luyện thi đh kit 1 (đặng việt hùng) - mạch điện xoay chiều chỉ có hai phần tử (tài liệu bài giảng)

Luyn thi đi hc KIT-1: Môn Vt Lí ( Thy ng Vit Hùng) Mch đin xoay chiu có hai phn t Hocmai.vn – Ngôi trng chung ca hc trò Vit Tng đài t vn: 1900 58-58-12 - Trang | 1 - I. MCH IN XOAY CHIU GM R, L c đim:  in áp và tng tr ca mch: 22 RL R L 22 RL L U U U Z R Z         nh lut Ohm cho đon mch 22 RL o RL R L 22 RL L L 22 oR oL oRL oR oL o 22 RL L L UU I U U U I Z R Z 2 RZ UU U U U I I 2 Z R Z RZ                         in áp nhanh pha hn dòng đin góc , xác đnh t biu thc LL R R 22 RL RL L UZ tan UR U RR cos UZ RZ             Khi đó,  u =  i + .  Gin đ véc t:  Chú ý:  vit biu thc ca u, u L , u R trong mch RL thì ta cn phi xác đnh đc pha ca i, ri tính toán các pha theo quy tc L R ui ui   2         Ví d 1. Tính đ lch pha ca u và i, tng tr trong đon mch đin xoay chiu RL bit tn s dòng đin là 50 Hz và a)  3 R 50, L (H). 2 b)  2 R 100 2, L (H).  Hng dn gii: Áp dng các công thc L 22 RL L L Z L 2f.L Z R Z Z tan R             ta đc MCH IN XOAY CHIU CH CÓ HAI PHN T (TÀI LIU BÀI GING) GIÁO VIÊN: NG VIT HÙNG ây là tài liu tóm lc các kin thc đi kèm theo bài ging “Mch đin xoay chiu ch có hai phn t“ thuc khóa hc LTH KIT-1 : Môn Vt lí(Thy ng Vit Hùng) ti website Hocmai.vn.  có th nm vng kin thc phn “Mch đin xoay chiu có hai phn t”, Bn cn kt hp theo dõi bài ging vi tài liu này. Luyn thi đi hc KIT-1: Môn Vt Lí ( Thy ng Vit Hùng) Mch đin xoay chiu có hai phn t Hocmai.vn – Ngôi trng chung ca hc trò Vit Tng đài t vn: 1900 58-58-12 - Trang | 2 - a)   2 2 2 2 RL L L L Z 100 Z R Z 50 50 3 100 Z 50 3   Z 50 3 tan3 3 R 50                       b)         22 22 RL L 2 L L 2 Z R Z 100 2 100 2 200 Z 200 Z 100 2   100 2 Z  tan1 4 R 100 2                         Ví d 2. Cho mch đin xoay chiu gm hai phn t R, L vi  1 R 50 3, L (H). 2 t vào hai đu đon mch mt đin áp xoay chiu có biu thc u = 120cos(100t + /4) V. a) Tính tng tr ca mch. b) Vit biu thc cng đ dòng đin chy qua đon mch. c) Vit biu thc đin áp hai đu cun cm thun, hai đu đin tr. Hng dn gii: a) T gi thit ta tính đc   2 2 2 2 RL L Z 50  Z R Z 50 3 50 100.       b) Ta có o o U 120 I 1,2A. Z 100     lch pha ca đin áp và dòng đin là  tha mãn L Z 50 1  tan   rad. R6 50 3 3      Mà đin áp hai đu mch nhanh pha hn dòng đin nên u i i u          4 6 12         Vy biu thc cng đ dòng đin qua mch là  i 1,2cos 100t A. 12     c) Vit biu thc u L và u R . Ta có oL 0 L oR 0 U I .Z 1,2.50 60V. U I .R 1,2.50 3 60 3V.            Do u L nhanh pha hn i góc /2 nên L u i L    7 7   u 60cos 100t V. 2 12 2 12 12            Do u R cùng pha vi i nên R u i R    u 60 3 cos 100t V. 12 12         Ví d 3. Cho mt đon mch đin xoay chiu ch có cun cm thun L và đin tr R. Nu đt vào hai đu đon mch đin áp u = 100cos(100t + /4) V thì cng đ dòng đin trong mch là   i 2cos 100t A. Tính giá tr ca R và L. Hng dn gii: T gi thit ta có 22 oRL oRL RL L o o L L U U 100V Z 50 2 R Z R 50 I I 2A 1 Z 50 L (H) Z   tan 1 2  4R 4                                Luyn thi đi hc KIT-1: Môn Vt Lí ( Thy ng Vit Hùng) Mch đin xoay chiu có hai phn t Hocmai.vn – Ngôi trng chung ca hc trò Vit Tng đài t vn: 1900 58-58-12 - Trang | 3 - Ví d 4. Cho mt đon mch đin xoay chiu gm đin tr R = 50  và cun cm thun có h s t cm  3 L (H). 2 Cng đ dòng đin chy qua đon mch có biu thc      i 2 2 cos 100t A. 6 Vit biu thc đin áp hai đu mch, hai đu đin tr, hai đu cun cm. Hng dn gii: Cm kháng ca mch   2 2 2 2 L RL L 3 Z L 100. 50 3  Z R Z 50 50 3 100 . 2           Vit biu thc ca u: - in áp cc đi hai đu đon mch oL o L U I .Z 2 2.100 200 2 V.   -  lch pha ca u và i: L u i u i Z 50 3    tan 3      . R 30 3 3 6            T đó ta đc  u 200 2cos 100t V. 6      Vit biu thc ca u R : - in áp cc đi hai đu đin tr oR o U I .R 2 2.50 100 2 V.   - u R và i cùng pha nên : R u i R    u 100 2 cos 100t V. 66           Vit biu thc ca u L : - in áp cc đi hai đu cun cm thun oL o L U I .Z 2 2.50 3 100 6 V.   - u L nhanh pha hn i góc /6 nên :   L u i L      0 u 100 6cos 100t V. 6 6 6         II. MCH IN XOAY CHIU GM R, C c đim:  in áp và tng tr ca mch: 22 RC R C 22 RC C U U U Z R Z         nh lut Ohm cho đon mch 22 RC RC C o R 22 RC C C 22 oR oC oRL oR oC o 22 RC C C UU U U I U I Z R Z 2 RZ UU U U U I I 2 Z R Z RZ                         in áp chm pha hn dòng đin góc , xác đnh t biu thc CC ui R UZ tan ,    UR       Gin đ véc t:  Chú ý:  vit biu thc ca u, u R , u C trong mch RC thì ta cn phi xác đnh đc pha ca i, ri tính toán các pha theo quy tc C R ui ui   2         Luyn thi đi hc KIT-1: Môn Vt Lí ( Thy ng Vit Hùng) Mch đin xoay chiu có hai phn t Hocmai.vn – Ngôi trng chung ca hc trò Vit Tng đài t vn: 1900 58-58-12 - Trang | 4 - Ví d 1. Cho mch đin xoay chiu gm hai phn t R, C vi   4 10 R 100, C (H).  t vào hai đu đon mch mt đin áp xoay chiu có biu thc u = 200cos(100t + /3) V. a) Tính tng tr ca mch. b) Vit biu thc cng đ dòng đin chy qua đon mch. c) Vit biu thc đin áp hai đu t đin, hai đu đin tr thun. Hng dn gii: a) Ta có Z L = 100   tng tr ca mch là 2 2 2 2 RL C Z R Z 100 100 100 2.     b) Ta có o o U 200 I 2 A. Z 100 2     lch pha ca đin áp và dòng đin là  tha mãn C Z 100  tan 1  rad. R 100 4          Mà u i i u   7       rad. 3 4 12         Vy biu thc cng đ dòng đin qua mch là 7 i 2 cos 100t A. 12     c) Vit biu thc u C và u R . Ta có oC o C oR o U I .Z 100 2 V. U I .R 100 2 V.        Do u C chm pha hn i góc /2 nên L u i C  7      u 100 2 cos 100t V. 2 12 2 12 12            Do u R cùng pha vi i nên R u i R 7 7   u 100 2 cos 100t V. 12 12         Ví d 2. Cho mt đon mch đin xoay chiu ch có t đin C và đin tr R. Nu đt vào hai đu đon mch đin áp   u 100 2cos 100 t V thì cng đ dòng đin trong mch là      i 2 cos 100t A. 4 Tính giá tr ca R và C. Hng dn gii: T gi thit ta có 22 oRC oRC RC C o 3 o C C U U 100V Z 50 2  R Z R 50 I I 2A 10 Z 50 C (F) Z  tan 1  52  4R 4                                       Ví d 3. on mch đin xoay chiu ni tip gm đin tr R = 50  và t đin  200 C F. 3 Vit biu thc đin áp tc thi gia hai bn ca t đin và  hai đu đon mch. Cho bit biu thc cng đ dòng đin      i 2sin 100t A. 3 Hng dn gii: Ta có C 6 11  100 Z 50 3. 200 C 100. .10 3       Tng tr ca mch   2 2 2 2 RC C Z R Z 50 50 3 100.     Luyn thi đi hc KIT-1: Môn Vt Lí ( Thy ng Vit Hùng) Mch đin xoay chiu có hai phn t Hocmai.vn – Ngôi trng chung ca hc trò Vit Tng đài t vn: 1900 58-58-12 - Trang | 5 - T gi thit ta có o o RC o oR o oC o C U I .Z 100 2V I 2 U I .R 50 2 V U I .Z 50 6 V               Vit biu thc đin áp gia hai đu t C: Do u c chm pha hn i góc /2 nên CC u i u i          rad. 2 2 3 2 6           Biu thc hai đu C là C  u 50 6cos 100t V. 6      Vit biu thc đin áp gia hai đu đon mch RC:  lch pha ca u và i là C Z 50 3  tan 3  rad. R 50 3          Mà   RC RC u i u i RC        0 u 100 2cos 100t V. 33            III. MCH IN XOAY CHIU GM L, C c đim:  in áp và tng tr ca mch: LC LC C o L LC L C LC L C L C LC L C oL oC oLC oL oC o LC L C L C UU U U I U I U U U Z Z Z Z Z 2 Z Z Z U U U U U I I 2 Z Z Z Z Z                               Gin đ véc t: - Khi U L > U C hay Z L > Z C thì u LC nhanh pha hn i góc /2. (Hình 1). Khi đó ta nói mch có tính cm kháng. - Khi U L < U C hay Z L < Z C thì u LC chm pha hn i góc /2. (Hình 2). Khi đó ta nói mch có tính dung kháng. (Hình 1) (Hình 2) Ví du 1. Mt đon mch gm mt t đin C có dung kháng 100  và mt cm thun có cm kháng 200  mc ni tip nhau. in áp hai đu cun cm có biu thc u L = 100cos(100t + /6) V. Vit biu thc đin áp  hai đu t đin. Hng dn gii: Ta có oL oC C o oC LC U U Z 100 I U 50V. Z 200 Z 2       Mt khác C L C C L ui u u u ui    5 2      rad.  66  2                  Vy biu thc hai đu đin áp qua t C là C 5 u 50cos 100t V 6     Luyn thi đi hc KIT-1: Môn Vt Lí ( Thy ng Vit Hùng) Mch đin xoay chiu có hai phn t Hocmai.vn – Ngôi trng chung ca hc trò Vit Tng đài t vn: 1900 58-58-12 - Trang | 6 - Ví du 2. on mch gm cun dây thun cm có đ t cm L = 2/ (H) mc ni tip vi t đin 4 1 10 C (F)    ri mc vào mt đin áp xoay chiu tn s 50 Hz. Khi thay t C 1 bng mt t C 2 khác thì thy cng đ dòng đin qua mch không thay đi. in dung ca t C 2 có giá tr bng A. 4 2 10 C (F). 2   B. 4 2 2.10 C (F).    C. 4 2 10 C (F). 3   D. 4 2 3.10 C (F).    Hng dn gii: Ta có oLC oLC LC L C UU I Z Z Z   . Do I không đi nên 1 2 1 2 12 12 1 2 2 1 L C L C C C o L C L C L C C L L C C L C L C Z Z Z Z Z Z vn Z Z Z Z Z Z Z Z Z Z Z Z Z 2Z Z                            T gi thit ta tính đc 2 1 4 L C C Z 200 10 Z 300 C (F). Z 100 3             Giáo viên: ng Vit Hùng Ngun : Hocmai.vn . đài t vn: 19 00 5 8-5 8 -1 2 - Trang | 4 - Ví d 1. Cho mch đin xoay chiu gm hai phn t R, C vi   4 10 R 10 0, C (H).  t vào hai đu đon. chiu có hai phn t Hocmai.vn – Ngôi trng chung ca hc trò Vit Tng đài t vn: 19 00 5 8-5 8 -1 2 - Trang | 2 - a)   2 2 2 2 RL L L L Z 10 0 Z