zunia.vn

Tuyển sinh 2024 dành cho Gen-Z

zunia.vn

» Tài Liệu Phổ Thông

» Trung học phổ thông

Tài liệu Vật lý 12: ĐIỆN XOAY CHIỀU - Chương V

Chia sẻ: Thành Nguyễn Hùng | Ngày: | Loại File: DOC | Số trang:55

Báo xấu

155
lượt xem 12
download

Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Dòng điện xoay chiều. 1- Từ thông biến thiên. Công thức xác định từ thông: (Wb) Với N số vòng dây , B là véc tơ từ trường , S là diện tích khung dây. là góc tạo bởi véc tơ pháp tuyến và véc tơ từ trường B. Giả sử ta cho N,B,S không đổi . Ta cho khung dây quay đền với tần số góc khi đó góc sẽ biến thiên theo thời gian với công...

Chủ đề:

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

Lưu

Nội dung Text: Tài liệu Vật lý 12: ĐIỆN XOAY CHIỀU - Chương V

Trung tâm đáp ứng nhu cầu người học ĐIỂM NHẤN VIỆT  VËt lÝ 12 ─────────────────────────────────────────────────────── Chương V : ĐIỆN XOAY CHIỀU  Phần 1 : Lý thuyết chung Bài 1 : DÒNG ĐIỆN XOAY CHIỀU A – Tóm tắt lý thuyết I/ Dòng điện xoay chiều. 1- Từ thông biến thiên. n Công thức xác định từ thông: Φ = NBScos α (Wb) Với N số vòng dây , B là véc tơ từ trường , S là diện tích khung dây. α là góc tạo bởi véc tơ pháp tuyến và véc tơ từ trường B. Giả sử ta cho N,B,S không đổi . Ta cho khung dây quay đền với tần số góc ω khi đó góc α sẽ biến thiên theo thời gian với công thức : α = ωt + ϕ 0 (rad) B Vậy ta viết lại công thức của từ thông như sau: Φ = Φ0 cos(ω +ϕ0 ) (Wb) t Với Φ 0 = NBS (Wb) 2- Suất điện động xoay chiều. Theo định luật faraday khi từ thông biến thiên sẽ sinh ra m ột su ất đi ện đ ộng c ảm ứng là : ∆Φ Ec = − = −Φ ' = Φ 0 .ω sin(ωt + ϕ 0 ) = E0 sin(ωt + ϕ 0 ) với E0 = Φ 0 .ω (V) ∆t Suất điện động trên gọi là suất điện động xoay chiều. 3- Hiệu điện thế xoay chiều – Dòng điện xoay chiều. Khi dùng suất điện động xoay chiều trên gắn vào một mạch nào đó thì trong mạch có dao động điện cưỡng bức với tần số bằng tần số của suất điện động xoay chiều, khi đó hiệu điện thế và dòng điện giữa hai đầu đoạn mạch cũng là hiệu điện thế và dòng điện xoay chiều: u = U 0 cos(ωt + ϕ u ) (V) i = I 0 cos(ωt + ϕ i ) (A) Khi đó : ϕ = ϕ u − ϕ i Gọi là độ lệch pha của hiệu điện thế và dòng điện. Nếu : ϕ > 0 Thì u sớm pha hơn so với i Nếu : ϕ < 0 Thì u trễ pha hơn so với i Nếu : ϕ = 0 Thì u đồng pha so với i 4- Giá trị hiệu dụng. Giá trị hiệu dụng của một đại lượng trong dòng điện xoay chiều là giá trị bằng với giá trị của dòng điện không đổi. E U I E hd = 0 (V ); U hd = 0 (V ); I hd = 0 ( A) 2 2 2 5- Tần số góc của dòng điện xoay chiều. GV : Trương Anh Tùng - Đt: 0905 199 451 – Mail : anhtung1310@gmail.com Trang : 1
Trung tâm đáp ứng nhu cầu người học ĐIỂM NHẤN VIỆT  VËt lÝ 12 ─────────────────────────────────────────────────────── 2π ω= = 2πf (rad / s ) T Chú ý: - Nếu dòng điện xoay chiều dao động với tần số f thì trong 1s nó đổi chiều 2f lần. π π - Nếu pha ban đầu ϕi = − hoặc ϕi = thì chỉ giây đầu tiênđổi chiều (2f – 1) lần. 2 2 - Nam châm điện được tạo ra bằng dòng điện xoay chiều dao động với tần số f thì nó rung với tần số f’ = 2f hoặc từ trường của nó biến thiên với tần số f’ = 2f. II/ Các mạch điện xoay chiều. 1- Mạch điện chỉ chứa một phần tử R,L,C. a. Mạch điện chỉ có điện trở thuần R. U U u R cùng pha với i, ϕ = ϕu − ϕi = 0 : I = và I 0 = 0 R R U Lưu ý: Điện trở R cho dòng điện không đổi đi qua và có I = R b. Mạch điện chỉ có cuộn thuần cảm L: π π U U0 u L nhanh pha hơn i là , ϕ = ϕu − ϕi = : I = và I 0 = 2 2 ZL ZL với ZL = ωL ( Ω ) là cảm kháng Lưu ý: Cuộn thuần cảm L cho dòng điện không đổi đi qua hoàn toàn (không cản trở). c. Mạch điện chỉ có tụ điện C: π π U U0 uC chậm pha hơn i là , ϕ = ϕu − ϕi = − : I= và I 0 = 2 2 ZC ZC 1 với Z C = ( Ω ) là dung kháng. ωC Lưu ý: Tụ điện C không cho dòng điện không đổi đi qua (cản trở hoàn toàn). Chú ý: Với mạch hoặc chỉ chứa L, hoặc chỉ chứa C, hoặc chứa LC không tiêu thụ công suất ( P = 0 ) Ne� = I 0cosωt th� = U 0cos(ωt+ ) ui u ϕ V�� i = ϕu −ϕi = − i u i ϕu ϕ Ne� = U 0cosωt th� = I 0cos(ωt-ϕ) uu i 2- Mạch điện RLC mắc nối tiếp. a. Tổng trở của mạch. L C Z = R 2 + (Z L − ZC )2 ( Ω ) Với : R : điện trở thuần. • R • ZL = ωL ( Ω ) : Cảm kháng 1 ZC = ( Ω ) : Dung kháng. ωC b. Độ lệch pha của dòng điện và hiệu điện thế : Z − ZC Z − ZC R π π tan ϕ = L ; sin ϕ = L ; cosϕ = với − ϕ R Z Z 2 2 GV : Trương Anh Tùng - Đt: 0905 199 451 – Mail : anhtung1310@gmail.com Trang : 2
Trung tâm đáp ứng nhu cầu người học ĐIỂM NHẤN VIỆT  VËt lÝ 12 ─────────────────────────────────────────────────────── 1 + Khi ZL > ZC hay ω > ⇒ ϕ > 0 thì u nhanh pha hơn i. LC 1 + Khi ZL < ZC hay ω < ⇒ ϕ < 0 thì u chậm pha hơn i. LC 1 + Khi ZL = ZC hay ω = ⇒ ϕ = 0 thì u cùng pha với i. LC U U c. Định luật Ôm : I 0 = 0 ; I= Z Z d. Công suất tỏa nhiệt trên đoạn mạch RLC - Công suất tức thời: P = UI cos ϕ + U 0 cos(2ωt + ϕu + ϕi ) - Công suất trung bình: P = UIcosφ = I2R. B – Các dạng bài tập. Dạng 1 : Đại cương về dòng điện xoay chiều I/ Phương pháp. 1. Đại cương về dòng điện xoay chiều • Cho khung dây dẫn phẳng có N vòng ,diện tích S quay đều với vận tốc ω, xung quanh trục vuông góc với với các đường sức từ của một từ trường đều có cảm ứng từ. a. Từ thông gởi qua khung dây : Φ = NBS cos(ωt + ϕ ) = Φ 0 cos(ωt + ϕ ) (Wb) ; Từ thông gởi qua khung dây cực đại Φ 0 = NBS b. Suất điện động xoay chiều: r • suất điện động cảm ứng xuất hiện trong khung dây: e=E0cos(ωt+ϕ 0). n Đặt E0= NBωS α 2π • chu kì và tần số liên hệ bởi: ω = T = 2πf = 2πn ω r với n là số vòng quay trong 1 s B • Suất điện động do các máy phát điện xoay chiều tạo ra cũng có biểu thức tương tự như trên. • Khi trong khung dây có suất điện động thì 2 đầu khung dây có điện áp xoay chiều . Nếu khung chưa nối vào tải tiêu thụ thì suất điện động hiệu dụng bằng điện áp hiệu dụng 2 đầu đoạn mạch E = U c. Giá trị hiệu dụng : Ngoài ra, đối với dòng điện xoay chiều, các đại lượng như điện áp, suất điện động, cường độ điện trường, … cũng là hàm số sin hay cosin của thời gian, với các đại lượng này I0 U0 E0 I = U = E = 2 2 2 d. Nhiệt lượng toả ra trên điện trở R trong thời gian t nếu có dòng điện xoay chiều i(t) = I0cos(ωt + ϕi) chạy qua là Q Q = RI2t Công suất toả nhiệt trên R khi có ddxc chạy qua ; P=RI2 GV : Trương Anh Tùng - Đt: 0905 199 451 – Mail : anhtung1310@gmail.com Trang : 3
Trung tâm đáp ứng nhu cầu người học ĐIỂM NHẤN VIỆT  VËt lÝ 12 ─────────────────────────────────────────────────────── 2. Quan hệ giữa dòng điện xoay chiều với vòng tròn lượng giác. a.Ta dùng mối liên hệ giữa dao động điều hoà và chuyển động tròn đều để tính. Theo lượng giác : u = U 0cos(ωt + φ) được biểu diễn bằng vòng tròn tâm O bán kính U0 , quay với tốc độ góc ω , +Có 2 điểm M ,N chuyển động tròn đều có hình chiếu lên Ou là u, M ϕ nhưng N có hình chiếu lên Ou có u đang tăng (vận tốc là dương) , còn M có hình chiếu lên Ou có u đang giảm (vận tốc là âm ) + Ta xác định xem vào thời điểm ta xét điện áp u có giá trị u và đang biến -U O u U0 u 0 ˆ đổi thế nào ( ví dụ chiều âm ) ta chọn M rồi tính góc MOA = ϕ ; ˆ còn nếu theo chiều dương ta chọn N và tính ϕ = − NOA theo lượng giác M2 M1 N b. Dòng điện xoay chiều i = I0cos(2πft + ϕi) Tắt * Mỗi giây đổi chiều 2f lần -U0 -U1 Sáng Sáng U 1 U0 u * Nếu cho dòng điện qua bộ phận làm rung dây trong hiện tượng sóng O dừng thì dây rung với tần số 2f Tắt c. Công thức tính thời gian đèn huỳnh quang sáng trong một chu kỳ M'2 M'1 Khi đặt điện áp u = U0cos(ωt + ϕu) vào hai đầu bóng đèn, biết đèn chỉ sáng lên khi u ≥ U1. Gọi ∆t là khoảng thời gian đèn sáng trong một chu kỳ 4∆ϕ U1 ∆t = Với ∆ϕ = M 1OU 0 ; cos ∆ϕ = ˆ , (0 < ∆ϕ < π/2) ω U0 3. Điện lượng chuyển qua tiết diện sợi dây. +Điện lượng qua tiết diện S trong thời gian t là q với : q = i.t t2 +Điện lượng qua tiết diện S trong thời gian từ t1 đến t2 là Δq : Δq=i.Δt q= i.dt t1 II/ Bài tập : Câu 1. Phát biểu nào sau đây là không đúng? A. Điện áp biến đổi điều hoà theo thời gian gọi là điện áp xoay chiều. B. Dòng điện có cường độ biến đổi điều hoà theo thời gian gọi là dòng điện xoay chiều. C. Suất điện động biến đổi điều hoà theo thời gian gọi là suất điện động xoay chiều. D. Cho dòng điện một chiều và dòng điện xoay chiều lần lượt đi qua cùng m ột điện tr ở thì chúng to ả ra nhiệt lượng như nhau. Câu 2. Trong các đại lượng đặc trưng cho dòng điện xoay chiều sau đây, đại lượng nào không dùng giá trị hiệu dụng? A. Điện áp . B. Cường độ dòng điện. C. Suất điện động. D. Công suất. Câu 3. Đặt một điện áp xoay chiều có giá trị hiệu dụng U và tần số f thay đổi vào hai đầu một điện trở thuần R. Nhiệt lượng toả ra trên điện trở A. Tỉ lệ với f2 B. Tỉ lệ với U2 C. Tỉ lệ với f D. B và C đúng Câu 4. Chọn câu Đúng. Các giá trị hiệu dụng của dòng điện xoay chiều: GV : Trương Anh Tùng - Đt: 0905 199 451 – Mail : anhtung1310@gmail.com Trang : 4
Trung tâm đáp ứng nhu cầu người học ĐIỂM NHẤN VIỆT  VËt lÝ 12 ─────────────────────────────────────────────────────── A. được xây dựng dựa trên tác dụng nhiệt của dòng điện. B. được đo bằng ampe kế nhiệt. C. bằng giá trị trung bình chia cho 2. D. bằng giá trị cực đại chia cho 2. Câu 5: Một khung dây dẹt hình tròn tiết diện S và có N vòng dây, hai đ ầu dây khép kín, quay xung quanh một trục cố định đồng phẳng với cuộn dây đặt trong từ trường đều B có phương vuông góc với trục quay. Tốc độ góc khung dây là ω . Từ thông qua cuộn dây lúc t > 0 là: A. Φ = BS. B. Φ = BSsin ω . C. Φ = NBScos ω t. D. Φ = NBS. Câu 6. Một dòng điện xoay chiều có cường độ i = 2 2 cos(100π t + π / 6) (A. . Chọn Bài phát biểu sai. A. Cường độ hiệu dụng bằng 2 (A) . B. Chu kỳ dòng điện là 0,02 (s). C. Tần số là 100π. D. Pha ban đầu của dòng điện là π/6. Câu 7. Một thiết bị điện xoay chiều có các điện áp định mức ghi trên thiết bị là 100 V. Thiết b ị đó ch ịu được điện áp tối đa là: A. 100 V B. 100 2 V C. 200 V D. 50 2 V Câu 8 : Hãy xác định đáp án đúng .Dòng điện xoay chiều i = 10 cos100 π t (A),qua điện trở R = 5 Ω .Nhiệt lượng tỏa ra sau 7 phút là : A .500J. B. 50J . C.105KJ. D.250 J Câu 9: biểu thức cường độ dòng điện là i = 4.cos(100 π t - π /4) (A). Tại thời điểm t = 0,04 s cường độ dòng điện có giá trị là A. i = 4 A B. i = 2 2 A C. i = 2 A D. i = 2 A 2.10−2 � π� Câu 10: Từ thông qua một vòng dây dẫn là Φ = cos � π t + � ) . Biểu thức của suất điện 100 ( Wb π � 4� động cảm ứng xuất hiện trong vòng dây này là � π� � π� A. e = −2sin � π t + � ) 100 (V B. e = 2sin � π t + � ) 100 (V � 4� � 4� C. e = −2 sin100π t (V ) D. e = 2π sin100π t (V ) π Câu 11.Tại thời điểm t, điện áp u = 200 2 cos(100π t − ) (trong đó u tính bằng V, t tính bằng s) có 2 1 giá trị 100 2V và đang giảm. Sau thời điểm đó s , điện áp này có giá trị là 300 A. −100V. B. 100 3V . C. −100 2V . D. 200 V. Câu 12. Vào cùng một thời điểm nào đó, hai dòng điện xoay chiều i 1 = Iocos(ωt + ϕ1) và i2 = Iocos(ωt + ϕ2) đều cùng có giá trị tức thời là 0,5I o, nhưng một dòng điện đang giảm, còn một dòng điện đang tăng. Hai dòng điện này lệch pha nhau một góc bằng. 5π 2π π 4π A. B. C. D. 6 3 6 3 GV : Trương Anh Tùng - Đt: 0905 199 451 – Mail : anhtung1310@gmail.com Trang : 5
Trung tâm đáp ứng nhu cầu người học ĐIỂM NHẤN VIỆT  VËt lÝ 12 ─────────────────────────────────────────────────────── π Câu 13. Dòng điện xoay chiều qua một đoạn mạch có biểu thức i = I 0 cos(120π t − ) A . Thời điểm thứ 3 2009 cường độ dòng điện tức thời bằng cường độ hiệu dụng là: A. 12049 s B. 24097 s C. 24113 s D. Đáp án khác 1440 1440 1440 Câu 14. Điện áp tức thời giữa hai đầu đoạn mạch u = 240sin100π t (V ) . Thời điểm gần nhất sau đó để điện áp tức thời đạt giá trị 120V là : A.1/600s B.1/100s C.0,02s D.1/300s Câu 15. Dòng điện xoay chiều chạy qua một đoạn mạch có bi ểu th ức i = 2 cos(100πt − π ) A, t tính bằng giây (s).Dòng điện có cường độ tức thời bằng không lần thứ ba vào thời điểm 5 3 7 9 A. ( s) . B. (s) . C. ( s) . D. (s) . 200 100 200 200 Câu 16. Một chiếc đèn nêôn đặt dưới một điện áp xoay chiều 119V – 50Hz. Nó chỉ sáng lên khi đi ện áp tức thời giữa hai đầu bóng đèn lớn hơn 84V. Thời gian bóng đèn sáng trong một chu kỳ là bao nhiêu? A. ∆t = 0,0100s. B. ∆t = 0,0133s. C. ∆t = 0,0200s. D. ∆t = 0,0233s. Câu 17. Dòng điện chạy qua một đoạn mạch có biểu thức i = I 0cos100πt. Trong khoảng thời gian từ 0 đến 0,01s cường độ dđ tức thời có giá trị bằng 0,5I0 vào những thời điểm 1 2 1 3 1 2 1 5 A. s và s B. s và s C. s và s D. s và s. 400 400 500 500 300 300 600 600 Câu 18. Đặt điện áp xoay chiều có trị hiệu dụng U=120V tần số f=60Hz vào hai đầu m ột bóng đèn huỳnh quang. Biết đèn chỉ sáng lên khi điện áp đặt vào đèn không nh ỏ h ơn 60 2 V. Thời gian đèn sáng trong mỗi giây là: 1 1 2 1 A. s B. s C. s D. s 2 3 3 4 � π� Câu 19. Điện áp giữa hai đầu một đoạn mạch có biểu thức u = U 0 cos � π t + � . Những thời 100 V � 2� điểm t nào sau đây điện áp tức thời: 1 7 9 11 A. s B. s C. s D. s 400 400 400 400 Câu 20. Đặt điện áp xoay chiều có trị hiệu dụng U=120V tần số f=60Hz vào hai đầu m ột bóng đèn huỳnh quang. Biết đèn chỉ sáng lên khi điện áp đặt vào đèn không nh ỏ h ơn 60 2 V. Tỉ số thời gian đèn sáng và đèn tắt trong 30 phút là: A. 2 lần B. 0,5 lần C. 3 lần D. 1/3 lần Câu 21. Dòng điện chạy qua một đoạn mạch có biểu thức i = I 0cos100πt. Trong mỗi nửa chu kỳ, khi dòng điện chưa đổi chiều thì khoảng thời gian để cường độ dòng đi ện tức th ời có giá tr ị tuy ệt đ ối lớn hơn hoặc bằng 0,5I0 là A. 1/300 s B. 2/300 s C. 1/600 s D 5/600s GV : Trương Anh Tùng - Đt: 0905 199 451 – Mail : anhtung1310@gmail.com Trang : 6
Trung tâm đáp ứng nhu cầu người học ĐIỂM NHẤN VIỆT  VËt lÝ 12 ─────────────────────────────────────────────────────── Câu 22. Dòng điện xoay chiều i=2sin100πt(A) qua một dây dẫn . Điện lượng chạy qua tiết diện dây trong khoảng thời gian từ 0 đến 0,15s là : A.0 B.4/100π(C) C.3/100π(C) D.6/100π(C) Câu 23. Dòng điện xoay chiều có biểu thức i = 2 cos100π t ( A) chạy qua dây dẫn . điện lượng chạy qua một tiết điện dây trong khoảng thời gian từ 0 đến 0,15s là : 4 3 6 A.0 B. (C ) C. (C ) D. (C ) 100π 100π 100π Câu 24. Dòng điện xoay chiều hình sin chạy qua một đoạn mạch có biểu thức có biểu thức cường độ  π là i = I 0 cos ωt −  , I0 > 0. Tính từ lúc t = 0( s ) , điện lượng chuyển qua tiết diện thẳng của dây dẫn  2 của đoạn mạch đó trong thời gian bằng nửa chu kì của dòng điện là 2I π 2I 0 πI 0 A.0 B. 0 C. D. ω ω ω 2 Câu 25. Một dòng điện xoay chiều có cường độ hiệu dụng là I có tần số là f thì điện lượng qua tiết diện của dây trong thời gian một nửa chu kì kể từ khi dòng điện bằng không là : I 2 2I πf πf A. B. C. D. πf πf I 2 2I Dạng 2 : Biểu thức của HĐT và CDDĐ I/ Phương pháp. 1. Đối với mạch chỉ có một phần tử a. Mạch điện xoay chiều chỉ có trở thuần u U U0 u(t) = U0cos(ωt + ϕ) ; i = = 2cos(ωt + ϕ ) Ι0 = và i , u cùng pha. R R . R b. Đọan mạch chỉ có tụ điện ; • Tụ điện cho dòng điện xoay chiều "đi qua". • Tụ điện có tác dụng cản trở dòng điện xoay chiều. • Giả sử u =U0cosωt i = I0cos(ωt+ π/2) Còn i =U0cosωt u = U0cos(ωt - π/2) Còn i =U0cos(ωt +ϕi ) u = U0cos(ωt - π/2+ϕi) • Dung kháng:ZC 1 U • Đặt ZC = ; • Vậy: Định luật ôm I = . ωC ZC Ý nghĩa của dung kháng + ZC là đại lượng biểu hiện sự cản trở dòng điện xoay chiều của tụ điện. + Dòng điện xoay chiều có tần số cao (cao tần) chuyển qua tụ điện dễ dàng hơn dòng điện xoay chiều tần số thấp. + ZC cũng có tác dụng làm cho i sớm pha π/2 so với u. GV : Trương Anh Tùng - Đt: 0905 199 451 – Mail : anhtung1310@gmail.com Trang : 7
Trung tâm đáp ứng nhu cầu người học ĐIỂM NHẤN VIỆT  VËt lÝ 12 ─────────────────────────────────────────────────────── c.Mạch điện xoay chiều chỉ có cuộn cảm : Mỗi cuộn dây có hai phần tử : điện trở r và độ tự cảm L . Riêng cuộn cảm thuần chỉ có L • Trường hợp nếu rút lỏi thép ra khỏi cuộn cảm thì độ sáng đèn tăng lên → Cuộn cảm có tác dụng cản trở dòng điện xoay chiều. Tác dụng cản trở này phụ thuộc vào độ tự cảm cuộn dây. • Giả sử i =I0cosωt u = LωI0cos(ωt+ ϕ/2) =U0cos(ωt+ π/2) Nếu u =U0cosωt i =U0cos(ωt - π/2) i =I0cos(ωt+ϕi) u = U0cos(ωt+ π/2+ϕi) U • Định luật ôm: : I = . ωL • Cảm kháng:ZL = ωL Ý nghĩa của cảm kháng + ZL là đại lượng biểu hiện sự cản trở dòng điện xoay chiều của cuộn cảm. + Cuộn cảm có L lớn sẽ cản trở nhiều đối với dòng điện xoay chiều, nhất là dòng điện xoay chiều cao tần. + ZL cũng có tác dụng làm cho i trễ pha π/2 so với u. Lưu ý : 1 2 1 1/ = 0,318 ; = 0, 636 ; = 0,159 π π 2π εS 2/ Công thức tính điện dung của tụ phẳng : C = 9.10 9.4πd ε : Hằng số điện môi. S: Phần thể tích giữa hai bản tụ (m3).d: Khoảng cách giữa hai bản tụ(m). - Điện môi bị đánh thủng là hiện tượng khi điện trường tăng vượt qua một giá trị giới hạn náo đó s ẽ llàm cho điện môi mất tính cách điện. - Điện áp giới hạn là điện áp lớn nhất mà điện môi không bị đánh thủng. 2. Đối với mạch không phân nhánh RLC • Với một đoạn mạch xoay chiều thì biểu thức điện áp hai đầu đoạn mạch và cường độ dòng điện qua mạch có biểu thức: u(t) = U0cos(ωt + ϕu) i(t) = I0cos(ωt + ϕi) Nếu cho i =I0cosωt thì u = U 0cos(ωt + φ) Nếu cho u =U0cosωt thì i = I 0cos(ωt - φ) Nếu cho u(t) = U0cos(ωt + ϕu) i(t) = I0cos(ωt + ϕu - ϕ ) • Đại lượng ϕ = ϕ u - ϕ i gọi là độ lệch pha giữa u và i trong một đoạn mạch. ϕ > 0 : u sớm pha hơn i ; ϕ < 0 : u trể pha hơn i ; ϕ = 0 : u đồng pha với i U U R U L U C U MN • Tình I,U theo biều thức :do đó: I = = = = = ; M,N là hai điểm bất kỳ Z R Z L Z C Z MN R2 + ( Z L − ZC ) gọi là tổng trở của mạch 2 Với Z = a. Viết biểu thức cưòng độ dòng điện tức thời. GV : Trương Anh Tùng - Đt: 0905 199 451 – Mail : anhtung1310@gmail.com Trang : 8
Trung tâm đáp ứng nhu cầu người học ĐIỂM NHẤN VIỆT  VËt lÝ 12 ─────────────────────────────────────────────────────── + Nếu đoạn mạch cho biểu thức của điện áp tức thời, ta có: Biểu thức cường độ dòng điện tức thời có dạng i = I 0cos [ pha (i )] với Pha(i) = pha(u) - ϕ Trong đó ta có: ϕ là độ lệch pha giữa u và i. Chú ý: Yêu cầu viết biểu thức cho đoạn mạch nào thì ta xét đoạn mạch đó; Với đoạn mạch ta xét thì Z − ZC U tan ϕ = L ; I 0 = 0 ; Z = R 2 + (Z L − Z C )2 R Z + Nếu đoạn mạch cho các giá trị hiệu dụng thì phương trình cường độ dòng điện có dạng; i = I 0 cos (ωt − ϕ ) 2π Z − ZC U trong đó: ω = 2π f = ; tan ϕ = L ; I 0 = I 2 = 0 ; Z = R 2 + (Z L − ZC )2 T R Z b. Viết biểu thức điện áp tức thời. Xét đoạn mạch cần viết biểu thức điện áp tức thời, ta có: u = U 0 cos [ pha (u )] trong đó: Pha(u) = Pha(i) + ϕ ; U 0 = U 2 = I 0 .Z = I 0 . R 2 + ( Z L − Z C ) 2 ; i2 u2 i2 u2 i2 u2 •Nếu đoạn mạch chỉ có L , hoặc C hoặc LC nối tiếp 2 + 2 C 2 = 1 ; 2 + 2 L 2 = 1 ; 2 + 2 LC 2 = 1 I 0 Z C .I 0 I 0 Z L .I 0 I 0 Z LC .I 0 II/ Bài tập : Câu 1. Dòng điện xoay chiều trong đoạn mạch chỉ có điện trở thuần A. cùng tần số với điện áp ở hai đầu đoạn mạch và có pha ban đầu luôn bằng 0. B. có giá trị hiệu dụng tỉ lệ thuận với điện trở của mạch. C. cùng tần số và cùng pha với điện áp ở hai đầu đoạn mạch. D. luôn lệch pha π/ 2 so với điện áp ở hai đầu đoạn mạch Câu 2. Dòng điện xoay chiều trong đoạn mạch chỉ có điện trở thuần A. cùng tần số với điện ápở hai đầu đoạn mạch và có pha ban đầu luôn bằng 0. B. cùng tần số và cùng pha với điện ápở hai đầu đoạn mạch. π C. luôn lệch pha so với điện ápở hai đầu đoạn mạch  2 D. có giá trị hiệu dụng tỉ lệ thuận với điện trở của mạch. Câu 3. Một điện trở thuần R mắc vào một mạch điện xoay chiều tần số 50Hz. Muốn dòng điện trong mạch sớm pha hơn điện ápgiữa hai đầu đoạn mạch một góc π/2. A. Người ta mắc thêm vào mạch một tụ điện nối tiếp với điện trở. B. Người ta mắc thêm vào mạch một cuộn cảm nối tiếp với điện trở. C. Người ta thay điện trở nói trên bằng một tụ. D. Người ta thay điện trở nói trên bằng một cuộn cảm Câu 4. Một đoạn mạch điện xoay chiều chỉ có R=10Ω, điện áp mắc vào đoạn mạch là u =110 2 cos314t(V). Thì biểu thức của cường độ dòng điện chạy qua R có dạng là: π A.i =110 2 cos314t(A) B.i =110 2 cos(314t + )(A) 2 GV : Trương Anh Tùng - Đt: 0905 199 451 – Mail : anhtung1310@gmail.com Trang : 9
Trung tâm đáp ứng nhu cầu người học ĐIỂM NHẤN VIỆT  VËt lÝ 12 ─────────────────────────────────────────────────────── C.i =11 2 cos314t(A) D.i =11cos314t(A) Câu 5. Đặt vào hai đầu điện trở thuần điện áp xoay chiều có giá trị hiệu dụng không đổi, cho tần số dòng điện tăng dần thì cường độ dòng điện qua mạch : A. Tăng : B. Giảm. C. Không đổi . D. Tăng đến giá trị cực đại sau đó giảm. Câu 6. Một đoạn mạch nối tiếp R,L,C có tần số dòng điện f = 50Hz; ZL=20Ω; ZC biến đổi được. Cho điện dung C tăng lên 5 lần so với giá trị lúc có c ộng h ưởng đi ện thì gi ữa đi ện áp u và c ường đ ộ i l ệch π pha . Giá trị của R là: 3 16 16 80 16 A. Ω B. Ω C. Ω D. Ω 3 3 3 3 Câu 7. Để tăng dung kháng của tụ điện phẳng có chất điện môi là không khí ta phải: A. giảm điện áp hiệu dụng giữa hai bản tụ điện. B. tăng tần số của điện áp đặt vào hai bản tụ điện. C. đưa thêm bản điện môi có hằng số điện môi lớn vào trong lòng tụ điện. D. tăng khoảng cách giữa hai bản tụ điện. Câu 8. Đăt điên ap u = U0cosωt vao hai đâu cuôn cam thuân có độ tự cam L thì cường độ dong điên qua ̣ ̣ ́ ̀ ̀ ̣ ̉ ̀ ̉ ̀ ̣ cuôn cam là ̣ ̉ U π U0 π U π U0 π A. i = 0 cos(ωt + ) B. i = cos(ωt + ) C. i = 0 cos(ωt − ) D. i = cos(ωt − ) ωL 2 ωL 2 2 ωL 2 ωL 2 2 Câu 9. Cho đoạn mạch gồm điện trở thuần R = 100 Ω và tụ điện có điện dung C mắc nối tiếp. Bi ết biểu thức điện áp giữa 2 đầu đoạn mạch u = 100 cos 100 πt V và cường độ hiệu dụng trong mạch I= 0,5 A. Tính tổng trở của đoạn mạch và điện dung của tụ điện? 1 1 −4 1 1 −4 A. Z=100 2 Ω ; C= = 10 F B. . Z=200 2 Ω ; C= = 10 F ω Zc π ω Zc π 1 1 −4 1 10−3 C. Z=50 2 Ω ; C= = 10 F D. . Z=100 2 Ω ; C= = F ω Zc π ω Zc π Câu 10. Lần lượt đặt điện áp xoay chiều u = 5 2 cosωt (V) với ω không đổi vào hai đầu mỗi phần tử: điện trở thuần R, cuộn dây thuần cảm (cảm thuần) có độ tự c ảm L, t ụ đi ện có đi ện dung C thì dòng điện qua mỗi phần tử trên đều có giá trị hiệu dụng bằng 50mA. Đặt điện áp này vào hai đầu đoạn mạch gồm các phần tử trên mắc nối tiếp thì tổng trở của đoạn mạch là A. 300Ω B. 100Ω C. 100 2 Ω D. 100 3 Ω 1 3 Câu 11. Một mạch điện xoay chiều RLC không phân nhánh có R = 100 Ω ; C= .10 − 4 F ; L= H. 2π π cường độ dòng điện qua mạch có dạng: i = 2cos100 π t (A). Viết biểu thức tức thời điện áp hai đầu mạch điện. π π A. u = 200 2 cos(100π t + ) V B. u = 200 2 cos(100π t − ) V 4 4 π π C. u = 200 cos(100π t + ) V D. u = 200 2 cos(100π t − ) . 4 4 GV : Trương Anh Tùng - Đt: 0905 199 451 – Mail : anhtung1310@gmail.com Trang : 10
Trung tâm đáp ứng nhu cầu người học ĐIỂM NHẤN VIỆT  VËt lÝ 12 ─────────────────────────────────────────────────────── Câu 12. Cho mạch điện gồm RLC nối tiếp.Điện áp hai đầu mạch u = 120 2 cos100 π t (V). Điện trở 1 10 −3 R = 50 3 Ω , L là cuộn dây thuần cảm có L = H , điện dung C = F , viết biểu thức cường độ π 5π dòng điện và tính công suất tiêu thụ của mạch điện trên. π π A. i = 1, 2 2 cos(100π t − ) A ; P= 124,7W B. i = 1, 2 cos(100π t − ) A ; P= 124,7W 6 6 π π C. i = 1, 2 cos(100π t − ) A ; P= 247W D. i = 1, 2 2 cos(100π t − ) A ; P= 247W 6 6 4 −4 1 Câu 13. Cho mạch điện AB, trong đó C = 10 F , L = H , r = 25Ω mắc nối tiếp.Biểu thức π 2π điện áp giữa hai đầu mạch uAB = 50 2 cos 100πtV .Viết biểu thức cường độ dòng điện trong mạch ? π π A. i = 2 cos(100π t − ) A B. i = 2 2 cos(100π t − ) A. 4 4 π π C. i = 2 cos(100π t + ) A D. i = 2 cos(100π t − ) A 4 4 Câu 14. Hãy xác định đáp án đúng .Một đoạn mạch điện xoay chiều gồm R,L,C mắc nối tiếp trong đó 1 R = 100 Ω ;cuộn cảm thuần L = H; tụ diện có điện dung 15,9 µ F ,mắc vào điện áp xoay chiều u = π 200 2 cos(100 π t ) (V) .Biểu thức cường độ dòng điện là: π π A. i = 2 cos(100 π t - )(A). B. i = 0,5 2 cos(100 π t + )(A) . 4 4 π 1 2 π C. i = 2 cos(100 π t + )(A). D. i = cos(100 π t + )(A) . 4 5 3 4 10−3 Câu 15. Cho mạch điện xoay chiều gồm điện trở thuần R, cuộn dây thuần cảm L và tụ điện C = F π 3π mắc nối tiếp. Nếu điện áp giữa hai bản tụ điện là u C = 50 2 sin(100πt − ) (V) thì biểu thức cường độ 4 trong mạch là 3π 3π A. i = 5 2 sin(100πt + ) (A) B. i = 5 2 sin(100πt − )(A) 4 4 π C. i = 5 2 sin(100πt) (A) D. i = 5 2 sin(100πt − ) (A) 4 1 Câu 16. Một đoạn mạch gồm một điện trở thuần R=50 Ω , một cuộn cảm có L= H và một tụ điện π 2 có điện dung C= .10 − 4 F , mắc nối tiếp vào mạng điện xoay chiều có tần số f=50 Hz và điện áp hiệu π dụng U=120V. Biểu thức nào sau đây đúng với biểu thức dòng điện qua đoạn mạch? π π A.i = cos (100 πt + )( A) C. i =2,4 cos (100 πt − )( A) 4 3 GV : Trương Anh Tùng - Đt: 0905 199 451 – Mail : anhtung1310@gmail.com Trang : 11
Trung tâm đáp ứng nhu cầu người học ĐIỂM NHẤN VIỆT  VËt lÝ 12 ─────────────────────────────────────────────────────── π π B. i =2,4 2 cos (100 πt − )( A) D. i =2,4 cos (100 πt − )( A) 4 4 Câu 17. Mạch có R = 100 Ω, L = 2/ π (F), C = 10-4/ π (H). điện áp 2 đầu đoạn mạch là u = 200 2 .cos100 π t (v). Biểu thức cường độ dòng điện qua mạch là: A. i = 2 2 .cos(100 π t - π /4) (A) B. i = 2cos(100 π t - π /4) (A) C. i = 2.cos(100 π t + π /4) (A) D. i = 2 .cos(100 π t + π /4) (A) 10 −3 Câu 18. Cho mạch điện xoay chiều gồm điện trở thuần R ,cuộn dây thuần cảm L và tụ điện C = π 3π mắc nối tiếp.Biểu thức điện áp giữa hai bản tụ điện uc = 50 2 cos(100πt - )(V).Biểu thức cường 4 độ dòng điện trong mạch là: 3π π A. i = 5 2 cos(100πt - )(A) B.i = 5 2 cos(100πt - )(A) 4 4 3π C.i = 5 2 cos(100πt + )(A) D.i = 5 2 cos(100πt )(A) 4 Câu 19. Đặt vào hai đầu cuộn dây thuần cảm một điện áp xoay chiều u = U 0 sin100π t . Cảm kháng cuộn dây là 50Ω . Hỏi ở thời điểm nào đó điện áp U=200V thì cướng độ dòng điện là 4A .Biểu thức cường độ dòng điện là : π π A. i = 4 2 sin(100π t + )( A) B. i = 4sin(100π t − )( A) 2 2 π π C. i = 4 sin(100π t − )( A) D. i = 4 2 sin(100π t − )( A) 4 2 Câu 20. Đặt điện áp xoay chiều u=U0cosωt vào hai đầu đoạn mạch chỉ có điện trở thuần. Gọi U là điện áp hiệu dụng giữa hai đầu đoạn mạch; i, I 0 và I lần lượt là giá trị tức thời, giá trị cực đại và giá trị hiệu dụng của cường độ dòng điện trong đoạn mạch. Hệ thức nào sau đây sai? U I U I u i u 2 i2 A. − =0. B. + = 2. C. − =0. D. 2 + 2 = 1 . U 0 I0 U 0 I0 U I U 0 I0 1 10 −4 Câu 21. Cho mạch điện xoay chiều có R=30 Ω , L= (H), C= (F); hiệu điện thế 2 đầu mạch là π 0.7π u=120 2 cos100 π t (V), thì cường độ dòng điện trong mạch là π π A. i = 4cos(100π t + )( A) B. i = 4cos(100π t − )( A) 4 4 π π C. i = 2cos(100π t − )( A) D. i = 2cos(100π t + )( A) 4 4 10 −4 Câu 22. Cho mạch xoay chiều có R, L, C mắc nối tiếp có R=30 Ω , C= (F) , L thay đổi được cho π π hiệu điện thế 2 đầu mạch là U=100 2 cos100 π t (V) , để u nhanh pha hơn i góc rad thì ZL và i khi 6 GV : Trương Anh Tùng - Đt: 0905 199 451 – Mail : anhtung1310@gmail.com Trang : 12
Trung tâm đáp ứng nhu cầu người học ĐIỂM NHẤN VIỆT  VËt lÝ 12 ─────────────────────────────────────────────────────── đó là: 5 2 π π A. Z L = 117,3(Ω), i = cos(100π t − )( A) B. Z L = 100(Ω), i = 2 2cos(100π t − )( A) 3 6 6 5 2 π π cos(100π t + )( A) C. Z L = 100(Ω), i = 2 2cos(100π t + )( A) C. Z L = 117, 3(Ω), i = 3 6 6 Câu 23. Một mạch gồm cuộn dây thuần cảm có cảm kháng bằng 10 Ω mắc nối tiếp với tụ điện có 2 π điện dung C = .10 −4 F . Dòng điện qua mạch có biểu thức i = 2 2 cos100π t + ) A . Biểu thức hiệu π 3 điện thế của hai đầu đoạn mạch là: π π A. u = 80 2co s(100π t − ) (V) B. u = 80 2 cos(100π t + ) (V) 6 6 π 2π C. u = 120 2co s(100π t − ) (V) D. u = 80 2co s(100π t + ) (V) 6 3 Câu 24. Mạch điện xoay chiều gồm điện trở R = 40Ω ghép nối tiếp với cuộn cảm L. Hiệu điện thế tức thời hai đầu đoạn mạch u = 80co s100π t và điện áp hiệu dụng hai đầu cuộn cảm U L =40V Biểu thức i qua mạch là: 2 π 2 π A. i = co s(100π t − ) A B. i = co s(100π t + ) A 2 4 2 4 π π C. i = 2co s(100π t − ) A D. i = 2co s(100π t + ) A 4 4 Câu 25. Khi đặt điện áp không đổi 30V vào hai đầu đoạn m ạch gồm điện trở thu ần m ắc n ối ti ếp v ới cu ộn 1 cảm thuần có độ tự cảm (H) thì dòng điện trong đoạn mạch là dòng điện một chiều có cường độ 1 A. Nếu 4π đặt vào hai đầu đoạn mạch này điện áp u = 150 2 cos120πt (V) thì biểu thức của cường độ dòng điện trong đoạn mạch là π π A. i = 5 2 cos(120 πt − ) (A). B. i = 5cos(120πt + ) (A). 4 4 π π C. i = 5cos(120 πt − ) (A). D. i = 5 2 cos(120πt + ) (A). 4 4 Dạng 3 : Xác định số của máy đo I/ Phương pháp. 1. Các loại máy đo - Ampe kế : dùng để đo giá trị hiệu dụng của cường độ dòng điện . Điện trở của Ampe kế thường rất nhỏ. Ampe kế thường được mắc nối tiếp với mạch cần đo. - Vôn kế : dùng để đo hiệu điện thế hiệu dụng hai đầu mạch điện. Điện trở của vôn kế rất lớn. Vôn kế thường được mắc song song với đoạn mạch cần đo. 2. Số chỉ của máy đo. - Đối với mạch RLC GV : Trương Anh Tùng - Đt: 0905 199 451 – Mail : anhtung1310@gmail.com Trang : 13
Trung tâm đáp ứng nhu cầu người học ĐIỂM NHẤN VIỆT  VËt lÝ 12 ─────────────────────────────────────────────────────── U2 = UR2 + ( UL- UC)2 Z − ZC tgϕ = L R - Đối với đoạn mạch chỉ có R và L . U2 = U R2 + U L2 Z tgϕ = L R - Đối với đoạn mạch có nhiều điện trở thuần mắc nối tiếp. R = R1 + R2 +…….+Rn UR = UR1 + UR2 +…..+ URn - Đối với đoạn mạch có nhiều cuộn dây mắc nối tiếp. R = R1 + R2 +…….+Rn L = L1 + L2 +…….+Ln - Đối với đoạn mạch có nhiều tụ điện mắc nối tiếp. 1 1 1 1 = + + + ... C C1 C 2 C 3 - Đối với đoạn mạch có nhiều tụ điện mắc song song. C = C1 + C2 + C3 +... 3. Độ lệch pha 1 ωL − Độ lệch pha giữa i và u : tan ϕ = U L − U C = ZL − ZC = ωC :rồi suy ra ϕ UR R R R U Đôi lúc ta xử dụng cosϕ = . hay cos ϕ = R rồi suy ra ϕ , nhớ ϕ có thể dương hay âm Z U 1 + Nếu: ZL > ZC hay ωL > ωC thì u nhanh pha hơn i : ϕ>0 (mạch có tính cảm kháng) 1 + Nếu: ZL < ZC hay ωL < ωC thì u chậm pha hơn i : ϕ
Trung tâm đáp ứng nhu cầu người học ĐIỂM NHẤN VIỆT  VËt lÝ 12 ─────────────────────────────────────────────────────── - Độ lớn của mỗi vecter phải tỷ lệ với giá trị hiệu dụng của nó. * Cách vẽ giản đồ vecter trượt. - Chọn trục nằm ngang là trục dòng điện, điểm đầu mạch làm gốc (đó là điểm A). - Biểu diễn lần lượt hiệu điện thế qua mỗi phần bằng các N véc tơ AM ; MN ; NB nối đuôi nhau theo nguyên tắc: R - đi ngang; L - đi lên; C - đi xuống. - Nối A với B thì véc tơ AB chính là biểu diễn uAB U C U L Chú ý: AN + Các hiệu điện thế trên các phần tử được biểu diễn bởi B U các véc tơ mà độ lớn của các véc tơ tỷ lệ với hi ệu điện th ế hi ệu dụng của nó. U AB + + Độ lệch pha giữa các hiệu điện thế là góc hợp bởi gi ữa các véc tơ tương ứng biểu diễn chúng. A i + Độ lệch pha giữa hiệu điện thế và cường độ dòng điện UR M là góc hợp bởi véc tơ biểu diễn nó với trục i + Việc giải bài toán là nhằm xác định độ lớn các cạnh và góc của tam giác d ựa vào các đ ịnh lý hàm số sin, hàm số cosin và các công thức toán học. Bước 2 : Sử dụng các tính chất trong tam giác và các phép tính vecter suy ra các giá tr ị và đ ại l ượng cần tìm. Trong toán học một tam giác sẽ giải được nếu biết trước ba (hai cạnh 1 góc, hai góc một cạnh, ba cạnh) trong sáu yếu tố (3 góc và 3 cạnh). II/ Bài tập. Câu 1: Chọn câu đúng. Cho mạch điện xoay chiều như hình vẽ . Người ta đo đ ược các đi ện áp U AM = 16V, UMN = 20V, UNB = 8V. Điện áp giữa hai đầu đoạn mạch AB là: R L C A. 44V B. 20V C. 28V D. 16V A M N B Câu 2: Đặt một điện áp xoay chiều có giá trị hiệu dụng U vào hai đầu đoạn mạch AB gồm cuộn cảm thuần có độ tự cảm L, đi ện trở thuần R và tụ điện có điện dung C mắc nối tiếp theo thứ tự trên. G ọi U L, UR và UC lần lượt là các điện π áp hiệu dụng giữa hai đầu mỗi phần tử. Biết điện áp giữa hai đầu đo ạn mạch AB lệch pha so với 2 điện áp giữa hai đầu đoạn mạch NB (đoạn mạch NB gồm R và C ). Hệ thức nào dưới đây là đúng? A. U = U R + U C + U L . B. U C = U R + U L + U . 2 2 2 2 2 2 2 2 C. U L = U R + U C + U D. U R = U C + U L + U 2 2 2 2 2 2 2 2 Câu 3: Cho mạch điện như hình vẽ 1. Điện trở R=20 Ω , cuộn cảm L, tụ điện C0. Đặt giữa A,B một điện ápxoay chiều ổn định u=220 2 cos100 π t(V) thì trong mạch xảy ra A . A R M .L N .C B . GV : Trương Anh Tùng - Đt: 0905 199 451 – Mail : anhtung1310@gmail.com Trang : 15
Trung tâm đáp ứng nhu cầu người học ĐIỂM NHẤN VIỆT  VËt lÝ 12 ─────────────────────────────────────────────────────── cộng hưởng điện với giá trị hiệu dụng của cường độ dòng điện là 5,5(A). Xác đ ịnh đi ện áphi ệu d ụng giữa Mvà B. A. UMB=55V. B. UMB=110V. C. UMB=220V. D.UMB=440V. Câu 4: Cho mạch điện xoay chiều RLC như hình 4, cuộn dây thuần R E L C A F B cảm. Biết UAF = 110(V), UEB = 112(V), UAB = 130(V). Điện áphiệu dụng ở hai đầu tụ điện có thể nhận giá trị nào sau đây? A. 88V. B. 220V. C. 200V. D. 160V. Câu 5: Cho mạch điện như hình vẽ. Điện trở R=20 Ω , cuộn cảm L, tụ điện C 0. Đặt giữa A,B một điện ápxoay chiều ổn định u=220 2 cos100 π t(V) thì trong mạch xảy ra cộng hưởng đi ện với giá tr ị hiệu dụng của cường độ dòng điện là 5,5(A.. Xác định điện áp hiệu dụng giữa M và B. A. UMB=55V. B. UMB=110V. C. UMB=220V. D.UMB=440V. Câu 6: Cho mạch điện xoay chiều RLC như hình 4, cuộn dây thuần R E L C A F B cảm. Biết UAF = 110(V), UEB = 112(V), UAB = 130(V). Điện áphiệu dụng ở hai đầu tụ điện có thể nhận giá trị nào sau đây? A. 88V. B. 220V. C. 200V. D. 160V. Câu 7: Đặt điện áp u = U0 cosωt với U0 và ω không đổi vào hai đầu đoạn mạch RLC không phân nhánh. Điện áp hiệu dụng hai đầu điện trở thuần là 80 V, hai đầu cuộn dây thu ần c ảm (c ảm thu ần) là 120 V và hai đầu tụ điện là 60 V. Điện áp hiệu dụng ở hai đầu đoạn mạch này bằng A. 220 V. B. 140 V. C. 100 V. D. 260 V. Câu 8: Cho một đoạn mạch xoay chiều nối tiếp gồm điện trở R, cuộn dây thuần cảm L và tụ C , đặt vào hai đầu đoạn mạch điện áp u = 100 2 cos(100π t )V , lúc đó Z L = 2 Z C và điện áp hiệu dụng hai đầu điện trở là UR = 60V . Điện áp hiệu dụng hai đầu cuộn dây là: A. 60V B. 80V C. 120V D. 160V V2 A C Câu 9: Cho mạch điện như hình vẽ : cuộn dây thuần cảm L ; vôn kế R L M N B V1;V2 là vôn kế nhiệt có RV rất lớn . Đặt vào hai đầu A,B một điện áp u = 200sin(ωt + ϕ )(V ) . Biết : 1 ω C = 2 R ; ω L = R . số chỉ của vôn kế V1 V1;V2 lần lượt là : A. 100 5 (V); 100 5 (V) B. 100 3 V;100V V1 C. 100 5 V;100V D. 100 3 V; 100 3 V Câu 10: Đoạn mạch AB gồm một cuộn dây có độ tự cảm L = 1/2π H, L C R 1 −4 A B một tụ điện có điện dung C = 10 F và một điện trở thuần R = 50Ω M N π mắc như hình vẽ . Điện trở của cuộn dây nhỏ không đáng kể. Điện áp giữa 2 đầu đoạn mạch AB có tần số 50Hz và có giá trị hiệu dụng là U = 100V. Tính độ lệch pha của điện áp giữa 2 điểm A và N đối với điện áp giữa 2 điểm M và B. GV : Trương Anh Tùng - Đt: 0905 199 451 – Mail : anhtung1310@gmail.com Trang : 16
Trung tâm đáp ứng nhu cầu người học ĐIỂM NHẤN VIỆT  VËt lÝ 12 ─────────────────────────────────────────────────────── 3π π π 3π A. B. C. D. - \ 4 4 2 4 Câu 11: Một đoạn mạch điện xoay chiều gồm điện trở thuần, cuộn cảm thuần và tụ điện mắc nối tiếp. Biết cảm kháng gấp đôi dung kháng. Dùng vôn kế xoay chiều (điện trở rất lớn) đo điện áp giữa hai đầu tụ điện và điện áp giữa hai đầu điện trở thì số chỉ của vôn kế là như nhau. Độ lệch pha của điện áp giữa hai đầu đoạn mạch so với cường độ dòng điện trong đoạn mạch là π π π π A. . B. . C. . D. − . 4 6 3 3 Câu 12: Đặt điện áp u = U0cosωt vào hai đầu đoạn mạch mắc nối tiếp gồm điện trở thuần R, tụ điện và cuộn cảm thuần có độ tự cảm L thay đổi được. Bi ết dung kháng c ủa t ụ đi ện b ằng R 3 . Điều chỉnh L để điện áp hiệu dụng giữa hai đầu cuộn cảm đạt cực đại, khi đó π A. điện áp giữa hai đầu điện trở lệch pha so với điện áp giữa hai đầu đoạn mạch. 6 π B. điện áp giữa hai đầu tụ điện lệch pha so với điện áp giữa hai đầu đoạn mạch. 6 C. trong mạch có cộng hưởng điện. π D. điện áp giữa hai đầu cuộn cảm lệch pha so với điện áp giữa hai đầu đoạn mạch. 6 Câu 13: Đặt điện áp u=U0cosωt có ω thay đổi được vào hai đầu đoạn mạch gồm cuộn cảm thuần có 1 độ tự cảm L, điện trở thuần R và tụ điện có điện dung C mắc nối tiếp. Khi ω < thì LC A. điện áp hiệu dung giữa hai đầu điện trở thuần R bằng đi ện áp hi ệu d ụng gi ữa hai đ ầu đo ạn mạch. B. điện áp hiệu dụng giữa hai đầu điện trở thuần R nhỏ hơn điện áp hi ệu d ụng gi ữa hai đầu đo ạn mạch. C. cường độ dòng điện trong đoạn mạch trễ pha so với điện áp giữa hai đầu đoạn mạch. D. cường độ dòng điện trong đoạn mạch cùng pha với điện áp giữa hai đầu đoạn mạch. Câu 14: Đăt điên ap xoay chiêu vao hai đâu đoan mach gôm điên trở thuân 40 Ω và tụ điên măc nôi tiêp. ̣ ̣ ́ ̀ ̀ ̀ ̣ ̣ ̀ ̣ ̀ ̣ ́ ́ ́ π Biêt điên ap giữa hai đâu đoan mach lêch pha ́ ̣ ́ ̀ ̣ ̣ ̣ so với cường độ dong điên trong đoan mach. Dung ̀ ̣ ̣ ̣ 3 khang cua tụ điên băng ́ ̉ ̣ ̀ 40 3 A. 40 3 Ω B. Ω C. 40Ω D. 20 3 Ω 3 π Câu 15: Đặt điện áp u = U 0 cos(ωt + ) (V) vào hai đầu đoạn mạch gồm điện trở thuần R và cuộn 6 cảm thuần có độ tự cảm L mắc nối tiếp thì cường đ ộ dòng đi ện qua đo ạn m ạch là 5π i = I 0 sin(ωt + ) (A) . Tỉ số điện trở thuần R và cảm kháng của cuộn cảm là 12 GV : Trương Anh Tùng - Đt: 0905 199 451 – Mail : anhtung1310@gmail.com Trang : 17
Trung tâm đáp ứng nhu cầu người học ĐIỂM NHẤN VIỆT  VËt lÝ 12 ─────────────────────────────────────────────────────── 1 3 A. . B. 1. C. . D. 3. 2 2 Câu 16: Đặt điện áp u = U 0 cos ωt vào hai đầu đoạn mạch gồm điện trở thuần R và tụ đi ện C m ắc nối tiếp. Biết điện áp giữa hai đầu điện trở thuần và đi ện áp gi ữa hai bản t ụ đi ện có giá tr ị hi ệu d ụng bằng nhau. Phát biểu nào sau đây là sai ? A.Cường độ dòng điện qua mạch trễ pha π 4 so với điện áp giữa hai đầu đoạn mạch. B.Điện áp giữa hai đầu điện trở thuần sớm pha π 4 so với điện áp giữa hai đầu đoạn mạch. C.Cường độ dòng điện qua mạch sớm pha π 4 so với điện áp giữa hai đầu đoạn mạch. D.Điện áp giữa hai đầu điện trở thuần trễ pha π 4 so với điện áp giữa hai đầu đoạn mạch. Câu 17: Đặt vào hai đầu đoạn mạch (hình vẽ) một hiệu điện thế u = Uocos(200t) thì ampe kế chỉ 1A và vôn kế chỉ 80V đồng thời hiệu điện thế giữa hai đầu vôn kế lệch pha π/6 so với cường độ dòng điện trong mạch. Thì kết luận nào sau đây là đúng? A. Cuộn dây thuần cảm có độ tự cảm L = 0,8H ∅ • • A ∅ A M B B. Cuộn dây có điện trở Ro = 40Ω và có độ tự cảm L = 0,2H V C. Cuộn dây có điện trở Ro = 40 3 Ω và có độ tự cảm L = 0,2H D. Cuộn dây có điện trở Ro = 40 3 Ω và có độ tự cảm L = 0,4H Câu 18: Đặt vào hai đầu đoạn mạch (hình vẽ) một hiệu điện thế u = 200cos(100t + π/6)V. Khi khoá K đóng thì cường độ dòng điện trong mạch là i = 2cos(100t + π/3)A. R L C Giá trị của R và C là: ∅ • • ∅ A K M B A. R = 50 3 Ω và C = 200μF B. R = 50 3 Ω và C = 200/ 3 μF C. R = 50Ω và C = 200μF D. R = 50Ω và C = 200/ 3 μF Câu 19: Đặt vào hai đầu đoạn mạch (hình vẽ) một hiệu điện thế u = Uocos(100t) thì hiệu điện thế uAM và uMN lệch pha nhau 150o, đồng thời UAM = UNB. Biết RNB = 200Ω. Thì kết luận nào sau đây là đúng? A. Cuộn dây có điện trở R = 100 3 Ω và có độ tự cảm L = 1H ∅ • • ∅ B. Cuộn dây thuần cảm có độ tự cảm L = 200H A M N B C. Cuộn dây có điện trở R = 100Ω và có độ tự cảm L = 3 H D. Cuộn dây thuần cảm có độ tự cảm L = 2H Câu 20: Đặt vào hai đầu đoạn mạch (hình vẽ) một hiệu điện thế u = L R C Uocos(ωt). Thì hiệu điện thế uAN và uMB lệch pha nhau 90o, đồng thời ∅ • • ∅ đo được UAN = 60V, UMB = 80V và I = 2A. Giá trị của R bằng bao A M N B nhiêu? A. 30Ω B. 24Ω C. 120/7Ω D. Chưa xác định được cụ thể. Câu 21: Mạch điện AB chứa hai trong ba phần tử R, L, C. Khi m ắc vào hai đ ầu A, B m ột hi ệu đi ện thế xoay chiều u = 160cos(100t + π/4)V, thì cường độ dòng điện qua mạch là i = 2 2 cos(100t + π/2)A. Mạch AB chứa: A. R và L, với R = 40Ω và L = 0,4H B. L và C, với ZL - ZC = 80Ω C. L và C, với ZC – ZL = 80Ω D. R và C, với R = 40Ω và C = 250μF GV : Trương Anh Tùng - Đt: 0905 199 451 – Mail : anhtung1310@gmail.com Trang : 18
Trung tâm đáp ứng nhu cầu người học ĐIỂM NHẤN VIỆT  VËt lÝ 12 ─────────────────────────────────────────────────────── Câu 22: Đặt vào hai đầu đoạn mạch (hình vẽ) một hiệu điện thế u = Uocos(100t) thì hiệu điện thế uAM và uMN lệch pha nhau 120o, đồng thời UAM = UMN. Biết CMN = 200μF. Thì kết luận nào sau đây là đúng? A. Cuộn dây thuần cảm có độ tự cảm L = 0,5H B. Cuộn dây có điện trở R = 25Ω và có độ tự cảm L = 0,25 3 H ∅ • • N ∅ A M B C. Cuộn dây có điện trở R = 25 3 Ω và có độ tự cảm L = 0,25H D. Cuộn dây thuần cảm có độ tự cảm L = 50H Câu 23: Đặt vào hai đầu đoạn mạch (hình vẽ) một hiệu điện thế u = Uocos(80t) thì hiệu điện thế uAM sớm pha 30o và uAN trễ pha 30o so với uNB, đồng thời UAM = UNB. Biết RNB = 50Ω. L,Ro C R Giá trị của C là: ∅ • • ∅ A M N B A. 250/ 3 μF B. 250μF C. 2500μF D. 200μF Câu 24: Đặt vào hai đầu đoạn mạch (hình vẽ) một hiệu điện thế uAB = M 100cos(200t)V. Thì các vôn kế chỉ cùng giá trị, đồng thời hiệu đi ện thế gi ữa V2 C R hai đầu các vôn kế lệch pha nhau π/3. Biết điện trở R = 100 3 Ω. Giá trị A A L B của L và C là: V1 A. L = 1,5H và C = 50/3μF B. L = 0,5H và C = 50μF N C. L = 1H và C = 100μF D. L = 3H và C = 100/3μF Câu 25: Đặt vào hai đầu đoạn mạch (hình vẽ) một hiệu điện thế uAB = M V2 100 2 cos(100t)V. Thì ampe kế chỉ 2A và các vôn kế chỉ cùng giá tr ị. C R Điện trở R bằng: A A B L A. 141Ω B. 50 2 Ω V1 N C. 100Ω D. 50Ω Dạng 4: Hiện tượng cộng hưởng điện . I/ Phương pháp. 1 1/Nếu U và R không đổi thì khi: ZL = ZC hay ωL= ωC thì tổng I trở Z đạt giá trị cực tiểu Zmin = R, lúc đó I đạt giá trị cực đại R1 I = Imax = U/R. Hiện tượng này gọi là cộng hưởng. R2 > R1 2/ Đường cong cộng hưởng của đoạn mạch RLC. R càng lớn thì cộng hưởng không rõ nét 1 3/Điều kiện để có cộng hưởng là : ω = O ω 1 LC LC hay hay 1 ω2 LC = 1 hay 4π 2f 2 LC = 1 Z L = ZC � Lω = Cω Khi cộng hưởng thì : UR= U ; UL=UC ; ULC=0 , Pmax=UI , cosφ = 1 GV : Trương Anh Tùng - Đt: 0905 199 451 – Mail : anhtung1310@gmail.com Trang : 19
Trung tâm đáp ứng nhu cầu người học ĐIỂM NHẤN VIỆT  VËt lÝ 12 ─────────────────────────────────────────────────────── π ϕ = 0 uAB cùng pha i ; uAB chậm pha so với uL ; 2 π uAB nhanh pha so với uC 2 U Z=R tgϕ = 0 ⇒ I max = R 4/ Liên hệ giữa Z và tần số f : f0 là tần sồ lúc cộng hưởng . Khi f f0 : Mạch có tính cảm kháng , Z và f đồng biến II/ Bài tập Câu 1. Hiện tượng cộng hưởng trong mạch LC xảy ra càng rõ nét khi A. tần số riêng của mạch càng lớn. B. cuộn dây có độ tự cảm càng lớn. C. điện trở thuần của mạch càng lớn. D. điện trở thuần của mạch càng nhỏ. Câu 2. Chọn câu sai trong các câu sau:Mạch điện xoay chiều RLC nối ti ếp đang xảy ra c ộng h ưởng. Nếu thay đổi tần số của điện áp đặt vào hai đầu mạch thì: A. Cường độ hiệu dụng qua mạch giảm. B. Hệ số công suất của mạch giảm. C. Điện áp hiệu dụng trên R tăng. D. Công suất trung bình trên mạch giảm. Câu 3. Khi có cộng hưởng điện trong đoạn mạch xoay chiều RLC không phân nhánh thì : A. Cường độ dòng điện tức thời trong mạch cùng pha với điện áp tức thời đặt vào hai đầu đoạn mạch B. Điện áp tức thời giữa hai đầu điện trở thuần cùng pha với điện áp tức thời giữa hai bản tụ điện C. Công suất tiêu thụ trên đoạn mạch đạt giá trị nhỏ nhất D. Điện áp tức thời giữa hai đầu điện trở thuần cùng pha với điện áp tức thời giữa hai đầu cuộn cảm Câu 4. Dung kháng của một mạch RLC mắc nối tiếp đang có giá trị nhỏ hơn c ảm kháng. Mu ốn x ảy ra hiện tượng cộng hưởng điện trong mạch ta phải A. giảm tần số dòng điện xoay chiều. B. tăng điện dung của tụ điện C. tăng hệ số tự cảm của cuộn dây. D. giảm điện trở của mạch. Câu 5. Đặt vào hai đầu mạch RLC nối tiếp một điện áp xoay chiều có giá trị hi ệu dụng trên các ph ần tử R, L, C lần lượt là 40V, 50V và 80V. Khi thay đổi tần số c ủa dòng đi ện đ ể m ạch có c ộng h ưởng thì điện áp hiệu dụng hai đầu điện trở R bằng A.50V. B.35V. C.70V. D.40V. Câu 6. Đặt điện áp u = U 2 cos ωt vào hai đầu đoạn mạch AB gồm hai đoạn mạch AN và NB mắc nối tiếp. Đoạn AN gồm biến trở R mắc nối tiếp với cuộn c ảm thu ần có đ ộ t ự c ảm L, đo ạn NB ch ỉ có 1 tụ điện với điện dung C. Đặt ω1 = . Để điện áp hiệu dụng giữa hai đầu đoạn mạch AN không 2 LC phụ thuộc R thì tần số góc ω bằng ω1 ω1 A. . B. ω1 2. C. . D. 2ω1. 2 2 2 GV : Trương Anh Tùng - Đt: 0905 199 451 – Mail : anhtung1310@gmail.com Trang : 20

CÓ THỂ BẠN MUỐN DOWNLOAD

EXAM.05: Bộ 300+ Đề Thi Thử THPT Quốc Gia 2022

304 tài liệu

922 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.