Đại cương về dòng điện xoay chiều

GV: Tr ịnh Văn B ình Phương pháp gi ải b ài tập Vật Lý 12 – Chương III ĐT: 0968.869.555 Trang1 BÀI 12. Đ ẠI CƯƠNG VỀ DÒ NG ĐI ỆN XOAY CHIỀU. DẠNG 1: SUẤT ĐIỆN ĐỘNG CẢM ỨNG CỦA KHUNG DÂY. -Xác đ ịnh góc φ: là góc tạo bởi véctơ cảm ứng từ B và véctơ pháp tuy ến n c ủa mặt phẳng khung dây tại thời điểm ban đầu t = 0 1.Vi ết biểu thức từ thông tức thời gửi qua khung giây : ф = Φ 0 cos(ωt + φ) = NBScos(ωt + φ) Trong đó: + ω l à t ần số góc = tốc độ góc của khung dây quay quanh trục + Ф 0 = NBS là t ừ thông cực đại gửi qua khung dây (đơn vị: wb - vêbe) + N là s ố vòng dây của khung + S là di ện tích của khung dây (đ ơn vị: m 2 ) + B đ ộ lớn véctơ cảm ứng từ (đơn vị: T - tesla) 2.Vi ết biểu thức suất điện động tức thời trong khung dây e = - ф’ = -ω Ф 0 sin(ωt + φ) = -E 0 sin(ωt + φ) = E 0 cos(ωt + φ + π/2) Trong đó: + E 0 = ω Ф 0 là su ất điện động cực đại trong khung dây (đ ơn vị: V - vôn) + 2 0 E E  là su ất điện động hiệu dụng trong khung dây (đơn vị: V - vôn) 3.N ếu khung dây kín có đi ện trở R th ì dòng điện xuất hiện trong khung dây là: + cư ờng độ d òng điện tức thời: i = e/R = E 0 /Rcos(ωt + φ + π/2) + cư ờng độ hiệu dụng: I = E/R Chú ý: N ếu khung dây hở thì khi ta nối hai đầu khung dây với moạch ngoài thì trong mạch ngoài xu ất hiện d ò ng đi ện xoay chiều v à hai đầu mạch xuất hiện điện áp xoay chiều biến thiên cùng tần s ố với suất điện động. BÀI T ẬP TỰ LUẬN. Bài1. M ột khung dây có diện tích S = 60cm 2 quay đ ều với vận tốc 20v òng trong một giây. Khung đ ặt trong từ tr ường đều B = 2.10 -2 T. Trục quay của khung vuông góc với đ ư ờng cảm ứng t ừ, tại thời điểm ban đầu mặt phẳng khung song song với đường cảm ứng từ. a.Xác đ ịnh chu kì, tần số góc của khung dây . b.Vi ết biểu thức từ thông xuy ên qua khung dây. c. vi ết biểu thức suất điện động trong khung dây d. N ếu khung dây là kín có điện trở 0,5Ώ hãy xác định cường độ hiệu dụng trong khung ĐS:a. T=0,05s, 40 π(rad/s). b. 5 12.10 cos40t    (Wb).c. 2 cos 2 1,5.10 40E t            (V) Bài 2. M ột khung dây dẫn phẳng dẹt h ình chữ nhật có 500 vòng dây, diện tích m ỗi v òng là 220 cm 2 . Khung quay đ ều quanh một trục đối xứng nằm trong mặt phẳng của khung dây với tốc độ 50 vòng/giây, trong m ột từ trường đều có véctơ cảm ứng từ B  vuông góc v ới trục quay và có độ l ớn B = 2 5 π T. Tìm su ất điện động cực đại trong khung dây. ĐS: E 0 = 220 2 (V). Bài 3. M ột khung dây dẫn có 500 vòng dây quấn nối tiếp, diện tích mỗi vòng dây là S = 200 cm 2 . Khung dây đư ợc đặt trong từ tr ường đều B = 0,2 T. Lúc t = 0, thì véctơ pháp tuyến n  c ủa khung GV: Tr ịnh Văn B ình Phương pháp gi ải b ài tập Vật Lý 12 – Chương III ĐT: 0968.869.555 Trang2 h ợp với véctơ cảm ứng từ B  m ột góc π 6 rad. Cho khung quay đ ều quanh trục (  ) vuông góc v ới B  v ới tần số 40 vòng/s. Viết biểu thức suất điện động ở hai đầu khung dây. ĐS: e = 160π.cos( 80πt - π 3 ) (V) Bài 4. (ĐH 2011) M ột máy phát điện xoay chiều một pha có phần ứng gồm bốn cuộn dây giống nhau m ắc nối tiếp, suất điện động xoay chiều do máy phát ra có tần số 50 Hz và có giá trị hiệu d ụng 100 2 (V). T ừ thông cực đại qua mỗi v òng của phần ứng là 5 π (mWb). S ố v òng dây trong m ỗi cuộn dây của phần ứng là bao nhiêu ? ĐS: N 1 = N 4 = 100 vòng. Bài 5. M ột khung dây dẫn phẳng quay đều với tốc độ góc ω quanh m ột trục cố định nằm trong m ặt phẳng khung dây, trong một từ tr ường đều có véctơ cảm ứng từ vuông góc trục quay của khung. Su ất điện động trong khung có biểu thức e = E 0 cos(ωt + π 2 ) V. T ại thời điểm t = 0, véctơ pháp tuy ến c ủa mặt phẳng khung dây hợp với véct ơ cảm ứng từ một góc bằng bao nhiêu ? ĐS: φ = π (rad) BÀI T ẬP TRẮC NGHIỆM. Câu 1: M ột khung dây phẳng, dẹt h ình chữ nhật gồm 200 vòng dây quay trong từ trường đều có c ảm ứng từ B = 0,2 T với tốc độ góc không đổi 40 rad/s. Tiết diện của khung S = 400 cm 2 , tr ục quay c ủa khung vuông góc với đường sức từ. Giá trị cực đại của suất điện động trong khung b ằng A. 64 V. B. 32 2 V. C. 402 V. D. 201 2 V. Câu 2: Một khung dây quay đều trong một từ trường đều quanh một trục vuông góc với các đư ờng cảm ứng từ. Suất điện động hiệu dụng trong khung là 60 V. N ếu giảm tốc độ quay của khung đi 2 l ần nh ưng tăng cảm ứng từ lên 3 lần thì suất điện động trong khung có giá trị hiệu d ụng là A. 60 V. B. 90 V. C. 120 V. D. 150 V. Câu 3: M ột khung dây quay đều quanh một trục vuông góc với từ trường đều với tốc độ góc  = 150 rad/s. Tr ục quay vuông góc với các đường cảm ứng từ. Từ thông cực đại gửi qua khung là 0,5 Wb. Su ất điện động hiệu dụng trong khung có giá trị bằng A. 75 V. B. 65 V. C. 37,5 2 V. D. 75 2 V. Câu 4: T ừ thông qua 1 vòng dây dẫn là  =  2 10.2  cos(100t - 4  ) (Wb). Bi ểu thức của suất đi ện động cảm ứng xuất hiện trong v òng dây này là A. e = 2cos(100t - 4  ) (V) B. e = 2cos(100t + 4  ) (V). GV: Tr ịnh Văn B ình Phương pháp gi ải b ài tập Vật Lý 12 – Chương III ĐT: 0968.869.555 Trang3 C. e = 2cos100t (V). D. e = 2cos(100t + 2  ) (V). Câu 5 (ĐH-2008: M ột khung dây dẫn h ình chữ nhật có 100 vòng, diện tích mỗi vòng 600 cm 2 , quay đ ều quanh trục đối xứng của khung với vận tốc góc 120 vòng/phút trong một từ trường đều có c ảm ứng từ bằng 0,2T. Trục quay vuông góc với các đ ường cảm ứng từ. Chọn gốc thời gian lúc vectơ pháp tuy ến của mặt phẳng khung dây ng ược hướng với vectơ cảm ứng từ. Biểu thức suất điện động cảm ứng trong khung là A. e 48 sin(40 t )(V). 2      B. e 4,8 sin(4 t )(V).     C. e 48 sin(4 t )(V).     D. e 4,8 sin(40 t )(V). 2      Câu 6:M ột khung dây quay đều trong từ tr ường B  vuông góc v ới trục quay của khung với tốc đ ộ n = 1800 vòng/ phút. Tại thời điểm t = 0, véctơ pháp tuyến n  c ủa mặt phẳng khung dây hợp v ới B  m ột góc 30 0 . T ừ thông cực đại gởi qua khung dây l à 0,01Wb. Biểu thức của suất điện đ ộng cảm ứng xuất hiện trong khung là : A. 0,6 cos(30 ) 6 e t Wb     . B. 0,6 cos(60 ) 3  e t Wb    . C. 0,6 cos(60 ) 6 e t Wb     . D. 60cos(30 ) 3 e t Wb    . D ẠNG 2: S Ố LẦN DÒNG ĐIỆN ĐỔI CHIỀU VÀ TH ỜI GIAN ĐÈN SÁNG. 1. Bi ểu thức điện áp tức thời và dòng điện tức thời: u = U 0 cos(t +  u ) và i = I 0 cos(t +  i ) V ới  =  u –  i là đ ộ lệch pha của u so v ới i, có 2 2      2. Dòng đi ện xoay chiều i = I 0 cos(2ft +  i ) * M ỗi giây đổi chiều 2f lần 3.Tính th ời gian đèn huỳnh quang sáng trong một chu kỳ Cách 1: Khi đ ặt điện áp u = U 0 cos(t +  u ) vào hai đ ầu bóng đèn, bi ết đèn chỉ sáng lên khi u ≥ U 1 . 4 t      V ới 1 0 os U c U   , (0 <</2) Cách 2: -N ếu đ èn chỉ sáng khi mu  thì gi ải ph ương trình u=m -Tìm t 1 và t 2 trong cùng m ột nửa chu kì: ∆t=t 2 -t 1 U u O M'2 M2 M'1 M1 -U U 0 0 1 -U 1 Sáng Sáng T ắt T ắt GV: Tr ịnh Văn B ình Phương pháp gi ải b ài tập Vật Lý 12 – Chương III ĐT: 0968.869.555 Trang4 - V ới thời gian hoạt động của đ èn là ∆t khá lớn so với chu kì T của dòng điện xoay chiều thì thời gian đèn sáng là τ= )( 2 )( 1212 tt T t ttN    v ới N: Số nửa chu k ì(T/2) trong thời gian ∆t. BÀI T ẬP TỰ LUẬN. Bài 1. M ột đèn nêon được đặt dưới hiệu điện thế xoay chiều có biểu thức là u = 220 2 cos 100πt ( V). Đèn s ẽ tắt nếu hiệu điện thế tức thời đặt v ào đèn có giá trị nhỏ hơn hoặc bằng 110 2 (V). Xác đ ịnh thời gian đèn t ắt trong mỗi nửa chu kì của dòng điện . ĐS : Bài 2.M ột đèn ống được mắc vào mạng điện xoay chiều u = 220cos(100 πt - π 2 ) V, đèn ch ỉ sáng khi u  110 (V). Bi ết trong một chu k ì đèn sáng hai l ần v à tắt hai lần. Khoảng thời gian một lần đèn t ắt l à bao nhiêu? ĐS: t = 1 300 (s) Bài 3.Dòng điện xoay chiều có cường độ i = 4cos120 t (A). Xác đ ịnh cường độ hiệu dụng của dòng điện và cho biết trong thời gian 2 giây dòng đi ện đổi chiều bao nhiêu lần? ĐS: I = 2 A. Đ ổi chiều 240 lần. Bài 4.M ột đèn ống làm việc với điện áp xoay chiều u = 220 cos100t (V). Tuy nhiên đèn ch ỉ sáng khi đi ệu áp đặt v ào đèn có |u| = 155 V. Hỏi trung bình trong 1 giây có bao nhiêu lần đèn sáng? ĐS: 100 l ần đèn sáng. BÀI T ẬP TRẮC NGHIỆM. Câu 1: Cư ờng độ của một dòng điện xoay chiều có biểu thức i = 4cos120 t (A). Dòng điện này A. có chi ều thay đổi 120 lần trong 1 s. B. có t ần số bằng 50 Hz. C. có giá tr ị hiệu dụng bằng 2 A. D. có giá tr ị trung bình trong m ột chu kì bằng 2 A. Câu 2: M ột dòng điện xoay chiều có cường độ i = 2 2 cos(100  t + /2) (A) thì trong 1 s dòng đi ện đổi chiều A. 100 l ần. B. 50 l ần. C. 25 l ần. D. 2 l ần. Câu 3: Các đèn ống dùng dòng điện xoay chiều có tần số 50 Hz sẽ A. phát sáng ho ặc tắt 50 lần mỗi giây. B. phát sáng ho ặc tắt 25 lần mỗi giây. C. phát sáng ho ặc tắt 100 lần mỗi giây. D. sáng đ ều không tắt. Câu 4:Một chiếc đèn nêôn đặt dưới một hiệu điện thế xoay chiều 119V – 50Hz. Nó chỉ sáng lên khi hi ệu điện thế tức thời giữa hai đầu bóng đèn lớn hơn 84V. Thời gian bóng đèn sáng trong m ột chu kỳ l à bao nhiêu? A. Δt = 0,0100s. B. Δt = 0,0133s. C. Δt = 0,0200s. D. Δt = 0,0233s. 2 2 GV: Tr ịnh Văn B ình Phương pháp gi ải b ài tập Vật Lý 12 – Chương III ĐT: 0968.869.555 Trang5 Câu 5: M ột đ èn nêon đ ặt d ưới hiệu điện thế xoay chiều có giá trị hiệu dụng 220V và tần số 50Hz. Bi ết đèn sáng khi hiệu điện thế giữa hai cực không nhỏ hơn 155V. Tỉ số giữa thời gian đèn sáng và th ời gian đèn tắt trong một chu kỳ là bao nhiêu? A. 0,5 l ần. B. 1 l ầ n. C. 2 l ần. D. 3 l ần Câu 6: M ột đ èn ống được mắc vào mạng điện xoay chiều Vtu ) 2 100cos(220    , đèn ch ỉ sáng khi Vu 110 . Bi ết trong một chu k ì đèn sáng 2 lần và tắt 2 lần. Khoảng thời gian một lần đèn t ắt là bao nhiêu? A. 1/200s B. 200s C. 1/300s D. 300S Câu 7: M ột bóng đèn ống được mắc vào mạng điện xoay chiều tần số f = 50Hz, điện áp hiệu d ụng 220V. Biết rằng đèn chỉ sáng khi điện áp giữa hai cực của đèn đạt giá trị u  110 2 V. Th ời gian đèn sáng trong 1s là A. 0,5 s B. 2 3 s C. 3 4 s D. 0,65 s D ẠNG 3: ĐIỆN LƯỢNG QUA TIẾT DIỆN DÂY DẪN. -Đi ện lượng qua tiết diện dây dẫn trong thời gian dt rất nh ỏ là: dq=idt -Đi ện lượng truyền qua tiết diện dây dẫn trong thời gian từ t 1 đ ến t 2 là:    2 1 2 1 t t t t idtdqq BÀI T ẬP TỰ LUẬN. Bài 1. Đi ện lượng của dòng điện xoay chiều có cường độ ) 2 cos( 0    tIi qua ti ết diện dây dẫn trong th ời gian nửa chu k ì kể từ lúc i=0 là bao nhiêu? ĐS: q=2I 0 /ω Bài 2. Đi ện lượng của dòng điện xoay chiều có cường độ tức thời i=I 0 sinωt qua ti ết diện của dây d ẫn trong thời gi an m ột chu k ì kể từ i=0 là bao nhiêu? ĐS: q=0. BÀI TẬP TRẮC NGHIỆM. Câu 1: Cư ờng độ d òng điện qua một đoạn mạch là 2 os(100 )( )i c t A . Đi ện l ượng qua một tiết di ện thẳng của đoạn mạch trong thời gian 0,005s kể từ lúc t=0 l à A. 1 25 C  . B. 1 50 C  C. 1 50 C D. 1 100 C  Câu 2: Dòng điện xoay chiều i = 2sin100 t(A) qua m ột dây dẫn. Điện lượng chạy qua tiết diện dây trong kho ảng thời gian từ 0 đến 0,15s l à: A.0 B. 4/100(C) C.3/100(C) D.6/100(C) GV: Tr ịnh Văn B ình Phương pháp gi ải b ài tập Vật Lý 12 – Chương III ĐT: 0968.869.555 Trang6 Câu 3: Dòng điện 2cos100 ( )i t A ch ạy qua dây dẫn. Điện lượng chạy qua một tiết điện dây trong kho ảng thời gian từ 0 đến 0,15s là: A.0 B. 4 ( ) 100 C  C. 3 ( ) 100 C  D. 6 ( ) 100 C  Câu 4: Dòng điện xoay chiều hình sin chạy qua một đoạn mạch có biểu thức có biểu thức cường đ ộ là        2 cos 0  tIi , I 0 > 0. Tính t ừ lúc )(0 st  , đi ện lượng chuyển qua tiết diện thẳng của dây d ẫn của đo ạn mạch đó trong thời gian bằng nửa chu kì của dòng điện là A.0 B.  0 2I C.   0 2I D. 2 0  I Câu 5: Dòng điện xoay chiều hình sin chạy qua một đoạn mạch có biểu thức cường độ là )cos( 0 i tIi   , I 0 > 0. Đi ện l ượng chuyển qua tiết diện thẳng của dây dẫn đoạn mạch đó trong th ời gian bằng chu kì của dòng điện là A. 0. B.   0 2I . C. 2 0  I . D.  0 2I . BÀI 13. CÁC M Ạ CH ĐI ỆN XOAY CHIỀU. 1.Đo ạn mạch chỉ có điện trở thuần R: u R cùng pha v ới i, ( =  u –  i = 0) I = R U R và 0 0 U I R  Lưu ý: Điện trở R cho dòng điện không đổi đi qua và có U I R  2.Đo ạn mạch chỉ có cuộn thuần cảm L: u L nhanh pha hơn i là /2, ( =  u –  i = /2) I = L L Z U và 0 0 L U I Z  v ới Z L = L là c ảm kháng -Đ ặt điện áp 2 cosu U t vào hai đ ầu một cuộn cảm thuần thì cường độ dòng điện qua nó có giá tr ị hiệu dụng l à I. Tại thời điểm t, điện áp ở hai đầu cuộn cảm thuần là u và cường độ dòng đi ện qua nó là i. Hệ thức liên hệ giữa các đại lượng là : Ta có: 2 2 2 2 2 2 2 2 0 0L L i u i u 1 1 I U 2I 2U       2 2 2 2 u i 2 U I   Lưu ý: Cu ộn thuần cảm L cho dòng điện không đổi đi qua hoàn toàn (không cản trở). 3.Đo ạn mạch chỉ có tụ điện C: u C ch ậm pha hơn i là /2, ( =  u –  i = -/2) I = C C Z U và 0 0 C U I Z  v ới 1 C Z C  là dung kháng -Đ ặt điện áp 2 cosu U t vào hai đ ầu một tụ điện th ì cường độ dòng điện qua nó có giá trị hiệu dụng là I. Tại thời điểm t, điện áp ở hai đầu tụ điện là u và cường độ dòng điện qua nó là i. H ệ thức liên hệ giữa các đại lượng là : GV: Tr ịnh Văn B ình Phương pháp gi ải b ài tập Vật Lý 12 – Chương III ĐT: 0968.869.555 Trang7 Ta có: 1 22 1 2 2 2 2 2 0 2 2 0 2  CC U u I i U u I i  2 2 2 2 u i 2 U I   Lưu ý: T ụ điện C không cho dòngđiện không đổi đi qua (cản trở hoàn toàn). BÀI T ẬP TỰ LUẬN. Bài 1. Đi ện áp giữa hai đầu một đoạn mạch điện xoay chiều chỉ có điện trở thuần R= 200  có bi ểu thức u= 200 2cos(100 )( ) 4 t V    . Vi ết biểu thức của cường độ dòng điện trong mạch. ĐS: i= 2 cos(100 )( ) 4 t A    Bài 2. Cho hi ệu điện thế giữa hai đầu một đoạn mạch xoay chiều chỉ có cuộn thuần cảm là : 100 2 100 3 cos( t )(V )    . Vi ết biểu thức của cường độ dòng điện trong mạch. ĐS: i= 5 2 100 6 cos( t )( A)    Bài 3. Bi ểu thức điện áp tức thời ở hai đầu tụ C = - 4 10 π (F) là u C = 100cos100πt (V). Vi ết biểu thức cường độ dòng điện qua tụ. ĐS: i = cos(100πt + π 2 ) (A). Bài 4. Đ ặt một hiệu điện thế xoay chiều vào hai đầu cuộn dây chỉ có độ tự cảm L= H 2 1 thì cư ờng độ dòng điện qua cuộn dây có biểu thức i=3 2 cos(100πt+ 6  )(A). Vi ết biểu thức hiệu điện thế ở hai đầu đoạn mạch ĐS: u=150 2 cos(100πt+ 3 2  )(V) Bài 5. Xác đ ịnh đáp án đúng . C ường độ dòng điện qua tụ điện i = 4cos100  t (A). Đi ện dung l à 31,8  F.Hi ệu điện thế đặt hai đầu tụ điện là: ĐS : u c = 400 cos(100  t - 2  ). (V) Bài 6. Đ ặt điện áp xoay chiều ))( 3 120cos( 0 VtUu    vào hai đ ầu một cuộn cảm thuần có độ t ự cảm 6 1 (H). T ại thời điểm điện áp hai đầu mạch l à )(240 V thì c ư ờng độ dòng điện qua cu ộn cảm là 1A. Viết biểu thức cường độ dòngđiện qua cuộn cảm. ĐS: i=3cos(120 πt -π/6)(A) )( 1 HL   GV: Tr ịnh Văn B ình Phương pháp gi ải b ài tập Vật Lý 12 – Chương III ĐT: 0968.869.555 Trang8 BÀI T ẬP TRẮC NGHIỆM. Câu 1: Cho đi ện áp hai đầu tụ C là u = 100cos(100 t- /2 )(V). Vi ết biểu thức dòng điện qua m ạch, biết )( 10 4 FC    A. i = cos(100t) (A) B. i = 1cos(100t +  )(A) C. i = cos(100t + /2)(A) D. i = 1cos(100t – /2)(A) Câu 2: Đặt điện áp 200 2 os(100 t+ )u c   (V) vào hai đầu đoạn mạch chỉ có cuộn thuần c ảm )( 1 HL   thì c ường độ dòng điện qua mạch là: A.        2 .100cos22   ti (A) B.        2 .100cos4   ti (A) C.        2 .100cos22   ti (A) D.        2 .100cos2   ti (A) Câu 3: Đ ặt điện áp 200 2 os(100 t)u c  (V) vào hai đ ầu đoạn mạch chỉ có cuộn thuần cảm L= 0,318(H) (L ấy 1   0,318) thì c ường độ dòng điện qua mạch là: A.        2 .100cos22   ti (A) B.        2 .100cos4   ti (A) C.        2 .100cos22   ti (A) D.        2 .100cos2   ti (A) Câu 4: Đ ặt điện áp 200 2 os(100 t)u c  (V) vào hai đ ầu đoạn mạch chỉ có tụ địên có C = 15,9F (L ấy 1   0,318) thì c ường độ dòng điện qua m ạch là: A. 2 os(100 t+ ) 2 i c   (A) B.        2 .100cos4   ti (A) C.        2 .100cos22   ti (A) D.        2 .100cos2   ti (A) Câu 5. Đ ặt v ào hai đầu tụ điện )( 10 4 FC    m ột hiệu điện thế xoay chiều u = 141cos(100 πt)V. Dung kháng c ủa tụ điện là A. Z C = 50Ω. B. Z C = 0,01Ω. C. Z C = 1Ω. D. Z C = 100Ω Câu 6. Đ ặt vào hai đầu cuộn cảm )( 1 HL   m ột hiệu điện thế xoay chiều u = 141cos(100 πt)V. C ảm kháng của cuộn cảm là A. Z L = 200 Ω. B. Z L = 100 Ω. C. Z L = 50 Ω. D. Z L = 25 Ω. Câu 7.Đ ặt vào hai đầu cuộn cảm )( 1 HL   m ột hiệu điện thế xoay chiều u = 141cos(100πt)V. Cư ờng độ d òng điện hiệu dụng qua cuộn cảm là A. I = 1,41A. B. I = 1,00A. C. I = 2,00A. D. I = 100A. GV: Tr ịnh Văn B ình Phương pháp gi ải b ài tập Vật Lý 12 – Chương III ĐT: 0968.869.555 Trang9 Câu 8. Đ ặt điện áp 0 u U cos( t ) 4     vào hai đ ầu đoạn mạch chỉ có tụ điện thì cường độ dòng đi ện trong mạch là i = I 0 cos(t +  i );  i b ằng A. 2   . B. 3 4   . C. 2  . D. 3 4  . Câu 9. Khi t ần số dòng điện xoay chiều chạy qua đoạn mạch chỉ chứa tụ điện tăng lên 4 lần thì dung kháng c ủa tụ điện A. Tăng lên 2 l ần B. Tăng lên 4 l ần C. Gi ảm đi 2 lần D. Gi ảm đi 4 l ần Câu 10. Khi t ần số dòng điện xoay chiều chạy qua đoạn mạch chỉ chứa cuộn cảm tăng lên 4 lần thì c ảm kháng của cuộn cảm A. Tăng lên 2 l ần B. Tăng lên 4 l ần C. Gi ảm đi 2 lần D. Gi ảm đi 4 lần Câu 11. Khi đ ặt một điện áp một chiều 12 V v ào hai đầu một cuộn dây thì có cường độ 0,24 A ch ạy qua cuộn dây. Khi đặt điện áp xoay chiều có giá trị 130 V, tần số 50 Hz, vào cuộn dây đó thì có c ường độ hiệu dụng 1 A chạy qu a. Đ ộ tự cảm của cuộn dây có giá trị bằng A. 1 ( )  H B. 1,2 ( )  H C. 1,3 ( )  H D. 2 ( )  H BÀI 14. M ẠCH RLC M ẮC NỐI TIẾP. D ẠNG 1: TỔNG TRỞ - CƯ ỜNG ĐỘ DÒNG ĐIỆN - HI ỆU ĐIỆN THẾ. 1. Tính t ổng trở bằng công thức . Z = 2 CL 2 )ZZ(R  ho ặc Z = o o I U I U  2. Tính cư ờng độ dòng điện hay hiệu điện thế từ công thức của định luật Ohm: I = Z U hay I o = Z U o 3. Có th ể tính hiệu đi ện thế từ các biểu thức sau: 2 CL 2 R 2 )UU(UU  hay 2 oCoL 2 oR 2 o )UU(UU  Chú ý: Tìm s ố chỉ của vôn kế hoặc ampe kế thì ta tìm giá tr ị hiệu dụng của hiệu điện thế v à cư ờng độ dòng điện. BÀI T ẬP TỰ LUẬN. Bài 1. Cho đo ạn mạch điện xoay chiều g ồm R,L mắc nối tiếp. Hiệu điện thế hai đ ầu đoạn mạch U AB = 220V . Bi ết tần số dòng điện là f = 50Hz; R = 10 , L = 10 1 (H) a. Tính t ổng trở đoạn mạch; b. Tính cư ờng độ dòng điện hiệu dụng trong mạch. c. Tính hi ệu điện thế hiệu dụng hai đầu mỗi phần tử trong đoạn mạch trên. ĐS: a. )(210 V ;b. )(211 A ;c. )(2110 VUU LR  . Bài 2. Cho đoạn mạch điện xoay chiều như hình vẽ: GV: Tr ịnh Văn B ình Phương pháp gi ải b ài tập Vật Lý 12 – Chương III ĐT: 0968.869.555 Trang10 A R L C B Hình 1 Bi ết tần số d òng điện là f = 50Hz; R = 10 3 , L = 10 3 (H) Và tụ điện có điện dung C =   2 10 3 (F), U AB = 120V a. Tính t ổng trở đoạn mạch; b. Tính cư ờng độ d òng điện hiệu dụng trong mạch. c. Tính hi ệu điện th ế hiệu dụng hai đầu mỗi phần tử trong đo ạn mạch trên. ĐS: a.20 Ω; b.6A; c. ),(360 VU R  ),(180 VU L  )(120 VU C  . Bài 4.Đ ặt một hiệu điện thế xoay chiều u = 120 2 cos(100t (V) vào hai đ ầu đoạn mạch gồm m ột bóng đèn chỉ có điện trở thuần R = 300 và t ụ điện có điện dung C = 4 10 6 F m ắc nối tiếp v ới nhau. a. Tính cư ờng độ dòng điện hiệu dụng trong mạch. b. Tìm hiệu điện thế hiệu dụng hai đầu bóng đèn và hai đầu tụ điện. ĐS: a.0,24A ; b.72V, 96V. Bài 5. Cho m ạch điện xoay chiều nh ư hình 2. Biết R = 200 Ω, L = 2/πH, C = 10 -4 /πF. Đ ặt vào hai đầu mạch điện một điện áp xoay chiều có bi ểu thức u = 100 10 cos100πt(V).Tính s ố chỉ của Ampe kế ĐS: 1A . Bài 6. M ạch điện gồm điện trở R = 50 Ω, cu ộn thuần cảm có độ tự cảm L = 2/ πH và t ụ điện C = 10 -4 /πF mắc nối tiếp. Điện áp xoay chiều hai đầu đoạn mạch có. Giá trị hiệu dụng U = 120V, tần s ố f = 50Hz. Tính cường độ hiệu dụng qua R. ĐS: I=1,07A. BÀI T ẬP TRẮC NGH I ỆM. Câu 1: M ạch điện xoay chiều gồm RLC mắc nối tiếp, có R = 30  , Z C = 20  , Z L = 60  . T ổng trở của mạch l à A.  50Z B.  70Z C.  110Z D.  2500Z Câu 2: Cho đo ạn mạch xoay chiều AB gồm điện trở R = 100  , t ụ điện C= 4 10 4 F và cu ộn cảm L =  2 H m ắc nối tiếp. Đặt vào hai đầu đoạn mạch AB một hiệu điện thế xoay chiều có dạng u=200sos100πt(V). Cư ờng độ dòng điện hiệu dụng trong mạch là A. I = 2 A B. I = 1,4 A C. I = 1 A D. I = 0,5 A Câu 3: Cho đo ạn mạch xoay chiều AB gồm điện trở R = 60  , t ụ điện C= 4 10 4 (F) và cu ộn c ảm L =  2,0 (H) m ắc nối tiếp. Đặt v ào hai đầu đoạn mạch AB một hiệu điện thế xoay chiều có d ạng )(100cos250 Vtu  . Cư ờng độ dòng điện hiệu dụng trong mạch là. R L C A Hình 2 [...]... ampe kế cực đại, hay cường độ dòng điện hiệu dụng đạt giá trị lớn nhất + cường độ dòng điện và điện áp cùng pha + hệ số công suất cực đại, công suất cực đại + để mạch có cộng hưởng, CÁC BÀI TẬP Bài 1 Cho mạch điện xoay chiều như hình 1 Biết R = 50 Ω, L = 1/πH Đặt vào hai đầu đoạn mạch một điện áp xoay chiều u  220 2 cos100t (V ) Biết điện dung của tụ điện có thể thay đổi được Định C để điện áp cùng... 2  Câu 8: (ĐH- 2009) Một đoạn mạch xoay chiều gồm R,L,C mắc nối tiếp Biết cảm kháng gấp đôi dung kháng Dùng vôn kế xoay chiều (có điện trở rất lớn) đo điện áp giữa hai đầu tụ điện và giữa hai đầu điện trở thì số chỉ của vôn kế như nhau Độ lệch pha giũa hai đầu đoạn mạch so cường độ dòng điện trong mạch là:     B C  D 6 3 3 4 Câu 9: Mạch điện xoay chiều gồm điện trở thuần R=30(  ) mắc nối tiếp... thì độ lệch pha giữa điện áp hai đầu đoạn mạch với dòng điện qua mạch là: A - π/3 B - π/4 C π/3 D π/419/ 0,1 Câu 2: Cho mạch điện R,L,C mắc nối tiếp Cuộn dây chỉ có độ tự cảm L  H , điện trở thuần  500 R  10 , tụ điện C   F Đặt vào hai đầu đoạn mạch một điện áp xoay chiều có tần số  f=50Hz , điện áp hiệu dụng U=100V Độ lệch pha giửa điện áp hai đầu đoạn mạch so với dòng điện trong mạch là: ... dây khi mắc vào nguồn điện không đổi U 1 = 100V thì cường độ dòng điện qua cuộn dây là I1 = 2,5 A, khi mắc vào nguồn điện xoay chiều U 2 = 100V, f = 50Hz thì cường độ dòng điện qua cuộn dây là I 2 = 2 A Tính điện trở thuần của cuộng dây và hệ số tự cảm L ĐS: R  40 ; L  0.096 H BÀI TẬP TRẮC NGHIỆM 0,1 Câu 1: Cho mạch điện xoay chiều gồm một cuộn dây có hệ số tự cảm L = H và có điện trở  500 F Đặt...   4 6 4 3 Câu 3: Đặt điện áp xoay chiều vào hai đầu đoạn mạch gồm điện trở thuần 40  và tụ điện mắc  nối tiếp Biết điện áp giữa hai đầu đoạn mạch lệch pha so với cường độ dòng điện trong đoạn 3 mạch Dung kháng của tụ điện bằng A 40 3  B 40 3  3 D 20 3  C 40 Câu 4: Cho đoạn mạch xoay chiều RLC mắc nối tiếp Biết các điện áp hiệu dụng U R = 10 3 V, UL = 50 V, UC = 60 V Điện áp hiệu dụng giữa... hiệu điện thế xoay hiều u=U 0sin100  t(V) Để hiệu điện thế hai đầu đoạn mạch cùng pha với hiệu điện thế hai đầu điện trở R thì giá trị độ từ cảm của cuộn dây là 1 10 1 A L= H B L= H C L= H   2 cảm có độ tự cảm L, tụ có điện dung C = A R D L= L C 2 H  1 H , C thay đổi được Mắc 10 vào hai đầu mạch điện một điện áp xoay chiều u  U 0 cos100 t Để điện áp hai đầu mạch cùng Câu 9: Đoạn mạch xoay chiều. .. Lý 12 – Chương III ĐS: Bài 10 Cho mạch điện xoay chiều như hình vẽ Tần số f = 10 3 50Hz; R  18; C  F ; cuộn dây có điện trở thuần 4 2 R2  9; L  H Các máy đo có ảnh hưởng không 5 đáng kể đối với dòng điện qua mạch Vôn kế V 2 chỉ 82V Hãy tìm số chỉ của cường độ dòng điện, vôn kế V 1, vôn kế V3 và vôn kế V ĐS: Bài 4 Cho mạch điện xoay chiều như hình vẽ Điện áp ở hai đầu đoạn mạch u AB  25 2... điện xoay chiều gồm R = 50  , một tụ điện có điện dung C mắc nối tiếp Điện áp giữa hai đầu đoạn mạch sớm pha hơn điện áp giữa hai bản tụ điện một góc π Dung kháng 6 của tụ điện bằng bao nhiêu ? ĐS: ZC = 50 3 (  ) Bài 2 Cho đoạn mạch xoay chiều như hình vẽ Trong đó uAB = 50 2 cost (V) ;UAN = 50 V ; UC = 60 V Cuộn dây L thuần cảm Xác định U L và UR ĐS: UL = 30 V; UR = 40 V Bài 3 Cho đoạn mạch điện xoay. .. và điện trở r Điện áp hiệu dụng ở hai đầu cuộn dây là 120 V Dòng điện trong mạch lệch pha π π so với điện áp hai đầu đoạn mạch và lệch pha so với điện áp hai đầu cuộn 6 3 dây Cường độ hiệu dụng dòng qua mạch bằng bao nhiêu ? A 3 3 (A) B 3 (A) C 4 (A) D 2 (A) 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, điện trở thuần R và tụ điện. .. cường độ dòng điện Viết biểu thức cường độ dòng điện qua mạch ứng với giá trị trên của C R L C Hình 1 10 4 ( F ) , i=4,4 2 cos(100πt) (A)  Bài 3 Đặt vào hai đầu đoạn mạch nối tiếp, gồm R = 10 Ω, L = 5mH và C = 5.10-4 F, một điện áp ĐS: C  u  220 2 cos 2ft (V ) người ta thấy cường độ dòng điện hiệu dụng đạt giá trị cực đại a.xác định tần số f của dòng điện Lấy π2 = 10 b.lập biểu thức của dòng điện . M ột dòng điện xoay chiều có cường độ i = 2 2 cos(100  t + /2) (A) thì trong 1 s dòng đi ện đổi chiều A. 100 l ần. B. 50 l ần. C. 25 l ần. D. 2 l ần. Câu 3: Các đèn ống dùng dòng điện xoay chiều. = 1 300 (s) Bài 3 .Dòng điện xoay chiều có cường độ i = 4cos120 t (A). Xác đ ịnh cường độ hiệu dụng của dòng điện và cho biết trong thời gian 2 giây dòng đi ện đổi chiều bao nhiêu lần? ĐS: I = 2 A. Đ ổi chiều. của hiệu điện thế v à cư ờng độ dòng điện. BÀI T ẬP TỰ LUẬN. Bài 1. Cho đo ạn mạch điện xoay chiều g ồm R,L mắc nối tiếp. Hiệu điện thế hai đ ầu đoạn mạch U AB = 220V . Bi ết tần số dòng điện là