TIẾT 23: MỘT SỐ BÀI TOÁN VỀ MẠCH ĐIỆN XOAY CHIỀU I.. Mục đích yêu cầu: Vận dụng các kiến thức đã học về dòng điện xoay chiều để áp dụng vào giải một số bài tập.. Cũng từ việc giải bài t
Trang 1TIẾT 23: MỘT SỐ BÀI TOÁN VỀ MẠCH ĐIỆN XOAY CHIỀU
I Mục đích yêu cầu:
Vận dụng các kiến thức đã học về dòng điện xoay chiều để áp dụng vào giải một số bài tập Cũng từ việc giải bài tập, giúp cho hs rút ra một số kinh nghiệm về việc giải toán và những nhận xét giúp cho việc hiểu nội dung bài học được sâu sắc hơn
* Trọng tâm: Các dạng toán đơn giản về mạch điện xoay chiều
* Phương pháp: Pháp vấn, diễn giảng, gợi mở
III Tiến hành lên lớp:
A Ổn định:
B Kiểm tra: Thông qua bài tập
C Bài mới
* GV giảng: cuộn cảm nào cũng
có điện trở thuần dù là rất nhỏ
Nếu cho mạch:
Một số chú ý: Nếu cho mạch như hình vẽ, thì:
C L 2
0 ) ( Z Z ) R
R (
*
0
C L R R
Z Z tg
* P = UIcosj, với cosj =
Z
R
R 0
, U = I.Z
Trang 2Thì mạch trên có thể xem như
mạch sau:
Nghĩa là, mạch trên gồm 2 điện
trở thuần R mắc nối tiếp với R0
=> P = (R + R0) I2
* Hiệu điện thế ở 2 đầu MN là: UMN = I ZMN
L 2 0
Bài toán 1:
Cho mạch:
Với: U = 127 V
f = 50 Hz
L = 0,05 H
RL = 1
I = 2A
Tính: a Z = ?
b UD = ? UL, R0 = ?
Bài toán 1:
Gọi điện trở của bóng đèn D là R; cuộn dây có điện trở thuần R 0 nên ta có thể vẽ mạch bên thành mạch như sau:
a Tổng trở của mạch điện: 63 , 5 ( )
2
127 I
U
b Vì mạch không có tụ điện, nên: 2 2
O ) ZL R
R (
=> Z 2 = (R + R 0 ) 2 + Z L 2 (1)
mà f = 50 Hz => = 2pf = 100p (rad/s)
=> ZL = L = 0,05 100p =
Trang 3c P = ?
Chú ý: tổng UR + UL,R0 U
Từ (1) => (R + R0)2 = Z2 – ZL
2
=> R + R0 = 2
L 2
Z
Z
=> R = Z2 ZL R0 60 , 5 ( )
Vậy hiệu điện thế ở hai đầu bóng đèn là: UD = I.R = 2 60,5
= 121 (V)
- Hiệu điện thế ở hai đầu cuộn dây: 0
0 L , R R
,
L I Z
L 2 0 R
,
=> U 2 31,5 (V)
0
R , L
c Công suất tiêu thụ của mạch là: P = UI.cosj
với cos j = 0 , 969
5 , 63
1 5 , 60 Z
R
=> P = 127 2 0,969 = 246 (W)
Bài toán 2:
Cho mạch:
Với: R = 100
L = 0,5 H
U = 220 V
f = 50 Hz
C = 100 mF = 10-5 F
Tính: a Z = ?
Bài toán 2:
C L
2 ( Z Z ) R
với = 2pf = 2p.50 = 100p (rad/s) => Z L = L = 0,5.100p= 157 ()
) ( 10 14 , 3 10
1 100 10
1 C
1
Vậy: Z = 189,7 ()
b Cường độ hiệu dụng: I = 1 , 16 A
7 , 189
220 Z
U
Trang 4b I = ?
c C' = ? để Imax
d cos j = ? ứng với C
cos j’ = ? ứng với C'
c Để cường độ hiệu dụng đạt giá trị cực đại khi trong mạch có hiện tượng cộng hưởng, và: Z L = Z C ‘
) F ( 10 2 5 , 0 ) 100 (
1 L
1 ' C L ' C
2 2
Vậy, C' = 20 mF
d Khi C = 10 mF => cos j = 0 , 527
7 , 189
100 Z
R
Khi C' = 20 mF ở mạch có hiện tượng cộng hưởng =>
cosj’ = 1
R
R
D Củng cố:
Bài tập 3 23 – Sách BT trang 25
Cho: đoạn mạch RLC có:
R = 4
L = 2mH = 2.10-3 H
C = 8 mF = 8.10-6 F
Tính: a Z, I = ?
b Vẽ giản đồ vectơ Tính j
a = 2pf = 2p.1000 = 6,18 103 (rad/s) + ZL = L = 0,002.2p.1000 = 12,57 ()
10 8 10 18 , 6
1 C
1 Z
6 3
C
L Z ) 4 ( 12 , 57 19 , 89 ) Z
(
=> Z = 8,34
Vậy: I = 4 , 3 ( A )
34 , 8
36 Z
U
b UR = IR = 4,3 4 = 17,2 (V)
Trang 5UL = IZL = 4,3 12,57 = 54,1 (V)
UC = IZC = 4,3 19,89 = 85,5 (V)
83 , 1 4
89 , 19 57 , 12 R
Z Z
=> j = - 610 30’
=> giản đồ vectơ
E Dặn dò:
Bài tập về nhà: 3.10, 3.15, 3.18, 3.19, 3.20, 3.21, 3.22, 3.23, 3.24, 3.29
Chuẩn bị tiết sau “Bài tập”