: Do cỏc biờn độ hiệu điện thế bằng nhau nờn ta cú: 8
TRÇN QUANG THANH -®h vinh-2011 U  U 1  U 2  Hay : I .Z  I .Z 1  I .Z 2 Suy ra : Z  Z 1  Z 2 hay : ( R1  R2 ) 2  (Z L1  Z L 2 ) 2  R1 2  Z L1 2  R2 2  Z L 2 2 L1 L2 G iải ra ta cú tỷ số  R1 R2 Cỏch 2 : dựng gión đồ vộc tơ: ZAB=Z1+Z2 Hay IO.ZAB=I0.Z1+I0.Z2 Tương đương : U0AB=U 01+U02 Để có thể cộng biên độ các hiệu điện thế thì các thành phần U1 và U2 phải cùng pha . Có nghĩa là trên giãn đ ồ véc tơ chúng phải cùng nằm trên một đ ường thẳng. Chọn trục I làm trục pha ta có giãn đồ véc tơ : Trên hình vẽ 3 điểm A,M, B thẳng hàng hay nói cách khác U1; U 2 ; và U AB cùng pha tam giác AHM đồng dạng tam giác MKB nên ta có các tỷ số đồng dạng sau: B U R1 U L 1 U2 AH MK UL2   Hay U R2 U L2 MH BK M K UR2 U1 R1 L1  UL1 Hay R2 L2 I A UR1 H Bàii 15: D ũng điện chạy qua một đoạn mạch cú biểu thức i  I 0 cos(100t ) . Trong khoảng thời gian từ 0 đến 0,01s, cường độ tức thời cú giỏ trị bằng 0,5.Io vào những thời điểm? 1 2 1 3 A. B. ( S ); (S ) ( S ); (S ) 400 400 500 500 1 5 1 5 C. D. ( S ); (S ) ( S ); (S ) 300 300 600 400 Bài giải: tại t=0,01(giõy) ta cú : i  I 0 cos(100t )  I 0 cos(100 .0,01)  I 0 . cos( ) Theo giả thiết thỡ 9
TRÇN QUANG THANH -®h vinh-2011  i=0,5.I0 nờn ta cú : I 0 cos(100 .t )  0,5.I 0 Suy ra : cos(100 .t )  0,5.  cos( ) Vậy giải 3  1 k p hương trỡnh này ra ta cú; 100t    k 2 Do k thuộc Z Suy ra : t    3 300 50 (0,1,2,3,4…) nờn ta lấy 1 k 1 trường hợp (1): t  với k=0 suy ra : t   ( s) 300 50 300 1 k 1 1 5 trường hợp (2) ta có: t   với k=1 suy ra : t      ( s) 300 50 300 50 300 1 5 K ết luận các thời điểm đó là : ( S ); (S ) 300 300 Bài 16: Cho dòng điện xoay chiều chạy qua đoạn mạch có biểu thức : 2 .t ) . Xác định điện lượng di chuyển qua tiết diện thẳng của dây dẫn đoạn i  I 0 . cos( T m ạch trong thời gian? T kể từ lúc thời điểm 0 giây? 1. t  4 I .T I .T I O .T I O .T A . q  O (C ) B . q  O (C ) C. q  D. q  (C ) (C ) 2  3 4 T 2 . t  kể từ thưòi điểm 0 giây? 2 I .T I .T I O .T A . q  O (C ) B . q  O (C ) C. 0 D. q  (C ) 2  4 Bài giải: 1 . Cường độ dòng điện chạy trong dây dẫn bằng đạo hàm bậc nhất của điện lượng q chuyển qua tiết diện thẳng của dây dẫn theo thời gian t theo biểu thức : dq  q ' (t ) H ay điện lượng di chuyển qua tiết diện thẳng của dây dẫn là: dq  i.dt i dt T Trong thời gian t  kể từ lúc thời điểm 0 giây điện lượng q là : 4 T T T 4 4 4 2 2 q   i.dt   I 0 . cos( .t ).dt  I 0 . . cos( .t ).dt T T 0 0 0 I .T 2 2 T 2 T T T sin( . )  sin( .0)  0 (C ) H ay : q  I 0 . sin( .t ) 4  I 0 . 2 2 2 T T4 T. 0 T 2 . Điện lượng di chuyển qua tiết diện thẳng của dây dẫn trong thời gian t  kể từ 2 T T T 2 2 2 2 2 thòi điểm 0 giây là: q   i.dt   I 0 . cos( .t ).dt  I 0 . . cos( .t ).dt T T 0 0 0 2 2 T 2 T T T H ay: q  I 0 . sin( .t )  I 0 . sin( . )  sin( .0)  0(C ) 2 2 2 T T2 T. 0 10
TRÇN QUANG THANH -®h vinh-2011 Bài 17: Biểu thức cường độ dòng đ iện xoay chiều qua mạch là : i  I 0 . cos(100 .t )( A) . Tính từ lúc 0( giây), xác định thời điểm đầu tiên mà dòng điện có cường độ tức thời b ằng cường độ hiệu dụng? 1 1 1 1 A. t  B. t  C. t  D. t  ( s) ( s) (s) ( s) 200 300 400 500 Bài giải: Khi dòng điện có cường độ tức thời bằng cường độ hiệu dụng thì : I0   1 H ay : 100t    k 2 . Do đó: i  I 0 . cos(100 .t )   cos(100t )   cos 4 4 2 2 1 1 Ta chọn k nguyên sao cho t có giá trị dương bé nhất. Với k=0 thì t t  k. 400 50 1 có giá trị dương bé nhất bằng t  (s ) . Vậy tính từ 0 (giấ) kể từ thời điểm đầu tiên 400 1 mà đòng đ iện có cường độ tưc thời bằng cường độ hiệu dụng là : t  (s) 400 Bài 18 : Cho mạch điện như hình vẽ. Biết : U AM  5(V ) ; U MB  25(V ) ; U AB  20 2 (V ) . H ệ số công suất của mạch có giá trị là: 2 3 A. B. C. 2 D. 3 R M r, L 2 2 A B Bài giải: Chọn trục i làm trục pha ta có giãn đồ véc tơ: Từ giãn đồ véc tơ áp dụng định lý hàm số cosin cho Ur Tam giác AMB ta có: B UL UMB  A I UR M Dùng định lý hàm số cosin cho tam giác AMB ta có : MB 2  AM 2  AB 2  2. AM . AB. cos  2 AM 2  AB 2  MB 2 5 2  20 2  25 2 2 . Đây chính là hệ số công suất H ay: cos     2.AM . AB 2 2.5.20 2 của mạch. DẠNG 3: DẠNG BÀI TẬP TÍNH CÁC GIÁ TRỊ R, L , C , KHI BIẾT CÁC HIỆU ĐIỆN THẾ CÙNG PHA, VUÔNG PHA HOẶC LỆCH PHA NHAU MỘT GÓC BẤT KỲ. Trường hợp 1: Hiệu điện thế giũa hai đoạn mạch bất kỳ cùng pha nhau. Phương pháp: Do hai hiệu điện thế cùng pha nên dùng công thức : 1   2 Hay : tg1  tg 2 11
TRÇN QUANG THANH -®h vinh-2011 C hú ý: Trong đoạn mạch có phần tử gì thì đưa phần tử đó vào còn không thì coi như không có. Bài 18: Cho m ạch điện như hình vẽ, cuộn dây có điện trở hoạt động R2 và độ tự 10 2 1 cảm L . R1  4() ; C1  ( F ) ; R2  100() và : L  ( H ) 8  Tần số f=50(Hz) . Tìm điện dung C2 b iết rằng các hiệu điện thế UAE và UEB cùng p ha . 10 2 10 4 10 2 10 2 A. C2  B. C2  D. C 2  D. C 2  (F ) (F) (F) (F ) 8 3 3 2 Bài giải: Do U AE và UEB cùng pha nên ta có:  AE   EB  tg AE  tg EB R2  Z C1 Z L  Z C 2 C1 C2 Suy ra :  (1) A B E R1 R2 R1 L V ới : Z L  100() 1 1 Từ biểu thức (1) ta rút ra : Z C1   2  8() C1 10 .100 8 10 4 R 100 vậy: C 2  Z C 2  Z L  Z C1 . 2  100  8. (F)  300() 3 R1 4 10 3 Bài 19: Cho mạch như hình vẽ R1  8 3 () ; C1  ( F ) ; R2  8() ; L  38,21(mH ) ; 8 dòng điện trong mạch có tần số f=50(Hz) . Biết rằng UAE và U AB cùng pha. Độ lệch p ha của hiệu điện thế hai đầu A,F so với hiệu điện thế hai đầu F.B là : U F .B A. U A. F nhanh pha 900 s1o với C1 R2,L C2 R1 nhanh pha 600 so với U F . B B. U A. F A B E F chậm pha 600 so với U F . B C . U A. F chậm pha 750 so với U F . B D . U A. F 1 1 Bài giải: Z L  .L  100 .38,21.10 3  12() ; Z C1    8() 10  2 .C1 100 . 8 U A.E U A.B cùng pha nên ta có phương trình: Do và O Z L  ( Z C1  Z C 2 ) H ay : Z C 2  Z L  Z C1  12  8  4() (Do đoạn AE tg AE  tg EB   R1  R2 R1 Chỉ chứa R1)  Z C1  1 Z L  Z C 2 12  4   AF  30 0  1   FB  450 . V ậy tg AF  Còn : tg FB    R1 R2 8 3 U F .B V ậy  AF   FB  30 0  450  750  0 Nghĩa là U A. F chậm pha 750 so với 12
TRÇN QUANG THANH -®h vinh-2011 Trường hợp 2: Hai đoạn mạch bất kỳ vuông pha hay lệch pha nhau góc   2  1 Phương pháp: Ta sẽ dùng công thức : tg1  tg ( 2  )   cot g 2  . tg 2 2 Bài 20: Cho đoạn mạch xoay chiều như hình vẽ . Tìm mối liên hệ giữa R1; R2; C và L đ ể U AE và UEB vuông pha nhau? L. R1 L. C. A. B. C. L.C  R1 .R2 D.   R1 .R2  R1 .R2 C R2 C L Bài giải: C A B E R1 R2 L 1 UEB vuông pha nên ta dùng công thức: tg AE  Do hai đoạn mạch U AE ; tg EB 1  ZC R R 1 L.   2 Suy ra : .C  2 Suy ra : H ay :   R1 .R2 ZL  .L R1 ZL R1 C R2 Bài 21 : Cho m ạch gồm điện trở R và cuộn dây thuần cảm L mắc nối tiếp. L thay đổi được. Hiệu điện thế hai đầu đoạn mạch là U không đổi. Tần số góc  1 ( H ) thì U lệch pha i một góc  . Khi L  ( H ) thì U lệch   200(rad / s ) . Khi L   4 0 p ha i một góc  ' . Biết    '  90 . Tìm giá trị của R? A. R  50() B. R  65() C. R  80() D. R  100() Z  Bài giải: Khi L  ( H ) ta có độ lệch pha giữa U và i là: tg  L (1) 4 R Z 'L 1 K hi L  ( H ) ta có độ lệch pha giữa U và i là: tg '  ( 2)  R 1 Do    '  90 0 nên :   90 0   '  tg  tg (900   ' )  cot g '  . Vậy từ(1) và (2) tg ' Z 1 R ta có : L   Z 'L Z 'L R R 1 Suy ra : R  Z L .Z ' L   2.. L.L '  200 2. .  R  100  2 4 3 Bài 22: Cho mạch như hình vẽ: L  ( H ) ; R  100  ; tụ điện có điện dung C  thay đổi được. H iệu điện thế giữa hai đầu mạch là: U AB  200 cos(314.t )(V ) . Hỏi C có giá trị bao nhiêu thì U AN và U NB lệch nhau mọt góc 900 ? 13
TRÇN QUANG THANH -®h vinh-2011  L .10 4 ( F ) A. C  3. .10 4 ( F ) B. C  N M 3 A R B 3 3 C .10  4 ( F ) D. C  .10 4 ( F ) C. C  2  Bài giải: 3 U AN và U NB lệch nhau một góc 900 nên ta có :  100 3 () . Do Z L  100 .  1 tg AM  tg NB R2 100 2 ZL 1 R 100 Hay: Từ đó suy ra:    ZC    ( )  ZC R ZC Z L 100 3 3 R 3.10 4 1 1 C   (F) 100 .Z C  100 . 3 Trường hợp 3: Hiệu điện thế của hai đoạn mạch lệch pha nhau một góc bất kỳ hoặc U và i lệch pha nhau góc bất kỳ? Phương pháp: Trong trường hợp này ta có thể dùng giãn đồ véc tơ hoặc dùng công thức tổng quát: Z L  ZC và một số kiến thức đ ã học để giải. tg  R Bài 22 : Cho mạch điện như hình vẽ : cuộn dây thuần cảm : U AB  170 cos(100 .t )(V )  va : U NB  170(V ) . Dòng điện sớm pha so với hiệu điện thế hai đầu mạch . Tính 4 giá trị hiệu dụng của U AN ? A. 100(V) B. 85 2 (V) C. 141(V) D. 170(V) R,L A B  N Bài giải: Do dòng điên sớm pha so với UAB nên ta có : 4  ZC  Z L U C  U L tg    tg  1 Suy ra: U C  U L  U R (1) R UR 4 Z L  ZC (Chú ý: nếu U sớm pha hơn i thì lấy tg  Còn nếu i sớm pha hơn U thì R ZC  Z L ngược lại: tg  , Vì khi này góc   0 ) R : U AB 2  U R 2  (U C  U L ) 2 (2) Mặt khác Thay (1) vào (2) ta có : 2 2 2 2 U AB  U R  U R  2U R 170 U AB 170  2 Suy ra : U R   85(V ) . Theo giả thiết U NB  170(V )  U C (3) 2 2 2 14
TRÇN QUANG THANH -®h vinh-2011  U C  U R  170  85  85(V ) Thay các giá tri UR và UC vào (1) ta có : U L V ậy : U AN  U R 2  U L 2  85 2  852  85 2 (V ) Bài 28 : Cho mạch như hình vẽ : L  318(mH ) , R  22,2() Và tụ C có : C  88,5(F ) f=50(Hz). Hiệu điện thế hiệu dụng 2 đầu đoạn mạch là U AB =220(V). Hiệu điện thế hai đầu cuộn dây nhanh pha hơn cường độ dòng đ iện trong mạch 1 góc 600. Tính hiệu điện thế hiệu dụng hai đầu cuộn dây? A. 247,2(V) B. 294,4(V) C. 400(V) D. 432(V) Bài giải: Ta có : 1 rL N M L  318( mH )  0,318( H )  (H ) R B  A H ay: 1 1  36() . Vì hiệu điện thế hai đầu cuộn dây Z L  100() ; Z C   .C 100 .88,5.10 6 nhanh pha hơn i một góc 600 nên ta có trong cuộn dây phải có r . Do nếu cuộn dây không có r thì U sẽ nhanh pha hơn i một góc 900. Vậy ta có : ZL  tg 60 0  3 Suy ra : Z L  3.r tg d  tg AM  r Z L 100 H ay: r   ( ) 3 3 100 Mặt khác : Z AB  (r  R) 2  ( Z L  Z C ) 2  (  22,2) 2  (100  36) 2  86,19() 3 U 220 V ậy : I  AB   2,55( A) . Suy ra hiệu điện thế hiệu dụng hai đầu cuộn dây là: Z AB 86,19 100 U d  U AM  I .Z AM  2,55. r 2  Z 2 L  2,55. ( ) 2  100 2  294,4(V ) 3 Bài 29 : Cho mạch điện như hình vẽ: Hiệu điện thê hai đầu đoạn mạch là: U AB  400 cos(t )(V ) (Bỏ qua điện trở các dây nối và khóa K). Cho Z C  100 3 ()  +) Khi khóa K đóng dòng đ iện qua R có giá trị hiệu dụng bằng 2 ( A) và lệch pha 3 so với hiệu điện thế. +) Khi khóa K mở dòng đ iện qua R có giá trị hiệu dụng bằng 0,4 2 ( A) và cùng pha với hiệu điện thế. Tính giá trị R0 của cuộn dây? A. 400  B. . 150  C. . 100  D. . 200  Bài giải: L,R0 C R B A 15
TRÇN QUANG THANH -®h vinh-2011 +)Khi khóa K đóng mạch chỉ còn lại hai phần tử là R Và C. Do đó : U AB 200 2 Z AB    200(V ) I 2 V ới Z AB  R 2  Z 2 C Hay : 200  R 2  Z 2 C Suy ra : R 2  Z 2 C  400.00 (1)  ZC   Mặt khác do U và i lệch pha nhau nên : tg ( )  Suy ra:  3 3 3 R ZC 100 3 R   100() 3 3 +) Khi khóa K m ở mạch đầy đủ các phần tử như hình vẽ : nên ta có : U AB 200 2  500(V ) và : Z ' AB  ( R  R0 ) 2  (Z L  Z C ) 2  500 (4) Z ' AB   I' 0,4 2 Lúc này U và i cùng pha nhau nên xảy ra hiện tượng cộng hưởng Z L  Z C (5) . Thay (5) vào (4) suy ra: R  R0  500 . Hay: R0  500  R  500  100  400() Bài 30 : Cho mạch xoay chiều như hình vẽ: C  31,8( F ) , f=50(Hz); Biết U AE lệch p ha U E .B một góc 1350 và i cùng pha với U AB . Tính giá trị của R? A. R  50() B. R  50 2 () C. R  100() D. R  200() Bài giải: R,L C A E B theo giả thiết U và i cùng pha nên trong mạch xảy ra hiện tượng cộng hưởng: 1 1  100() . Mặt khác đoạn EB chứa tụ C nên ZL  ZC   C 100 .31,8.10 6   900  EB  2 0 0 0 0  AE   EB  1350 Hay :  AE   EB  135  135  90  45 ; V ậy Suy ra : ZL  tg 450  1  R  Z L  100() tg AE  R Bài 31 : Cho đoạn mạch như hình vẽ : f=50(Hz); L  0,955 (H) thì U MB trễ pha 90 0 so với U AB và U MN trễ pha 1350 so với U AB . Tính điện trở R? A . 150(  ) B. 120(  ) C. 100(  ) D. 80 2 (  ) Bài giải: Z L  L  100 .0,995  312,43() C Do U MB trễ pha 900 so với U AB L R 1 N ên ta có : tg MB  A M N B tg AB 16
TRÇN QUANG THANH -®h vinh-2011  ZC 1 R  R 2  Z C ( Z L  Z C ) (1) H ay :   Z L  ZC Z L  ZC R R 1350 Mặt khác trễ pha với so nên U AB U MN 0 0 0 0 0  135  135  90  45 ( Do đoạn MN chỉ chứa C nên  MN   AB  135   AB   MN   MN    90 0 ) 2 Z  ZC  tg 45 0  1  Z L  Z C  R ( 2) V ậy : tg AB  L Thay(2) vào(1) ta có: R Z 100 ZL  ZC  ZC  ZC  L  Thay giá tri này vào (2) thì:  50() 2 2 R  Z L  Z C  100  50  50() 1 1 .10 4 ( F ) ; Cho đoạn mạch như hình vẽ: Bài32: ; C L (H )  2 U AB  100 cos(100 .t )(V )  .Hiệu điện thế U AM trễ pha so với dòng điện qua mạch và dòng đ iện qua mạch trễ 6  so với U MB . Tính giá trị của r và R là? p ha 3 20 3 A. r  25(); R  100() B. r  (); R  100 3 () 3 50 3 C. r  25 3 (); R  100 3 () D. r  (); R  100 3 () 3 Bài giải: Z C  100() ; Z L  50() R, L C R B A M ZL Z   50 50 3 () ( Do dòng điện qua mạch trễ pha  tg  3  r  L  tg MB   r 3 3 3 3 3 so với U MB  ZC  1  R  Z C . 3  100 3 () ( Do H iệu điện thế U AM trễ tg AM   tg ( ) R 6 3  so với dòng điện qua mạch). p ha 6 Dạng 4: Công suất- khảo sát công suất Phương pháp: Dùng định nghĩa : P  U .I . cos  R Hoặc dùng công thức : P  I 2 . R ( Do cos   ) Z AB I-Công suất 17
TRÇN QUANG THANH -®h vinh-2011  U AB  10 2 cos(  .t  )(V ) 100 Bài 33: Cho hiệu điện thê hai đầu đoạn mạch là : 4  và cường độ dòng đ iện qua mạch : i  3 2 cos(100 .t  )( A) . Tính công suất mạch ? 12 A. P=180(W) B. P=120(W) C. P=100(W) D. P=50(W) I0 U0 32 120 2 Bài giải: Ta có : I   3( A) . U  Mặt khác :    120(V ) 2 2 2 2     1 Vậy cos   cos( )  pha(U )  pha(i )      100t   (100t  )  4 12 3 3 2 1 Suy ra công suất tiêu thụ của đoạn mạch là : P  U .I . cos   120.3.  180(W ) 2 Bài 34: Cho mạch điện xoay chiều như hình vẽ: các máy đo ảnh hưởng không đáng kể đến các dòng điện qua mạch. Vôn kế V1 chỉ U 1  36(V ) . Vôn kế V 2 chỉ U 2  40(V ) . Và vôn kế V chỉ : U=68(V). Ampe kế chỉ I=2(A) . Tính công suất mạch ? . A. P=180(W) B. P=120(W) C. P=100(W) D. P=50(W) Bài giải: V R2;L M R1 A B A V2 V1 Cách 1: Chọn trục i làm trục pha ta có giãn đồ véc tơ: R2 Chú ý : AM  U 1  36(V ) ; BM  U 2  40(V ) B V à : AB  U  68(V ) Đ ể vẽ giãn đồ cho đúng. L U2  A U1 M I Đoạn AM chứa R1 nên vẽ đi ngang. Đoạn MB chứa R2 và L nên ta vẽ L trứớc( Vuông góc đi lên) Sau đó mới vẽ R2 đi ngang( song song trục i) . Nối MB ta có U2. Nối AB ta có UAB. . Góc giữa UAB và i là  . Dùng đ ịnh lý hàm số cosin cho tam giác AMB ta có : MB 2  AM 2  AB 2  2. AM . AB. cos  AM 2  AB 2  MB 2 68 2  36 2  40 2  0,88 Suy ra công suất tiêu thụ đoạn H ay: cos    2. AM . AB 2.68.36 m ạch: P  U .I . cos   68.2.0,88  120(W ) 18
TRÇN QUANG THANH -®h vinh-2011 U 1 36 P  I 2 ( R1  R2 ) . Trong đó: Cách 2: Và : R1    18() I 2 U AB 2 68 Z 2 AB  ( R1  R 2 ) 2  Z 2 L  ( )  ( ) 2  34 2 (1) I 2 U 40 2 Z AM  R 2 2  Z 2 L  ( 2 ) 2  ( ) 2  20 2 ( 2) I 2 756  R 21 756  18 2 Lấy: (1) trừ (2) ta có : R 21  2 R1 .R2  756 Suy ra: R2    12() 2 R1 2.18 V ậy công suất toàn mạch : P  I 2 ( R1  R2 )  2 2.(18  12)  120(W ) Bài 35: Cho đo ạn mạch xoay chiều không phân nhánh. Điện trở R=50(  ). Một 10 3 1 cuộn dây thuần cảm L  ( H ) và tụ biến đổi C  ( F ) . Hiệu điện thế hai đầu 22  m ạch : U  260 2. cos(100 .t ) . Tính công suất toàn mạch? A. P=180(W) B. P=200(W) C. P=100(W) D. P=50(W) Bài giải: Z C  220() ; Z L  100() ; Z AB  R 2  ( Z L  Z C ) 2  130() . Vậy công suất U AB 2 260 2 toàn mạch: P  I 2 .R  ( ) .R  ( ) .50  200(W ) Z AB 130 Bài 36: Cho mạch điện xoay chiều như hình vẽ. F=50(Hz); R=50(  ) U ñ  100(V ) ; R r  20() Và hiệu điện thế hiệu dụng hai đầu đoạn mạch là : U AB  220(V ) . Công suất tiêu thụ của đoạn mạch là ? A. P=180(W) B. P=200(W) C. P=240(W) D. P=50(W) Bài giải: Ta có : P  I 2 .( R  r )  I ( I .R  I .r )  I (U R  U r ) r, L R A B U 100 V ới : I  ñ   2( A) V ậy: R 50 2 P  I .( R  r )  I ( I .R  I .r )  I (U R  U r )  2(100  20)  240(W ) 10 3 1` Bài 37: Cho đoạCn mạch xoay chiều như hình vẽ: biết : L  (H ) ; C  (F) . 4  Đ ặt vào hai đầu đoạn mạch một hiệu điện thế : U AB  75 2 . cos(100 .t ) . Công suất trên toàn mạch là : P=45(W). Tính giá trị R? C. R  80() D. Câu A hoặc B A. R  45() B. R  60() Bài giải: Z L  100() ; Z C  40() Công suất to àn mạch : C P L R P  I 2 .R  I 2  (1) B A R Mặt khác U AB  I .Z AB  I . ( R 2 )  ( Z L  Z C ) 2 Bình phương hai vế t a có : P2 U 2 AB  I 2 .( R 2  (Z L  Z C ) 2 )(2) Thay (1) vào (2) ta có : U 2 AB  ( R  ( Z L  Z C ) 2 ) (3) R 19
TRÇN QUANG THANH -®h vinh-2011 45 2 75 2  ( R  (100  40) 2 ) số vào Thay (3) suy ra: Hay: R R 2  125R  3600  0  R  45( )hoac.R  80() Bài 38: Cho đoạn mạch xoay chiều R, L, C mắc nối tiếp. R là một biến trở , tụ điện có điện dung 10 4 ( F ) . Đ ặt vào hai đầu đoạn mạch một hiệu điện thế xoay chiều ổn định U . C  Thay đổi R ta thấy với hai giá trị của R là: R=R1 và R=R2 thì công suất của mạch đ iện bằng nhau. Tính tích . R1 .R2 ? B. R1 .R2  101 C. R1 .R2  10 2 D. R1 .R2  10 4 A. R1 .R2  10 1 1 Bài giải: Ta có: Z C    100() 10  4 C 100 .  U2 U2 K hi R=R1 thì công suất : P1  I 2 .R1  2 .R1  2 .R1 (1) (R 1  Z 2C ) Z U2 U2 K hi R=R2 thì công suất tiệu thụ của mạch : P2  I 2 .R2  .R 2  2 .R2 (2) Z2 (R 2  Z 2 C ) U2 U2 Theo bài ra : P1  P2 Suy ra : (1)=(2) Hay: .R1  2 .R2 ( R 21  Z 2 C (R 2  Z 2 C ) Hay : R1 .R2  Z 2 C  10 4 Bài 40: Cho mạch R, L, C mắc nối tiếp, cuộn dây thuần cảm. U  100 cos(100 .t )(V ) . Biết cường độ dòng đ iện trong mạch có giá trị hiệu dụng là 2 . Và lệch pha so với hiệu điện thế hai đầu mạch một góc 36,80. Tính công suất tiêu thụ của mạch ? A. P=80(W) B. P=200(W) C. P=240(W) D. P=50(W) Bài giải: Công suất to àn mạch : P  U .I . cos   50 2. 2.. cos(36,8 0 )  80(W ) II. Khảo sát công suất Phương pháp: Trường hợp 1: Khi bài ra cho R cố định còn L,C, hay  thay đổi. Đ ưa công suất về dạng phân số với tử số không đổi rồi lý luận P lớn nhất khi mẫu số nhỏ nhất. +) K ết quả P lớn nhất khi Z L  Z C ( Hay L.C. 2  1 ) . Khi đó U2 Pmax  R Trường hợp 2: Khi bài ra cho R là biến trở còn L,C hay  cố định +)Đưa công suất về dạng phân số với tử số không đổi . +) Dùng BĐT Côsi hoặc lấy đạo hàm tìm được P lớn nhất khi: R  Z L  Z C Khi đó : 20

CÓ THỂ BẠN MUỐN DOWNLOAD

EXAM.04: Bộ 290+ Đề Thi Vào Lớp 10 Năm 2020

290 tài liệu

511 lượt tải

THÔNG TIN

TRỢ GIÚP

HỖ TRỢ KHÁCH HÀNG

Theo dõi chúng tôi

Chịu trách nhiệm nội dung:

Nguyễn Công Hà - Giám đốc Công ty TNHH TÀI LIỆU TRỰC TUYẾN VI NA

LIÊN HỆ

Địa chỉ: P402, 54A Nơ Trang Long, Phường 14, Q.Bình Thạnh, TP.HCM

Hotline: 093 303 0098

Email: support@tailieu.vn

Giấy phép Mạng Xã Hội số: 670/GP-BTTTT cấp ngày 30/11/2015 Copyright © 2022-2032 TaiLieu.VN. All rights reserved.