Giáo án Chương III: Điện xoay chiều36680

PH NG PHÁP GI I BÀI T P V T LÝ LUY N THI IH C Trang CH NG III: I N XOAY CHI U PH N A: LÝ THUY T CH NG Bi u th c n áp t c th i dòng n t c th i: u = U0cos(t + u) i = I0cos(t + i) V i  = u – i đ l ch pha c a u so v i i, có  Dịng n xoay chi u i = I0cos(2ft + i) * M i giây đ i chi u 2f l n * N u pha ban đ u i =      2 M2 M1   ho c i = ch giây 2 đ u T t -U1 Sáng tiên đ i chi u 2f-1 l n -U0 O Cơng th c tính th i gian đèn hu nh quang sáng m t chu k Khi đ t n áp u = U0cos(t + u) hai đ u bóng đèn, bi t đèn ch sáng lên u ≥ U1  U t  V i cos  , (0 <  < /2) M'2  U0 Dòng n xoay chi u đo n m ch R,L,C * o n m ch ch có n tr thu n R: u R pha v i i, ( = u – i = 0) I Sáng U U0 u vào M'1 U U I  R R L u ý: i n tr R cho dịng n khơng đ i qua có I  U R * o n m ch ch có cu n thu n c m L: u L nhanh pha h n i /2, ( = u – i = /2) I U U I0  v i ZL = L c m kháng ZL ZL L u ý: Cu n thu n c m L cho dịng n khơng đ i qua hồn tồn (khơng c n tr ) * o n m ch ch có t n C: uC ch m pha h n i /2, ( = u – i = -/2) I U U I  v i Z C  dung kháng ZC ZC C L u ý: T n C khơng cho dịng n khơng đ i qua (c n tr hoàn toàn) * o n m ch RLC không phân nhánh Z  R  ( Z L  ZC )  U  U R2  (U L  U C )2  U  U 02R  (U L  U 0C ) Z L  ZC Z  ZC R   ;sin   L ; cos  v i    R Z Z 2   > u nhanh pha h n i + Khi ZL > ZC hay   LC + Khi ZL < ZC hay     < u ch m pha h n i LC   = u pha v i i + Khi ZL = ZC hay   LC U Lúc IMax = g i hi n t ng c ng h ng dòng n R tan   Công su t to nhi t đo n m ch RLC: * Công su t t c th i: P = UIcos + UIcos(2t + u+i) * Cơng su t trung bình: P = UIcos = I2R A i n áp u = U1 + U0cos(t + ) đ c coi g m m t n R GV: Tr n V n Chung – T: 0972.311.481 - mail:chungtin4adhsp@gmail.com ThuVienDeThi.com L,R0 C B áp PH NG PHÁP GI I BÀI T P V T LÝ LUY N THI IH C Trang không đ i U1 m t n áp xoay chi u u=U0cos(t + ) đ ng th i đ t vào đo n m ch T n s dòng n máy phát n xoay chi u m t pha có P c p c c, rơto quay v i v n t c n vòng/giây phát ra: f = pn Hz T thông g i qua khung dây c a máy phát n  = NBScos(t +) = 0cos(t + ) V i  = NBS t thông c c đ i, N s vòng dây, B c m ng t c a t tr ng, S di n tích c a vòng dây,  = 2f   Su t n đ ng khung dây: e = NSBcos(t +  - ) = E0cos(t +  - ) V i E0 = NSB su t n đ ng c c đ i Dòng n xoay chi u ba pha h th ng ba dòng xoay chi u, gây b i ba su t n đ ng xoay chi u 2 A R L Hình t n s , biên đ nh ng đ l ch pha t ng đôi m t  e1  E0 cos(t )  2  e2  E0 cos(t  ) tr ng h p t i đ i x ng  2  e3  E0 cos(t  ) Máy phát m c hình sao: Ud = Up Máy phát m c hình tam giác: Ud = Up T i tiêu th m c hình sao: Id = Ip T i tiêu th m c hình tam giác: Id = Ip L u ý: máy phát t i tiêu th th ng ch n cách m c t M C B n 2  i1  I cos(t )  2  i2  I cos(t  )  2  i3  I cos(t  ) ng ng v i U E I N Công th c máy bi n áp:    U E2 I1 N 10 Cơng su t hao phí q trình truy n t i n n ng: P  Trong đó: P công su t truy n P2 R U 2cos 2 n i cung c p U n áp n i cung c p cos h s l công su t c a dây t i n R   n tr t ng c ng c a dây t i n (l u ý: d n n b ng S P  P dây) gi m n áp đ ng dây t i n: U = IR Hi u su t t i n: H  100% P 11 o n m ch RLC có R thay đ i: * Khi R=ZL-ZC PMax  U2 U2  Z L  Z C 2R * Khi R=R1 ho c R=R2 P có giá tr Ta có R1  R2  Và R  R1 R2 PMax  * Tr U2 ; R1 R2  ( Z L  ZC ) P U2 R1 R2 ng h p cu n dây có n tr R0 (hình v ) Khi R  Z L  Z C  R0  PMax  U2 U2  Z L  Z C 2( R  R0 ) Khi R  R02  ( Z L  ZC )  PRMax  U2 R02  ( Z L  Z C )2  R0  U2 2( R  R0 ) GV: Tr n V n Chung – T: 0972.311.481 - mail:chungtin4adhsp@gmail.com ThuVienDeThi.com PH NG PHÁP GI I BÀI T P V T LÝ LUY N THI IH C Trang 12 o n m ch RLC có L thay đ i: * Khi L  * IMax  URmax; PMax cịn ULCMin L u ý: L C m c liên ti p  2C U R  Z C2 R  ZC2 Khi ZL  U LMax  R ZC 2 2 2 U LM ax  U  U R  U C ; U LMax  U CU LMax  U  * V i L = L1 ho c L = L2 UL có giá tr ULmax 1 1 L1 L2  (  )L Z L Z L1 Z L2 L1  L2 * Khi Z L  ZC  R  ZC2 2UR U RLMax  R  Z C2  Z C L u ý: R L m c liên ti p 13 o n m ch RLC có C thay đ i: * Khi C  * IMax  URmax; PMax ULCMin L u ý: L C m c liên ti p 2L R  Z L2 ZC  ZL Khi U CMax U R  Z L2  R 2 2 2 U CM ax  U  U R  U L ; U CMax  U LU CMax  U  * Khi C = C1 ho c C = C2 UC có giá tr 1 1 C  C2  (  )C  ZC ZC1 Z C2 * Khi Z C  UCmax Z L  R  Z L2 2UR U RCMax  L u ý: R C m c liên ti p 2 R  Z L2  Z L 14 M ch RLC có  thay đ i: * Khi   * Khi   * Khi   LC C IMax  URmax; PMax cịn ULCMin L u ý: L C m c liên ti p L R  C U LMax  2U L R LC  R 2C L R2 2U L  U CMax  L C R LC  R 2C * V i  = 1 ho c  = 2 I ho c P ho c UR có m t giá tr IMax ho c PMax ho c URMax   12  t n s f  f1 f 15 Hai đo n m ch AM g m R1L1C1 n i ti p đo n m ch MB g m R2L2C2 n i ti p m c n i ti p v i có UAB = UAM + UMB  uAB; uAM u MB pha  tanu AB = tanuAM = tanuMB 16 Hai đo n m ch R1L1C1 R2L2C2 u ho c i có pha l ch  V i tan 1  Z L1  ZC1 R1 Có 1 – 2 =   Tr tan 2  Z L2  Z C2 R2 (gi s 1 > 2) tan 1  tan   tan   tan 1 tan 2 ng h p đ c bi t  = /2 (vng pha nhau) tan1tan2 = -1 GV: Tr n V n Chung – T: 0972.311.481 - mail:chungtin4adhsp@gmail.com ThuVienDeThi.com PH NG PHÁP GI I BÀI T P V T LÝ LUY N THI IH C Trang VD: * M ch n hình có uAB uAM l ch pha  đo n m ch AB AM có i uAB ch m pha h n uAM tan  AM  tan  AB  tan   AM – AB =    tan  AM tan  AB N u uAB vuông pha v i u AM tan  AM tan  AB =-1  Z L Z L  ZC  1 R R * M ch n hình 2: Khi C = C1 C = C2 (gi s C1 > C2) i1 i2 l ch pha  hai đo n m ch RLC1 RLC2 có uAB A R L M C B G i 1 2 đ l ch pha c a uAB so v i i1 i2 có 1 > 2  1 - 2 =  N u I1 = I2 1 = -2 = /2 Hình tan 1  tan 2  tan  N u I1  I2 tính  tan 1 tan  PH N B: CÁC D NG BÀI T P TH NG G P CÁC D NG BÀI T P V DÒNG I N XOAY CHI U ic ng v dịng n xoay chi u * Các cơng th c: Bi u th c c a i u: I0cos(t + i); u = U0cos(t + u) l ch pha gi a u i:  = u - i Các giá tr hi u d ng: I = Chu kì; t n s : T = I0 U E ;U= ;E= 2 2 ; f =  2  Trong giây dịng n xoay chi u có t n s f (tính Hz) đ i chi u 2f l n   T thông qua khung dây c a máy phát n:  = NBScos( n , B ) = NBScos(t + ) = 0cos(t + ); v i 0 = NBS.Su t đ ng khung dây c a máy phát n: e = E0cos(t +  -  ); v d dt = - ’ = NBSsin(t + ) = i E0 = 0 = NBS * Bài t p minh h a: Dịng n xoay chi u có c ng đ i = 4cos120t (A) Xác đ nh c cho bi t th i gian giây dòng n đ i chi u l n? ng đ hi u d ng c a dòng n M t đèn ng làm vi c v i n áp xoay chi u u = 220 cos100t (V) Tuy nhiên đèn ch sáng u áp đ t vào đèn có |u| = 155 V H i trung bình giây có l n đèn sáng? GV: Tr n V n Chung – T: 0972.311.481 - mail:chungtin4adhsp@gmail.com ThuVienDeThi.com PH NG PHÁP GI I BÀI T P V T LÝ LUY N THI IH C Trang Dòng n ch y qua m t đo n m ch có bi u th c i = I0cos100t; (i tính b ng A, t tính b ng s) Trong kho ng th i gian t đ n 0,02 s, xác đ nh th i m c ng đ dòng n có giá tr t c th i có giá tr b ng: a) 0,5 I0; b) 2 I0 cos(100 t -  ) (V); (u tính b ng V, t tính b ng s) có giá tr s 100 V gi m Xác đ nh n áp sau th i m 300 T i th i m t, n áp u = 200 i n áp xoay chi u gi a hai m A B bi n thiên u hòa v i bi u th c u = 220  ) (V); (u tính b ng V, t tính b ng s) T i th cos(100 t + i m t1 có giá tr t c th i u1 = 220 V có xu h ng t ng H i t i th i m t2 sau t1 ms có giá tr t c th i u2 b ng bao nhiêu? M t khung dây d n ph ng d t hình ch nh t có 500 vịng dây, di n tích m i vịng 54 cm2 Khung dây quay đ u quanh m t tr c đ i x ng (thu c m t ph ng c a khung), t tr ng đ u có vect c m ng t vng góc v i tr c quay có đ l n B = 0,2 T Tính t thơng c c đ i qua khung dây su t n đ ng c m ng xu t hi n khung dây có t n s 50 Hz khung dây ph i quay v i t c đ vòng/phút? M t khung dây d n ph ng d t hình ch nh t có 500 vịng dây, di n tích m i vòng 220 cm2 Khung dây quay đ u v i t c đ 50 vòng/s quanh tr c đ i x ng n m m t ph ng khung dây, m t t tr ng đ u có véc t c m ng t  B vng góc v i tr c quay có đ l n c c đ i xu t hi n khung dây T Tính su 5 t n đ ng M t khung dây d n hình ch nh t có 1500 vịng, di n tích m i vòng 100 cm2, quay đ u quanh tr c đ i x ng c a khung v i t c đ góc 120 vịng/phút m t t tr ng đ u có c m ng t b ng 0,4 T Tr c quay vng góc v i đ ng s c t Ch n g c th i gian lúc véc t pháp n c a m t ph ng khung dây h ng v i véc t c m ng t Vi t bi u th c su t n đ ng c m ng t c th i khung T thơng qua vịng dây d n  = 2.102  ) (Wb) Tìm bi cos(100t  u th c c a su t n đ ng c m ng gi a hai đ u cu n dây g m 150 vòng dây *H ng d n gi i Ta có: I = I0  = 60 Hz = 2 A; f = 2 Trong giây dòng n đ i chi u 4f = 240 l n èn ch sáng n áp đ t vào đèn có |u|  155 V, m t chu kì s có l n đèn sáng Trong giây có 2  = 50 chu kì nên s có 100 l n đèn sáng a) Ta có: 0,5I0 = I0cos100t  cos100t = cos(±  ) 100t = ±  + 2k 3 GV: Tr n V n Chung – T: 0972.311.481 - mail:chungtin4adhsp@gmail.com ThuVienDeThi.com PH NG PHÁP GI I BÀI T P V T LÝ LUY N THI IH C Trang + 0,02k; v i k  Z Các nghi m d ng nh h n ho c b ng 0,02 s h nghi m 300 1 s t = s t = 300 60 t=± b) Ta có: 2 I0 = I0cos100t  cos100t = cos(±  ) 100t = ±  + 2k 4 + 0,02k; v i k  Z Các nghi m d ng nh h n ho c b ng 0,02 s h nghi m 400 s t = s t= 400 400 t=± T i th i m t: u = 100  cos(100 t - = 200  ) = = cos(±  ) Vì u gi 2   t = (s) Sau th 120  cos = - 100 (V)  100 t -  2 = 200 cos(100 t -  ) = Ta có: u1 = 220 = 220 i m s, ta có: u = 200 cos(100 ( + ) -  ) 300 120 300   = cos(  ) cos(100 t1 + )  cos(100 t1 + ) = 6 Vì u t ng nên ta nh n nghi m (-)  100 t1 +  t2 = t1 + 0,005 = m nên ta nh n nghi m (+)  =-   t1 = - s 240 0,2 s  u = 220 cos(100 t +  ) = 220 V 2 240 6 Ta có: 0 = NBS = 0,54 Wb; n = 60 f p = 3000 vòng/phút Ta có: f = n = 50 Hz;  = 2f = 100 rad/s; E0 = NBS = 220 Ta có: 0 = NBS = Wb;  =   V n 2 = 4 rad/s; 60    = 0cos( B, n ) = 0cos(t + ); t = ( B, n ) =   = V y  = 6cos4t (Wb); e = - ’= 24sin4t = 24cos(4t - Ta có: e = - N’= 150.100 Tìm m t s đ i l  ) (V) 2.102 sin(100t -  ) = 300cos(100t - 3 ) (V)  4 ng lo i đo n m ch xoay chi u GV: Tr n V n Chung – T: 0972.311.481 - mail:chungtin4adhsp@gmail.com ThuVienDeThi.com PH NG PHÁP GI I BÀI T P V T LÝ LUY N THI IH C Trang * Các công th c: C m kháng, dung kháng, t ng tr : ZL = L; ZC = nh lu t Ôm: I = U = U R = U L = UC Z R Z L ZC Góc l ch pha gi a u i: tan = Công su t: P = UIcos = I2R = H s công su t: cos = i n n ng tiêu th * Ph ; Z = R  (Z - Z ) L C C Z L  ZC R U 2R Z2 R Z m ch n: W = A = Pt ng pháp gi i: tìm đ i l ng đo n m ch xoay chi u ta vi t bi u th c liên quan đ n đ i l đ i l ng c n tìm t suy tính đ i l ng c n tìm Trong m t s tr ng bi t ng h p ta có th dùng giãn đ véc t đ gi i toán Trên đo n m ch khuy t thành ph n ta cho thành ph n b ng N u m ch v a có n tr thu n R v a có cu n dây có n tr thu n r n tr thu n c a m ch (R + r) * Bài t p minh h a: N u đ t vào hai đ u cu n dây n áp chi u V c ng đ dòng n cu n dây 0,5 A N u đ t vào hai đ u cu n dây n áp xoay chi u có giá tr hi u d ng V c ng đ hi u d ng c a dòng n qua cu n dây 0,3 A Xác đ nh n tr thu n c m kháng c a cu n dây M t n tr thu n R = 30  m t cu n dây đ c m c n i ti p v i thành m t đo n m ch Khi đ t n áp không đ i 24 V vào hai đ u đo n m ch dịng n qua có c ng đ 0,6 A; đ t m t n áp xoay chi u t n s 50 Hz vào hai đ u đo n m ch, dịng n qua l ch pha 450 so v i n áp Tính đ t c m c a cu n dây, t ng tr c a cu n dây t ng tr c a c đo n m ch M t m n ho t đ ng bình th ng n i v i m ng n xoay chi u có n áp hi u d ng 220 V, n tr c a m 48,4  Tính nhi t l ng m t a th i gian m t phút GV: Tr n V n Chung – T: 0972.311.481 - mail:chungtin4adhsp@gmail.com ThuVienDeThi.com NG PHÁP GI I BÀI T P V T LÝ LUY N THI PH IH C Trang M t đo n m ch g m n tr thu n R, cu n c m thu n L t n C m c n i ti p C ng đ dòng n t c th i qua m ch có bi u th c i = 0,284cos120t (A) Khi n áp hi u d ng gi a hai đ u n tr , cu n dây t n có giá tr t ng ng UR = 20 V; UL = 40 V; UC = 25 V Tính R, L, C, t ng tr Z c a đo n m ch n áp hi u d ng gi a hai đ u đo n m ch t n áp u = 100cos(t + cos(t +   ) (V) vào hai đ u đo n m ch RLC dịng n qua m ch i = ) (A) Tính công su t tiêu th n tr thu n c a đo n m ch t n áp u = 200 cos(100t) (V) vào hai đ u đo n m ch AB g m hai đo n m ch AM MB m c n i ti p o n AM g m n tr thu n R m c n i ti p v i cu n c m thu n L, đo n MB ch có t n C Bi t n áp gi a hai đ u đo n m ch AM n áp gi a hai đ u đo n m ch MB có giá tr hi u d ng b ng nh ng l ch pha 2 Tính n áp hi u d ng gi a hai đ u đo n m ch AM M t đo n m ch AB g m hai đo n m ch AM MB m c n i ti p R = 50 Ω n i ti p v i cu n c m thu n có L = đ c H, đo  n m ch MB ch có t n v i n dung thay đ i t n áp u = U0cos100 t (V) vào hai đ u đo n m ch AB tr C1 cho n áp hai đ u đo n m ch AB l ch pha o n m ch AM có n tr thu n  i u ch nh n dung c a t đ n giá so v i n áp hai đ u đo n m ch AM Tính C1 t n áp xoay chi u có giá tr hi u d ng không đ i, t n s 50 Hz vào hai đ u đo n m ch m c n i ti p g m n tr thu n R, cu n c m thu n L t n có n dung C thay đ i đ c i u ch nh n dung C đ n giá tr Tính đ t c m L 104 F ho c 104 F cơng su t tiêu th đo n m ch đ u có giá tr b ng 4 2 t n áp xoay chi u có giá tr hi u d ng 200 V t n s không đ i vào hai đ u A B nh hình v Trong R bi n tr , L cu n c m thu n C t n có n dung thay đ i Các giá tr R, L, C h u h n khác không V i C = C1 n áp hi u d ng gi a hai đ u bi n tr R có giá tr không đ i khác không thay đ i giá tr R c a bi n tr Tính n áp hi u d ng gi a A N C = C1 10 t n áp u = U cost (V) vào hai đ u đo n m ch g m cu n c m thu n m c n i ti p v i m t bi n tr R ng v i hai giá tr R1 = 20  R2 = 80  c a bi n tr cơng su t tiêu th đo n m ch đ u b ng 400 W Tính giá tr c a U 11 t n áp xoay chi u có giá tr hi u d ng t n s không đ i vào hai đ u đo n m ch g m bi n tr R m c n i ti p v i t n có n dung C G i n áp hi u d ng gi a hai đ u t n, gi a hai đ u bi n tr h s công su t c a đo n m ch bi n tr có giá tr R1 l n l t UC1, UR1 cos 1; bi n tr có giá tr R2 giá tr t ng ng nói UC2, UR2 cos Bi t UC1 = 2UC2, UR2 = 2UR1 Xác đ nh cos cos 12 t n áp u = U cos t vào hai đ u đo n m ch AB g m hai đo n m ch AN NB m c n i ti p o n AN g m bi n tr R m c n i ti p v i cu n c m thu n có đ t c m L, đo n NB ch có t n v i GV: Tr n V n Chung – T: 0972.311.481 - mail:chungtin4adhsp@gmail.com ThuVienDeThi.com NG PHÁP GI I BÀI T P V T LÝ LUY N THI PH n dung C t 1 = Xác đ nh t LC IH C n s góc Trang đ n áp hi u d ng gi a hai đ u đo n m ch AN không ph thu c vào R 13 t n áp u = U cos2 ft (U không đ i, t n s f thay đ i đ c) vào hai đ u đo n m ch m c n i ti p g m n tr thu n R, cu n c m thu n có đ t c m L t n có n dung C Khi t n s f1 c m kháng dung kháng c a đo n m ch có giá tr l n l t   Khi t n s f2 h s cơng su t c a đo n m ch b ng Tìm h th c liên h gi a f1 f2 14 M t đo n m ch AB g m hai đo n m ch AM MB m c n i ti p o n m ch AM g m n tr thu n R1 m c n i ti p v i t n có n dung C, đo n m ch MB g m n tr thu n R2 m c n i ti p v i cu n c m thu n có đ t c m L t n áp xoay chi u có t n s giá tr hi u d ng không đ i vào hai đ u đo n m ch AB Khi đo n m ch AB tiêu th công su t b ng 120 W có h s cơng su t b ng N u n i t t hai đ u t n n áp hai đ u đo n m ch AM MB có giá tr hi u d ng nh ng l ch pha 15  Tính cơng su t tiêu th đo n m ch AB tr o n m ch AB g m hai đo n m ch AM MB m c n i ti p R1 = 40  n i ti p v i t n c m thu n L 3 o n m ch AM g m n tr thu n C  10 F , đo n m ch MB g m n tr thu n R2 n i ti p v i cu n 4 t vào A, B n áp xoay chi u có giá tr hi u d ng t n s không đ i n áp t c hai đ u đo n m ch AM MB l n l th i ng h p t là: u AM  50 cos(100t  7 )(V) 12 u MB  150cos100t (V) Tính h s cơng su t c a đo n m ch AB 16 t m t n áp xoay chi u có giá tr hi u d ng t n s không đ i l n l t vào hai đ u n tr thu n R, cu n c m thu n có đ t c m L, t n có n dung C c ng đ dịng n hi u d ng qua m ch t ng ng 0,25 A; 0,5 A; 0,2 A Tính c ng đ dòng n hi u d ng qua m ch n u đ t n áp xoay chi u vào hai đ u đo n m ch g m ba ph n t m c n i ti p *H ng d n gi i Ta có: R = U1C U = 18 ; Zd = XC = 30 ; ZL = I I Ta có: R + r = L= ZL 2 f Ta có: I = Ta có: I = ZC = UC I Z d2  R = 24  U = 40   r = 10 ; Z L = tan =  Z = R + r = 40  L I Rr r  Z L2 = 0,127 H; Zd = = 41,2 ; Z = ( R  r )  Z L2 = 40 U = 4,55 A; P = I2R = U = 1000 W; Q = Pt = 60000 J = 60 kJ R R I0 = 0,2 A; R = = 125 ; C =  ZC UR I = 100 ; ZL = = 21,2.10-6 F; Z = UL Z = 200 ; L = L = 0,53 H; I  R  (Z L - Z C ) = 125 ; GV: Tr n V n Chung – T: 0972.311.481 - mail:chungtin4adhsp@gmail.com ThuVienDeThi.com  PH NG PHÁP GI I BÀI T P V T LÝ LUY N THI IH C Trang 10 U = IZ = 25 V Ta có:  = u - i = -  ; P = UIcos = 50 W; R = P = 25  I2      Ta có: U AB = U AM + U MB  U 2AB = U 2AM + U 2MB + 2UAM UMBcos( U AM, U MB)   Vì UAM = UMB ( U AM , U MB ) = 2  U = U  U = U = 220 V AM AB AB AM Ta có: Z L = L = 100  Vì đo n m ch AB có t n nên n áp u AB tr pha h n n áp u AN  AB - AN = -   = +  AN AB 2  tanAN = tan(AB +  tanAB.tanAN =  ZC1 = R1 Z  ) = - cotan AB Z L  Z C1 Z L R R + ZL = 125   C1 = L Ta có: ZC1 = = tanAB.(- cotanAB) = - 1 = 8.105 F  Z C1  = 400 ; Z = = 200  C2 2 fC1 2 fC2 U 2R U 2R   Z 12 = Z hay R2 + (ZL – ZC1)2 = R2 + (ZL – ZC2)2 P1 = P2 hay Z1 Z2  ZL = Z C1  Z C ZL H = 300 ; L = = 2 f  U R Khi C = C1 UR = IR = Khi C = C2 = ZAB = R  ( Z L  Z C1 ) C1 ZC2 = 2ZC1; ZAN = R2  (Z L  ZC )2 = R  Z L2 R  Z C21 U R2 U R1  ZL = = 10 Ta có: P = R1  Z L2 R22  Z L2 UR không ph thu c R ZL = ZC1 = R  Z C21 ; = ZAN UAN = IZAN = UZAB = UAB = 200 V R1 R2 = 40  U = P ( R12  Z L2 ) = 200 V R1 11 Ta có: UC1 = I1ZC = 2UC2 = 2I2ZC  I1 = 2I2; UR2 = I2R2 = 2UR1 = 2I1R1 = 2.2I2R1 GV: Tr n V n Chung – T: 0972.311.481 - mail:chungtin4adhsp@gmail.com ThuVienDeThi.com NG PHÁP GI I BÀI T P V T LÝ LUY N THI PH  R2 = 4R1; I1 = U R Z 2 C = 2I2 = U R Z 2 R12  Z C2 U R  Z L2 R2  (Z L  ZC )2 R2 + Z 2L = R2 + (ZL – ZC)2  ZC = 2ZL hay = R1 = R1 ; cos = R2 = 4R1 = = Z 2Z1 Z1 5 UAN = IZAN = 12 Trang 11 2 = 4R 12 + 4Z C  R 22 + Z C C 2  16 R 12 + Z C = 4R 12 + 4Z C  ZC = 2R1  Z1 =  cos1 = IH C không ph thu c vào R thì: = 2L C = = 1 LC LC 13 Ta có: Z L1 2 f1L Z 2 f L   (2 f1)2 LC  = L   (2 f1)2 LC = 1 ZC ZC1 2 f1C 2 f 2C f 22 f  f2 =  = f1 14 Khi ch a n i t t hai b n t , cos = 1, đo n m ch có c ng h PAB = ng n, đó: U = 120 W R1  R2 Khi n i t t hai b n t : tanMB =  R1 =  tan’ = ZL =  ZL = R2; UAM = UMB R2 R22  Z L2  R22  ( 3R2 )2 = 2R2 3R2 ZL    ’ =  ; PAB = U R1  R2 R1  R2 3R2  U2 = 360R2; Z’ = = ( R1  R2 )2  Z L2  (3R2 )2  ( 3R2 )2 V y: P’AB = U2 cos ' = 90 W Z' 15 Ta có: ZC = = 40 ; Z = AM C R12  ZC2 = 40 ; I0 = U = 120 3R2 =2 U AM Z AM R2 = 1,25; GV: Tr n V n Chung – T: 0972.311.481 - mail:chungtin4adhsp@gmail.com ThuVienDeThi.com NG PHÁP GI I BÀI T P V T LÝ LUY N THI PH  ZC R1 tanAM = Trang 12  ;  +  = - 7 i AM 12 7 -  = - 7 +  = -  ;  +  =   =  =  ; AM i MB MB i 12 12 3  i = - tanMB = ZMB = = -  AM = - IH C ZL =  ZL = R2; R2 U 0MB I0 = 120  =  R2 = 60 ; ZL = 60 16 Ta có: R = U IR R22  Z L2  R22  ( 3R2 )2  V y: cos = = 4U; ZL = = 2R2 R1  R2 ( R1  R2 )2  (Z L  ZC )2 U U U = 2U; ZC = = 5U; I = IL IC Z = = 0,843 U U  (2  5) 2 = 0,2 A Vi t bi u th c c a u i đo n m ch xoay chi u * Các công th c: Bi u th c c a u i: N u i = I0cos(t + i) u = (t + i + ) N u u = U0cos(t +  u) i = I0cos(t + u - ) V i: I = U ; I = U ; I = I ; U = U ; tan = Z L  ZC ; Z > Z u nhanh pha h n i; Z 0 L C L Z Z R < ZC u ch m pha h n i o n m ch ch có n tr thu n R: u pha v i i; đo n m ch ch có cu n thu n c m L: u s m pha h n i góc Tr  ; đo n m ch ch có t n u tr pha h n i góc  ng h p n áp gi a hai đ u đo n m ch u = U0cos(t + ) N u đo n m ch ch có t n thì: i = I0cos(t +  +  ) = - I sin(t + ) hay m ch ch có cu n c m thì: i = I0cos(t +  -  ) = I sin(t + ) ho c m ch có c cu n c m thu n t n mà n tr thu n R thì: i =  I0sin(t + ) Khi đó: i2 I02 + u2 U 02 = * Ph ng pháp gi i: vi t bi u th c c ng đ dòng n ch y qua đo n m ch ho c vi t bi u th c n áp gi a hai đ u m t đo n m ch ta tính giá tr c c đ i c a c ng đ dòng n ho c n áp c c đ i t ng ng góc l ch pha gi a n áp c ng đ dòng n r i thay vào bi u th c t ng ng Chú ý: N u đo n m ch có nhi u ph n t R, L, C m c n i ti p Khi tính t ng tr ho c đ l ch pha  gi a u i ta đ t R = R1 + R2 + ; ZL = ZL1 + ZL2 + ; ZC = ZC1 + ZC2 + N u m ch n tr thu n ta cho R = 0; khơng có cu n c m ta cho ZL = 0; khơng có t n ta cho ZC = * Bài t p minh h a: GV: Tr n V n Chung – T: 0972.311.481 - mail:chungtin4adhsp@gmail.com ThuVienDeThi.com PH NG PHÁP GI I BÀI T P V T LÝ LUY N THI IH C Trang 13 M t t n có n dung C = 31,8 F, m c vào m ch n dịng n ch y qua t n có c ng đ i = 0,5cos100t (A) Vi t bi u th c n áp gi a hai b n t Cho đo n m ch RLC g m R = 80 , L = 318 mH, C = 79,5 F i n áp gi a hai đ u đo n m ch là: u = 120 cos100t (V) Vi t bi u th c c gi a hai đ u m i d ng c ng đ dòng n ch y m ch tính n áp hi u d ng 3 ; L = H; C = 10 F i n áp gi a hai đ u đo n  5 Cho đo n m ch xoay chi u RLC có R = 50 m ch có bi u th c uAB = 120cos100t (V) Vi t bi u th c c su t tiêu th c a m ch ng đ dịng n m ch tính cơng M t m ch n AB g m n tr thu n R = 50 , m c n i ti p v i cu n dây có đ t c m L = n tr thu n R0 = 50  t vào hai đ u đo n m ch n áp xoay chi u uAB = 100 Vi t bi u th c n áp t c th i hai đ u cu n dây t m t n áp xoay chi u u = U0cos(100t - 2.104  (F) ng đ dòng n m ch ng đ dòng n ch y m ch t n áp xoay chi u u = U0cos(100t + H 2 cos100t (V) (V) vào hai đ u m t t n có n dung th i m n áp gi a hai đ u t n 150 V c A Vi t bi u th c c ) H,  th i m n áp gi a hai đ u cu A Vi t bi u th c c  ) (V) vào hai đ u m t cu n c m thu n có đ t c n c m 100 V c ng đ dịng n qua cu mL= nc m ng đ dòng n ch y qua cu n c m H, n tr thu n R = 100  t n có C = 104 F   2 cost (A) ch y qua h s công su t c a m ch Xác M ch RLC g m cu n thu n c m có L = Khi m ch có dịng n i = đ nh t n s c a dòng n vi t bi u th c n áp gi a hai đ u đo n m ch Cho m ch n xoay chi u g m n tr thu n R = 10 , cu n dây thu n c m L t n C = 103 2 F m c n i ti p Bi u th c c a n áp gi a hai b n t uC = 50 cos(100t – 0,75) (V) Xác đ nh đ t c m cu n dây, vi t bi u th c c ng đ dòng n ch y m ch *H ng d n gi i Ta có: ZC = = 100 ; U = I Z = 50 V; u = 50cos(100t -  ) (V) 0C C C C 2 Ta có: ZL = L = 100 ; ZC = Z= R  (Z L - Z C ) = 40 ; C = 100 ; I = U = 1,2 A; tan = Z L  ZC = tan370 Z R GV: Tr n V n Chung – T: 0972.311.481 - mail:chungtin4adhsp@gmail.com ThuVienDeThi.com PH NG PHÁP GI I BÀI T P V T LÝ LUY N THI = 37 rad; i = 1,2 cos(100t - 37 ) (A); U = IR = 96 V; R 180 180 IH C Trang 14 UL = IZL = 120 V; UC = IZC = 48 V Ta có: ZL = L = 100 ; ZC = = 50 ; Z = R  (Z - Z ) = 100 ; L C C Z L  ZC  rad; I = U = 1,2 A; i = 1,2cos(100t -  ) (A); = tan300   = R Z tan = P = I2R = 62,4 W Ta có: ZL = L = 100 ; Z = I= ( R  R0 )  Z L2 ; = 100 U = A; tan = Z L = tan  R  R0 Z =  ;Z = d  d = i2 I02 = 50 ; i = I cos(100t -  +  ) = - I sin(100t -  ) 0 C 3 u2 + U0 = hay V y: i = 5cos(100t + i2 u2  I 02 I 02 Z C2 =  I0 = i2 I02 V y: i = u2 + U0  2fL - i2 u2 = hay  2 I I0 Z L cos(100t - Ta có: cos = i2  ( u ) ZC = A  ) (A) 6 Ta có: ZL = L = 50 ; i = I0cos(100t + Khi đó: ZL = tan63 R0 63 V y: u = 112cos(100t -  + 63 ) = 112cos(100t +  ) (V) d 180 180 10 Ta có: ZC = Khi đó: R02  Z L2 = 112 ; Ud = IZd = 56 V; tand =  -  ) = I sin(100t +  ) 3 =  I0 = i2  ( u ) = A ZL  ) (A) R  Z = R = 100 ; Z – Z = ± Z  R = ± 100 L C Z cos = 4f - 104 = ±102  8f2 ± 2.102f - 104 = 2 fC 2f GV: Tr n V n Chung – T: 0972.311.481 - mail:chungtin4adhsp@gmail.com ThuVienDeThi.com PH NG PHÁP GI I BÀI T P V T LÝ LUY N THI  f = 50 Hz ho c f = 25 Hz; U = IZ = 100 V y: u = 200cos(100t + Ta có: ZC =  ) (A) ho Trang 15 V c u = 200cos(25t -  ) (A) = 20 ; -  -  = - 3   =  ; tan = Z L  ZC C 4 R  ZL = ZC + R.tan = 30   L = V y: i = 2,5 IH C ZL =  10 H; I = UC ZC = 2,5 A cos(100t -  ) (A) 4 Bài toán c c tr đo n m ch xoay chi u * Các công th c: Z = Z = R; I = U ; P = U ;  = (u pha v i i) ó max max R R LC Khi ZL = ZC hay  = c c đ i c ng h ng n Công su t: P = I2R = U 2R Z2 i n áp hi u d ng gi a hai đ u cu n thu n c m: UL = IZL = i n áp hi u d ng gi a hai b n t : UC = IZC = * Ph UZC Z UZ L Z ng pháp gi i: + Vi t bi u th c đ i l + Xét u ki n c ng h l ng c n tìm ng c n xét c c tr (I, P, UL, UC) theo đ i l ng: n u m ch x y hi n t ng c n tìm (R, L, C, ) ng c ng h ng l p lu n đ suy đ i + N u khơng có c ng h ng bi n đ i bi u th c đ đ a v d ng c a b t đ ng th c Côsi ho c d ng c a tam th c b c hai có ch a bi n s đ tìm c c tr Sau gi i t p lo i ta có th rút m t s công th c sau đ s d ng c n gi i nhanh câu tr c nghi m d ng này: C c đ i P theo R: R = |ZL – ZC| Khi Pmax = U2 U2 = 2| Z L  ZC | 2R U R  Z C2 R  Z C2 ; U 2L max = U2 + U 2R + U C ; ULmax = C c đ i UL theo ZL: ZL = ZC R GV: Tr n V n Chung – T: 0972.311.481 - mail:chungtin4adhsp@gmail.com ThuVienDeThi.com PH NG PHÁP GI I BÀI T P V T LÝ LUY N THI C cđ ic R  Z L2 a UC theo ZC: ZC = ZL ; UCmax = IH C U R2  ZL2 R C c đ i c a UL theo : UL = ULmax  = LC  R 2C C c đ i c a UC theo : UC = UCmax  = R2  LC L2 Trang 16 2 2 ; UC max = U + U R + U L * Bài t p minh h a: Cho m ch n nh hình v Trong R = 60 , cu n dây thu n c m có đ t c m L = H, t n có n dung C thay đ i đ c 2 t vào gi a hai đ u đo n m ch m t n áp xoay chi u n đ nh: u AB = 120 cos100t (V) Xác đ nh n dung c a t n đ cho công su t tiêu th đo n m ch đ t giá tr c c đ i Tính giá tr c c đ i M t đo n m ch g m R = 50 , cu n thu n c m có đ t c m L t n có n dung C = 2.104  F m c n i ti p t vào hai đ u đo n m ch m t n áp xoay chi u có n áp hi u d ng 110 V, t n s 50 Hz Thì th y u i pha v i Tính đ t c m c a cu n c m công su t tiêu th c a đo n m ch Cho m ch n nh hình v Trong n tr thu n R = 50 , cu n dây thu n c m có đ t c m L = 159 mH, t n có n dung C = 31,8 F, n tr c a ampe k dây n i không đáng k t vào gi a hai đ u đo n m ch m t n áp xoay chi u uAB = 200cost (V) Xác đ nh t n s c a n áp đ ampe k ch giá tr c c đ i s ch c a ampe k lúc cost (V), có  thay đ i đ c vào hai đ u đo n m ch g m n tr thu n R 25 H t n có n dung C = 104 F m c n i ti p = 200 , cu n c m thu n có đ t c m L = 36  t n áp u = 100 Công su t tiêu th c a đo n m ch 50 W Xác đ nh t n s c a dòng n H, t n C = 104 F m c n i 2  t vào hai đ u đo n m ch n áp xoay chi u u = 220 cos100t (V) Xác đ nh n Cho m ch n xoay chi u g m bi n tr R, cu n thu n c m L = ti p v i tr c a bi n tr đ công su t tiêu th đo n m ch đ t giá tr c c đ i Tính giá tr c c đ i Cho m ch n nh hình v Trong cu n dây có n tr thu n r = 90 1,2 H, R bi n tr t vào hai đ u đo n m ch m t  n áp xoay chi u n đ nh u AB = 200 cos100t (V) nh giá tr c a , có đ t c m L = bi n tr R đ công su t to nhi t bi n tr đ t giá tr c c đ i Tính cơng su t c c đ i GV: Tr n V n Chung – T: 0972.311.481 - mail:chungtin4adhsp@gmail.com ThuVienDeThi.com NG PHÁP GI I BÀI T P V T LÝ LUY N THI PH Cho m ch n nh hình v Trong R = 100 IH C ; C = Trang 17 104 2 F; cu n dây thu n c m có đ t c m L thay đ i đ c i n áp gi a hai đ u đo n m ch u = 200cos100t (V) Xác đ nh đ t c m c a cu n dây đ n áp hi u d ng cu n c m L c c đ i Tính giá tr c c đ i Cho m ch n nh hình v Trong R = 60 , cu n dây thu n c m có đ t c mL= H, t n có n dung C thay đ i đ c 2 hai đ u đo n m ch m t n áp xoay chi u t vào gi a n đ nh: uAB = 120 cos100t (V) Xác đ nh n dung c a t n đ n áp gi a hai b n t đ t giá tr c c đ i Tính giá tr c c đ i Cho m t m ch n i ti p g m cu n thu n c m L = vào m ch n áp xoay chi u u = 200 H, n tr R = 100 , t n C = 104 F   t cost (V) Tìm  đ : a) i n áp hi u d ng R đ t c c đ i b) i n áp hi u d ng L đ t c c đ i c) i n áp hi u d ng C đ t c c đ i 10 t n áp u = U cos t v i U không đ i vào hai đ u đo n m ch AB g m hai đo n m ch AN NB m c n i ti p o n AN g m bi n tr R m c n i ti p v i cu n c m thu n L, đo n NB ch có t n, n dung C V i  = 0 = s góc theo 11 L n l u1 = LC c ng đ dịng n qua đo n m ch đ t giá tr c c đ i Tính t n đ n áp hi u d ng gi a hai đ u đo n m ch AN không ph thu c vào R t đ t n áp xoay chi u: U cos(100 t  1) ; u2 = U cos(120 t  2 ) u3 =U cos(110 t  3 ) vào hai đ u đo n m ch g m n tr thu n R, cu n c m thu n L t n C m c n i ti p c dịng n đo n m ch có bi u th c t ng ng là: i1 = ng đ I cos100 t ; i2 = I cos(120 t  2 ) i3 = I ' cos(110 t  2 ) 3 So sánh I I’ 12 t n áp xoay chi u u  U cos100 t vào hai đ u đo n m ch m c n i ti p g m n tr thu n R, t n có n dung C cu n c m thu n có đ t c m L thay đ i đ c i u ch nh L đ n áp hi u d ng hai đ u cu n c m đ t giá tr c c đ i th y giá tr c c đ i b ng 100 V n áp hi u d ng hai đ u t n b ng 36 V Tính U 13 t n áp xoay chi u u = U0cost (U0 không đ i  thay đ i đ c) vào hai đ u đo n m ch g m n tr thu n R, cu n c m thu n có đ t c m L t n có n dung C m c n i ti p, v i CR2 < 2L Khi  = 1 ho c  = 2 n áp hi u d ng gi a hai b n t n có m t giá tr Khi  = 0 n áp hi u d ng gi a hai b n t n đ t c c đ i Tìm h th c liên h gi a 1, 2 0 GV: Tr n V n Chung – T: 0972.311.481 - mail:chungtin4adhsp@gmail.com ThuVienDeThi.com NG PHÁP GI I BÀI T P V T LÝ LUY N THI PH IH C Trang 18 u  U cos100t (U khơng đ i, t tính b ng s) vào hai đ u đo n m ch H t n có n dung C thay m c n i ti p g m n tr thu n R, cu n c m thu n có đ t c m 5 t n áp xoay chi u 14 đ iđ c b ng *H i u ch nh n dung c a t n đ n áp hi u d ng gi a hai b n t n đ t giá tr c c đ i U Tính R ng d n gi i Ta có: ZL = L = 50  Khi đó: Pmax = Ta có: ZC = L= ZL 2 f P = Pmax ZC = ZL = 50   C = U = 240 W R = 50  2 fC = u i pha ZL = ZC = 50  H Khi đó: P = P = U = 242 W max 2 R Ta có: I = Imax ZL = ZC hay 2fL = Khi I = Imax = 1 f= 2 fC 2 LC P U = 0,5 A = R R ng n  = 2f = Ta có: ZL = L = 50 ; ZC = = Imax có c ng h f= = 60 Hz LC 2 LC U 2R U 2R   P=IR= Z2 R  (Z L  Z C )2 (Z L  ZC )2 R ng n = 100 ; C Pmax R = = 70,7 Hz U = 2 A R Ta có: P = I2R  I = Khi có c ng h = 2.104 F  ZC  U2 ( Z L  Z C ) Vì U, ZL ZC khơng đ i nên đ P = R R (b t đ ng th c Côsi)  R = |ZL – ZC| = 50  Khi đó: Pmax = U = 484 W 2R U2 U R 2 Ta có: ZL = L = 120 ; PR = I2R = = ( R  r )  Z L2 R  2r  r  Z L R GV: Tr n V n Chung – T: 0972.311.481 - mail:chungtin4adhsp@gmail.com ThuVienDeThi.com PH NG PHÁP GI I BÀI T P V T LÝ LUY N THI Vì U, r ZL không đ R= r Z Ta có: ZC = L r  Z L2 i nên PR = PRmax khi: R = R UZ L R  (Z L  ZC )2 R  Z C2 ZC = U 1 2 ( R  Z C )  2Z C 1 ZL ZL C=  ZC ZC  2Z C =Z L ( R  Z C2 ) UZ C R  (Z L  Z C )2 =  2Z L R  Z L2 = 122  = ZC = ( R  Z L2 ) ZL U 10  = F Khi đó: UCmax = 1, 22  UZ L  Z UL = ULmax b ) 2a U ; 1 2 ( R  Z L )  2Z L 1 ZC ZC R  Z L2 R a) Ta có: UR = IR = URmax I = Imax; mà I = Imax  = b) UL = IZL = (khi x = - U R  Z C2 3,5 = 350   L = H Khi ULmax = = 216 V R  ZL = L = 50 ; UC = IZC = UC = UCmax (b t đ ng th c Cơsi) = 200 ; Vì U, R ZC không đ i nên UL = ULmax  ZL = Trang 19 U2 = 83,3 W = 150  Khi đó: PRmax = 2( R  r )  ZC UL = IZL = IH C =2 UL R  (L  ) C = L  R2 ) C = 2 C  (2 = 156 V = 70,7 rad/s LC U L L 1 2    R L ( ) C2 4 C 2 = 81,6 rad/s LC  R 2C GV: Tr n V n Chung – T: 0972.311.481 - mail:chungtin4adhsp@gmail.com ThuVienDeThi.com NG PHÁP GI I BÀI T P V T LÝ LUY N THI PH c) UC = IZC = UZC  Z U R2  (L   (2 UC = UCmax 2 = - 10 Ta có: UAN = I.ZAN = = C ) C R2  LC L2 U U R   L2 = L 1 L 2 R  L   2 2 2 C  C C  C 1 2 R  L 11 Vì I1 = I2 = I  Z1 = Z2 hay R2 + (100L -  ch = = 61,2 rad/s U R   L2 R  ( L  )2 C Vì U khơng đ i nên đ UAN khơng ph thu c vào R  100L - Trang 20 U L L 2 L   (  R )  C C = L  R2) C = L2 UZ AN = Z IH C 2 C -2 L = hay  = C 2LC = 0 )2 = R2 + (120L - )2 100 C 120 C = - (120L - )  220L = 22  120002 = 100 C 120 C 1200 C LC 12000  110 = 3  I3 = Imax = I’ > I Qua có th rút k t lu n: V i 1  2 (1 < 2) mà I1 = I2 = I, 1 < 3 < 2 ta s có I3 = I’ > I 12 V i UL = ULmax theo L ta có: U 2L = U2 + U 2R + U C (1) M t khác U2 = U 2R + (UL – UC)2  U 2R = U2 - (UL – UC)2 (2) Thay (2) vào (1) ta có: U 2L = U2 + U2 - (UL – UC)2 + U C  2U2 = U 2L - U C + (UL – UC)2 = 128000  U = 80 (V) 13 Khi  = 1 ho c  = 2 UC1 = UC2 hay U R  (1L  )2 1C = 1C U R  (2 L  )2 2C 2C GV: Tr n V n Chung – T: 0972.311.481 - mail:chungtin4adhsp@gmail.com ThuVienDeThi.com ... ) = E0cos(t +  - ) V i E0 = NSB su t n đ ng c c đ i Dòng n xoay chi u ba pha h th ng ba dòng xoay chi u, gây b i ba su t n đ ng xoay chi u 2 A R L Hình t n s , biên đ nh ng đ l ch pha t ng... dòng n đ i chi u 4f = 240 l n èn ch sáng n áp đ t vào đèn có |u|  155 V, m t chu kì s có l n đèn sáng Trong giây có 2  = 50 chu kì nên s có 100 l n đèn sáng a) Ta có: 0,5I0 = I0cos100t  cos100t... ch xoay chi u GV: Tr n V n Chung – T: 0972.311.481 - mail:chungtin4adhsp@gmail.com ThuVienDeThi.com PH NG PHÁP GI I BÀI T P V T LÝ LUY N THI IH C Trang * Các công th c: C m kháng, dung kháng,