Tài liệu hạn chế xem trước, để xem đầy đủ mời bạn chọn Tải xuống
1
/ 23 trang
THÔNG TIN TÀI LIỆU
Thông tin cơ bản
Định dạng
Số trang
23
Dung lượng
0,98 MB
Nội dung
CÁC DẠNG BÀI TOÁN VỀ ĐỘ LỆCH PHA 1.Phương pháp chung: + tan Z L ZC U U Hay tan L C Thường dùng công thức có dấu , R UR U R P Hay cos R ; cos = ; Lưu ý công thức không cho biết dấu U Z UI Z Z U U + sin L C ; hay sin L C Z U U U U U U + Kết hợp với công thức định luật ôm : I R L C MN R ZL ZC Z ZMN + cos + Lưu ý: Xét đoạn mạch áp dụng công thức cho đoạn mạch +Độ lệch pha hai đoạn mạch mạch điện: 1 2 ,khi đó: -Nếu (hai điện áp đồng pha) 1 2 tan1 tan2 Lúc ta cộng biên độ điện áp thành phần: U U1 U Z Z1 Z2 -Nếu (hai điện áp vuông pha),ta dùng công thức: tan1 tan2 1 -Nếu ta dùng công thức : tan tan 1 tan 2 dùng giản đồ véc tơ tan 1 tan 2 +Thay giá trị tương ứng hai đoạn mạch biết vào tan1 tan2 (Với : tan Z L ZC ) R 2.Xác định đại lượng biết hai đoạn mạch có điện áp pha, vuông pha a.Các ví dụ: C2 C1 L,R2 R1 Ví dụ 1: ho mạch điện oay chi u hình bên A E 102 R1 = 4, C1 F , R2 = 100 , L H , f = 50Hz 8 Tìm điện dung 2, biết r ng điện áp uAE uEB đồng pha Bài giải: AE uAE i ; EB uEB i Vì uAE uEB đồng pha nên uAE uEB AE EB tan AE tan EB ZC1 R1 Z L ZC2 R2 ZC2 Z L ZC1 R2 R1 100 1 104 ZC2 100 300 ; C2 (F) 2 f ZC2 2 50.300 3 Tuyensinh247.com B m Ví dụ 2: ho mạch điện hình vẽ U AN = 150V, UMB = 200V, uAN uMB vuông pha với nhau, cường độ dòng điện tức thời mạch có biểu thức i I o cos100 t (A) Biết cuộn dây cảm Hãy viết biểu thức uAB Bài giải:Ta có: U AN U U 150 V R C U MB U R2 U L2 200 V A (1) C L, R B N M (2) Vì uAN uMB vuông pha nên: MB AN MB AN (Với MB , AN ) 2 tan MB tan AN tan MB tan AN cot AN tan MB tan AN 2 U U (3) L C U R2 U L U C UR UR Từ (1), (2) (3), ta suy : UL = 160V , UC = 90V, UR = 120V Ta có : U AB U R2 U L U C 1202 160 90 139 V tan U L U C 160 90 0,53 rad Vậy u AB 139 cos 100 t 0,53 (V) UR 120 12 Ví dụ 3: ho vào đoạn mạch hình bên dòng điện oay chi u có cường độ i I o cos100 t (A) Khi uMB uAN vuông pha nhau, uMB 100 cos 100 t 3 (V) Hãy viết biểu thức uAN tìm hệ số công suất đoạn mạch MN Bài giải: Do pha ban đầu i b ng nên L,r=0 R MB u i M rad 3 Dựa vào giản đồ vec-tơ, ta có giá trị hiệu dụng U L, UR, UC là: A C N B MB UR = UMB cos MB = 100cos U L U R tan MB 50 tan 50 (V) 50 (V) U MB UL MB O MN U MN I UR Vì uMB uAN vuông pha nên: UC U AN MB AN AN U2 502 50 U U Ta có: tan MB tan AN 1 L C 1 U C R (V) U L 50 UR UR Tuyensinh247.com Ta có: U AN UR cos AN 50 100 (V) U oAN 100 cos 6 Vậy biểu thức u AN 100 cos 100 t (V) 6 Hệ số công suất toàn mạch: cos R UR UR 2 Z U U R U L U C 50 50 50 50 3 2 Ví dụ 4: ho đoạn mạch oay chi u u = U0cost ổn định , có R ,L , ( L cảm )mắc nối tiếp với R thay đổi Khi R = 20 công suất điện trở R cực đại đồng thời u chỉnh tụ điện áp hiệu dụng hai đầu tụ giảm Dung kháng tụ : A 20 B 30 C 40 D 10 Giải : Khi R thay đổi; công suất điện trở R cực đại R = ZL - ZC (1) Đồng thời lúc u chỉnh tụ điện áp hai hiệu dụng đầu tụ giảm húng tỏ R = 20 = ZL - ZC => UCMAX Áp dụng UCMAX => ZC = ( R2 + ZL2 ) / ZL (2) đương nhiên ZC > ZL Từ (1) => ZL = ZC – R (3) thay (3) vào (2) => ZC = 2R = 40 => chọn C Ví dụ 5: Đoạn mạch oay chi u với điện áp hai đầu đoạn mạch ổn định , có RL ( L cảm ) mắc nối tiếp Biết : điện áp hiệu dụng hai đầu đoạn mạch lệch pha = / so với cường độ dòng điện hiệu qua mạch Ở thời điểm t , điện áp tức thời hai đầu đoạn mạch chứa L uLC = 100 V điện áp tức thời hai đầu điện trở R uR = 100 V Biểu thức điện áp cực đại hai đầu điện trở R : A 200 V B 173,2 V C 321,5 V D 316,2 V U U0 0LC Giải Đoạn mạch chứa L R => uLC vuông pha với uR u Áp dụng : LC U LC uR U 0R 2 u => LC uR2 U 02R tan U0R = 316,2 V chọn D U0R Ví dụ 6: Đoạn mạch oay chi u với điện áp hai đầu đoạn mạch ổn định , có R, L (L cảm )mắc nối tiếp Biết : thời điểm t , điện áp tức thời hai đầu đoạn mạch chứa L Tuyensinh247.com uLC = 100 ( V ) điện áp tức thời hai đầu điện trở R uR = 100 V ; độ lệch pha điện áp hiệu dụng hai đầu đoạn mạch cường độ dòng điện hiệu /3 Pha điện áp tức thời hai đầu điện trở R thời điểm t : A /6 B /4 C /3 D /5 Giải : Đoạn mạch chứa RL Điện áp tức thời uLC = U0LC cos ( t + /2) = U0LC sint uR = U0R cost Và uLC vuông pha với uR => u LC U LC uR U 0R u LC u sin ωt π tan φ tan ωt tan ωt R ωt cos ωt tan φ => chọn B Ví dụ 7: Đoạn mạch oay chi u với điện áp hai đầu đoạn mạch AB ổn định , có R, L ( L cảm ) mắc nối tiếp Biết : thời điểm t1 , điện áp tức thời hai đầu đoạn mạch chứa LC uLC = 50 ( V ) điện áp tức thời hai đầu điện trở R uR = 50 V ; thời điểm t2 điện áp tức thời hai đầu đoạn mạch chứa L u LC = 150 ( V ) điện áp tức thời hai đầu điện trở R uR = 50 V Độ lệch pha điện áp tức thời hai đầu đoạn mạch so với cường độ dòng điện tức thời thời điểm t1 : A /3 B /6 C /4 D / Giải u Áp dụng LC U LC Áp dụng uR U 0R u LC U LC uR U 0R => U0LC = 100 V U0R = 100 V u LC sin ωt u π tan φ tan ωt tan ωt R ωt cos ωt tan φ họn B Ví dụ 8: Đặt điện áp oay chi u có giá trị hiệu dụng không đổi 150V vào đoạn mạch AMB gồm đoạn AM chứa điện trở R, đoạn mạch MB chứa tụ điện có điện dung mắc nối tiếp với cuộn cảm có độ tự cảm L thay đổi Biết sau thay đổi độ tự cảm L điện áp hiệu dụng hai đầu mạch MB tăng 2 lần dòng điện mạch trước sau thay đổi lệch pha góc mạch AM chưa thay đổi L? A 100 V B 100 V 2U MB Giải 1:Khi thay đổi L : U MB Tìm điện áp hiệu dụng hai đầu C 100 V D 120 V A Tuyensinh247.com R M C L B U U R2 (U L U C ) U U R (U L U C ) U U R2 ( ) U R2 8U R2 7U 2 U U R 2 Gọi ( : góc lệch pha i so với u: tg UC U L UR Do dòng điện hai trường hợp vuông pha nên i i tg i tg i 1 (U C U L )( U C U L ) 1 UR U R U U 8(U C U L ) 8(U U R2 ) 2 R R U R2 (8U R2 7U ) 8(U 2U R2U U R4 ) 8U 2 7U U 8U 16U U U (9U ) 8U U UR U R R 2 R R Thay U từ đ giải pt tìm UR=UAM(lúc chưa thay đổi) Giải 2:Ta có: tan1 = U U C2 U L1 U C1 ; tan2 = L U R1 U R2 Đ cho: /1/ + /2 / = /2 =>tan1 tan2 = ( U L1 U C1 U L U C )( ) = -1 U R1 U R2 2 2 (UL1 – UC1)2 (UL2 – UC2)2 = U R21 U R2 Hay: U MB U MB = U R1 U R 2 Vì UMB2 = 2 UMB1 => U MB (1) = U R1 U R Mặt khác cuộn dây cảm thuần, Ta có trước sau thay đổi L: 2 2 2 U2 = U R21 + U MB = U R + U MB => U R = U R1 - U MB1 (2) 2 2 Từ (1) (2): U MB = U R1 U R = U R1 ( U R1 - U MB1 ) 2 => U R41 - U MB U R1 - U MB1 = Giải PT bậc loại nghiệm âm: => U R1 = U MB1 2 Tao có: U R21 + U MB = U => U R1 + U R21 2 = U2 => UR1 = U = 100 (V) Chọn B Ví dụ 9: Một mạch điện gồm R nối tiếp tụ điện nối tiếp cuộn dây L Duy trì hai đầu đoạn mạch điện áp oay chi u u = 240 cos(100(t)V, điện trở thay đổi Cho R = 80 ,I = A, UCL= 80 V, điện áp uRC vuông pha với uCL Tính L? A 0,47H B 0,37H C 0,68H D 0,58H Giải: UL U L Ta có U = 240 (V); UR = IR = 80 (V) UC Vẽ giãn đồ véc tơ hình vẽ: U UR = ULC = 80 V Xét tam giác cân OME E Tuyensinh247.com U O /6 C Ur UR L UR UC C/6 F U2 = UR2 + UCL2 – 2URULcos=> = => = 2 => = M UC Xét tam giác OMN UC = URtan = 80(V) (*) Xét tam giác OFE : EF = OE sin N = 120 (V) (**) Từ (*) (**) suy U L = 200 (V) Z 200 200 = => L = L = = 0,3677 H 0,37 H Chọn đáp án B 100 100 3 UL – UC = Usin Do ZL = UL I b.Trắc nghiệm: Câu 1: ho mạch điện hình vẽ: L = A L,r H; R = 100, C R N B M tụ điện có điện dung thay đổi , điện áp hai đầu mạch u AB = 200cos100t (V) Để uAM uNB lệch pha góc A 3 10-4F Câu 2: B , điện dung 10-4F tụ điện phải có giá trị ? C 10-4F D ho mạch điện oay chi u RL , đoạn MB chứa tụ điện (V) uộn dây cảm có L = 3/5(H), tụ điện 2 10-4F u AB= U0.cos2ft = 10-3/24(F) HĐT tức thời uMB uAB lệch pha 900 Tần số f dòng điện có giá trị là: A.60Hz B.50Hz Câu 3: ho mạch điện oay chi u hình vẽ C.100Hz u AB =140 2cos100πt (V) UAM = 140 V, UMB = 140 V A Biểu thức điện áp uAM A 140 2cos(100πt - π/3) V; C 140 2cos(100πt + π/3) V; D.120Hz L,r M C B B 140 2cos(100πt + π/2) V; D 140cos(100πt + π/2) V; Câu 4: Đoạn mạch oay chi u hình vẽ: Cho uAB=200 2cos100 t (v) C = 104 F ,U AM 200 3v UAM sớm pha rad so với uAB Tính R R A L, N C M B A, 50Ω B, 25 Ω ,75Ω D, 100Ω Câu ho mạch điện LR nối thứ tự Biết R biến trở, cuộn dây cảm có L = 4/(H), tụ có điện dung = 10-4/(F) Đặt vào hai đầu đoạn mạch điện áp Tuyensinh247.com oay chi u ổn định có biểu thức: u = U0.sin100t (V) Để điện áp uRL lệch pha /2 so với uRC R b ng bao nhiêu? A R = 300 B R = 100 C R = 100 D R = 200 Câu ho mạch điện RL nối tiếp R thay đổi được, L = 0,8/ H, C = 10-3/(6) F Đặt vào hai đầu đoạn mạch điện áp có biểu thức: u = U0.cos100t Để uRL lệch pha /2 so với u phải có A R = 20 B R = 40 C R = 48 D R = 140 Câu ho đoạn mạch RL nối tiếp Biết L = 1/ H C = 25/ F, điện áp oay chi u đặt vào hai đầu mạch ổn định có biểu thức u = U 0cos100t Ghép thêm tụ ’ vào đoạn chứa tụ Để điện áp hai đầu đoạn mạch lệch pha /2 so với điện áp hai đầu tụ phải ghép giá trị ’ b ng bao nhiêu? A ghép ’// , ’ = 75/ F B ghép ’nt , ’ = 75/ F ghép ’// , ’ = 25 F D ghép ’nt , ’ = 100 F Câu 8: Đoạn mạch oay chi u RL mắc nối tiếp Điện trở R=100 , cuộn dây cảm có độ tự cảm L, tụ có điện dung = 10 4 F Mắc vào hai đầu đoạn mạch điện áp u=U0cos100 t(V) Để điện áp hai đầu đoạn mạch pha với điện áp hai đầu R giá trị độ từ cảm cuộn dây A L= H B L= 10 H C L= H 2 D L= H Câu 9: (Đề ĐH năm 2008) Một cuộn dây có điện trở R độ tự cảm L mắc nối tiếp với tụ điện, đặt vào hai đầu đoạn mạch một hiệu điện oay chi u có hiệu điện hiệu dụng không đổi Khi hiệu điện hai đầu cuộn dây lệch pha so với hiệu điện hai đầu mạch Biểu thức sau : A R2 = ZL(ZL – ZC) B R2 = ZL(ZC – ZL) C R = ZL(ZC – ZL) D R = ZL(ZL – ZC) Câu 10: ho mạch điện oay chi u hình vẽ, cuộn dây cảm Biết U AM = 80V ; C R trị hiệu L B có giá UNB = 45V độ lệch pha uAN uMB 900, Điện áp A A B N M dụng : A 60VB B 100V C 69,5V D 35V Câu 11: Đoạn mạch oay chi u RL , cuộn dây cảm, biết L = R Đặt vào hai đầu đoạn mạch điện áp oay chi u ổn định, với tần số góc thay đổi, mạch có hệ số công suất với hai tần số 1 = 50 rad/s = 200 rad/s Hệ số công suất mạch Tuyensinh247.com A 8/17 B 2/ 13 C 3/ 11 D 5/ 57 Câu 12 : Đoạn mạch oay chi u RL nối tiếp , cuộn dây cảm với R < 2L; điện áp hai đầu đoạn mạch u = U cos t , U ổn định thay đổi Khi = C điện áp hai đầu tụ cực đại điện áp hiệu dụng hai đầu cuộn dây U L = UR /10 Hệ số công suất tiêu thụ đoạn mạch A 0,6 B 1/ 15 C 1/ 26 D 0,8 Câu 13 : Đoạn mạch oay chi u RL nối tiếp , cuộn dây cảm với R2 < 2L; điện áp hai đầu đoạn mạch u = U cos t , U ổn định thay đổi Khi = L điện áp hai cuộn cảm L cực đại ULmax = 41U/40 Hệ số công suất tiêu thụ đoạn mạch A 0,6 B 1/ 15 C 1/ 26 D 0,8 Câu 14: Đoạn mạch oay chi u AB có RL nối tiếp , cuộn dây cảm với R < 2L; điện áp hai đầu đoạn mạch uAB = U cos t , U ổn định thay đổi Khi = C điện áp hai đầu tụ cực đại, điện áp tức hai đầu đoạn mạch AN ( gồm RL ) AB lệch pha Giá trị nhỏ : A.70,530 B 900 C 68,430 D 120,30 Câu 15: Đoạn mạch oay chi u AB, cuộn dây L không cảm có điện trở r = 10 , hệ số tự cảm L A Lr M R N C B = / (H) , điện dung = 10 / 2 ( F), tần số dòng điện f = 50 Hz Biết r ng điện áp tức thời hai đầu đoạn mạch AN vuông pha với điện áp tức thời hai đầu đoạn mạch MB Điện trở R có giá trị A 205 B 100 C 195 D 200 Câu 16 : Đoạn mạch oay chi u có RL mắc nối tiếp với u AB = 30 cos (t + ) ; biến thiên Khi điện áp hiệu dụng hai đầu tụ cực đại điện áp hiệu dụng hai đầu cuộn dây ( cảm ) 32 V Điện áp cực đại U Cmax : A 50 V B 40 V C 60 V D 52 V Câu 17 : Đoạn mạch oay chi u có RL ( L cảm ) với điện áp hiệu dụng U; tần số góc thay đổi tỉ số ( ZL/ZC ) = 0,5 điện áp hai đầu tụ cực đại Giá trị cực UCmax tưng ứng A 2U B U C 2U/ D 4U Câu 18: Đoạn mạch oay chi u có RL ( L cảm ) với điện áp hiệu dụng U không đổi; tần số góc thay đổi tỉ số ( ZC/ZL ) = 0,5 điện áp hai đầu cuộn dây cực đại Giá trị cực tổng trở Z đoạn mạch A Z = 2ZC B Z = ZC C Z = ZL D Z = ZL/ Câu 19 : Đọan mạch oay chi u RL nối tiếp( L cảm ) với U ổn định Biết r ng điện áp tức thời hai đầu đoạn mạch A Tuyensinh247.com L M R N C B AN vuông pha với điện áp tức thời hai đầu đoạn mạch MB điện áp hiệu dụng tương ứng U AN = v; UMB = V Điện áp hiệu dụng hai đầu điện trở R A V B 3,6 V C V D V Câu 20 : Đoạn mạch oay chi u AB có RL nối tiếp ( L cảm ) với điện áp hiệu dụng UAB không đổi; điện trở R thay đổi Khi R = R R = R2 công suất đoạn mạch P1 = P2; góc lệch pha điện áp hai đầu đoạn mạch AB với dòng điện có trị số 1 2 Ta có : A 1 + 2 = /2 B 1 + 2 = /3 C 1 + 2 = 2 /3 D 1 + 2 = /4 ‘ BÀI TẬP ĐIỆN VUÔNG PHA CÔNG THỨC VẾ PHẢI BẰNG =1 RÚT GỌN PHẦN DÒNG ĐIỆN XOAY CHIỀU 2 – Đoạn mạch có L ; uL vuông pha với i : uL U 0L i I0 – Đoạn mạch có tụ uC U 0C i I0 u LC U LC i I0 ; uC vuông pha với i: 3- Đoạn mạch có L ; uLC vuông pha với i: 2 – Đoạn mạch có R L ; uR vuông pha với uL uL U 0L uR U 0R 2 – Đoạn mạch có R uC U 0C uR U 0R uL uR hay U sin φ U cos φ ; uR vuông pha với uC 2 uC uR hay U sin φ U cos φ U0LC U0 – Đoạn mạch có RL ; uR vuông pha với uLC u LC U LC uR U 0R 2 u hay LC U LC 2 i I0 u LC u R U sin φ U cos φ U0R – Từ u kiện để có tượng cộng hưởng 02LC = Xét với thay đổi Tuyensinh247.com ω LC ωL ωL ωC ωC 7a : tan φ R R ω2 L ω ω R ω02 R ω = h ng số => L tan φ ω 7b : ZL = L Z C => Z ω2 = > L ω LC ωC ZC ω0 ZL ω Z C ω0 => đoạn mạch có tính cảm kháng ZL > ZC => L > 0 => đoạn mạch có tính dung kháng ZL < ZC => C < 0 => cộng hưởng ZL = ZC => = 0 7c : I1 = I2 < Imax => 12 = 02 Nhân thêm hai vế L => 12LC = 02LC = ZL1 = 1L ZC2 = 1/ 2C ZL1 = ZC2 ZL2 = ZC1 7d : Cos1 = cos2 => 12L = thêm u kiên L = CR2 cos φ1 R R ( Z L1 Z C1 ) 2 => cos φ1 ω1 ω2 ω ω – Khi L thay đổi ; điện áp hai đầu cuộn cảm L ULmax tanRC tanRLC = – – Khi thay đổi ; điện áp hai đầu tụ UCmax tanRL tanRLC = – 10 – Điện áp cực đại hai đầu tụ điện thay đổi Với 2 = C2 = 02 – => U C max R2 2L2 ; ZL = CL ZC = 1/ CC => ω2 ZL ωC2 LC C2 ZC ω0 U Z L ZC 2 U ZL => U Z CMAX C Tuyensinh247.com 10 2 U ωC2 => U CMAX ω0 11 – Điện áp đầu cuộn dây cảm L cực đại thay đổi ZC ω02 1 R 2C2 Với ; ZL = LL ZC = 1/ LC => Z L ωL2 LC ωL2 ωL ω0 => U L max U => U LMAX U Z C ZL 2 2 ZC Z L U ω02 => U CMAX ωL 3.Xác định đại lượng biết hai đoạn mạch có điện áp lệch pha góc a Các ví dụ: Ví dụ 1: Một mạch điện không phân nhánh gồm điện trở R = 75 , cuộn cảm có độ tự cảm L = H tụ điện có điện dung 4 Dòng điện oay chi u qua mạch: i = cos 100 t(A) Độ lệch pha điện áp cường độ dòng điện /4.Tính Viết biểu thức điện áp hai đầu đoạn mạch Bài giải: ZL= L= 100 =125 ; 4 Độ lệch pha u i: tan= 125 ZC Z L ZC Z Z tan = / L C / 1= 75 R R 1 103 C .Z 100 50 5 F 75 125 ZC ZC 50 C Suy ra: 75 125 ZC => => 1 104 75 ZC 125 ZC 200 F ZC .ZC 100 200 a) Trường hợp 2 103 2 F , Z = Z R Z L ZC 75 125 50 75 2 = 5 Ta có: U0 = I0 Z = 2.75 =150 V ; =/4 nên: u= 150 cos(100t+ /4)(V) b) Trường hợp = 104 F , Z = Z R Z L ZC 752 125 200 75 2 2 Ta có: U0 = I0 Z = 2.75 =150 V ; = -/4 nên: u= 150 cos(100t- /4)(V) Tuyensinh247.com 11 + Ví dụ 2: ho mạch oay chi u hình vẽ: C 31,8(F ) , f=50(Hz); Biết U AE lệch R,L pha U E B góc 1350 i pha với U AB Tính giá A trị R? E C B A R 50() B R 50 () C R 100() D R 200() Bài giải: Theo giả thiết u i pha nên mạch ảy tượng cộng hưởng ta có: Z L Z C EB 1 100() Mặt khác đoạn EB chứa tụ C 100 31,8.10 6 nên 900 Suy : tg AE 0 0 AE EB 1350 Hay : AE EB 135 135 90 45 ; Vậy ZL tg 45 R Z L 100() R họn Tuyensinh247.com 12 + Ví dụ 3: ho đoạn mạch hình vẽ : f=50(Hz); L= (H) 2 U MB trễ pha 900 so với U AB U MN trễ pha 1350 so với U AB Tính điện trở R? L A 50( ) C 100( ) B 100 ( ) D 80 ( ) 100 = 50 Do 2 Bài giải: ZL= L. = tg MB Hay : A C M U MB trễ pha 900 so với R N B U AB ; Nên ta có: 1 tg AB ZC 1 R R Z C ( Z L Z C ) (1) Z Z R Z L ZC L C R Mặt khác U MN trễ pha 1350 so với U AB nên: MN AB 1350 AB MN 1350 1350 90 450 nên MN ( Do đoạn MN chứa 90 ) Z L ZC tg 450 Z L Z C R(2) Thay (2) vào (1) ta có: R Z 100 Z L ZC ZC ZC L 50() Thay vào (2): R Z L Z C 100 50 50() 2 Vậy : tg AB họn A + Ví dụ 4: ho mạch điện RL ; u = 200 mạch có L = L1 = 3 (H) L = L2 = cos100t (V) L thay đổi ; Khi (H) Thì mạch có cường độ dòng điện hiệu dụng giá trị tức thời lệch pha góc 2 Tính R C Viết biểu thức i a/Giải: Ta có ZL1= L 3 100 300 3() ; ZL2= L 100 100 3() ; 2 1.Theo đ I1 =I2 => (Z L1 ZC ) (Z L ZC ) => Z L ZC / Z L ZC / => ZC= (ZL1+ZL2) /2 ==200 => C= 104 3 (F ) Theo đ 1 -2 =2/3 Do tính chất đối ứng 1 = - 2 Tuyensinh247.com 13 => 1 =/3 ; 2 = - /3 ; Ta có : I1= 3 300 200 R 200 Hay 100 200 R => R =100 U 1A = I2 2 Z1 100 (300 200 ) Vậy : i1 = cos(100t - /3 )(A) Vậy : i2 = cos(100t +/3 )(A) + Ví dụ 5: ho mạch điện LR nối thứ tự Biết R biến trở, cuộn dây cảm có L = 4/ (H), tụ có điện dung = 10-4/ (F) Đặt vào hai đầu đoạn mạch điện áp oay chi u ổn định có biểu thức: u = U 0.cos100 Lt (V) Để R điệnC A áp uRL lệch pha /2 so với uRC R b ng bao nhiêu? M N A R = 300 B R = 100 C R = 100 D R = 200 Giải: uRL lệch pha /2 so với uRC ta có: Suy R = Z L ZC = 400.100 =200 B Z L ZC ( tính chất vuông pha ) R R Đáp án D + Ví dụ 6: ho mạch điện RL , L thay đổi được, Điện áp hai đầu mạch u = U cos( t) V; Khi L = L1 = (H) L = L2 = dòng điện đ u lệch pha góc Tính R biết = (H) Thì giá trị tức thời so với u 104 F 2 A Tính biết R = 100 Tính R biết = 100 rad/s Giải: ZC = 200 1/Theo đ : tan (/4 ) = tan(- /4) = Z L ZC R Z L1 Z C R (1) C L R M N ( L2 > L1 ) (2) Từ (1) (2) suy ra: (ZL1+ZL2) =2.ZC =400 (L1+L2) =400 => =400/(L1+L2) =100 (Rad/s) Thế =100 (Rad/s) vào (1) ta suy R = 100 2/ R = 100, theo (1) suy ZL2 -ZC = R =100 (3) Tuyensinh247.com 14 B theo (2) suy ZC - ZL1 = R =100 (4) ộng (3) (4) ta có : (ZL2-ZL1) =200 (L2-L1) =200 => =200/(L2-L1) =100 (Rad/s) Thế vào (1) suy ZC = 200 => C = 104 F 2 3/ Cho =100 (Rad/s) , Theo : ZC =(ZL1+ZL2)/2 = 200 Thế ZC = 200 vào (1) Tính R =100 Nhận xét: câu có Đáp số , khác cho biết thông số tìm thông số ! + Ví dụ 7: Đoạn mạch oay chi u hình vẽ R =100Ω, UAM =200V UMB=100 (V), uAM 5 lệch pha rad so với uMB 12 Tinh công suất mạch A, 275,2W B,373,2W = 104 F , f =50Hz, L,r A C, 327W C R M N D,273,2W Giải: ZC= 100Ω; Z MB = R2 ZC2 1002 1002 100 2() U 100 U 200 = 1A; Z AM = AM 200() Z 100 I Z 100 Đoạn mạch MB: tanMB/i = C 1 => MB/ = -/4 R 100 I= Ta có: AM / MB AM /i MB /i AM / i 5 ( ) 12 Ta có : tanMB/i = => AM /i AM / MB MB /i => ZL 3 => Z L r tan( ) r 3 Z AM = r Z L2 r ( 3.r Z 200 => r = AM ) 2r 100 3() 3 2 Tinh công suất mạch: P = I2( R+r) = 12( 100+100 )=273,3(W) Chon đáp án D Tuyensinh247.com 15 B + Ví dụ 8: Một mạch điện gồm R nối tiếp tụ điện nối tiếp cuộn dây L Duy trì hai đầu đoạn mạch điện áp oay chi u u = 240 cos(100(t)V, điện trở thay đổi ho R = 80 ; I = A, UCL= 80 V, điện áp uRC vuông pha với UL UL uCL Tính L? UC A 0,37H B 0,58H C 0,68H D 0,47H U Giải: Ta có U = 240 (V); UR = IR = 80 (V) E Vẽ giãn đồ véc tơ hình vẽ: U O /6 UR = ULC = 80 V Xét tam giác cân OME CL Ur M U R 2 U2 = UR2 + UCL2 – 2URULcos => = URC UC UC /6 F => = => = N Xét tam giác OMN UC = URtan = 80(V) (1) Xét tam giác OFE : EF = OE sin = 120 (V) (2) Từ (1) b(2) suy U L = 200 (V) Z 200 200 = => L = L = = 0,3677 H 0,37 H Chọn đáp án 100 100 3 UL – UC = Usin Do ZL = UL I A + Ví dụ 9: Mạch điện oay chi u, gồm điện trở R, cuộn dây cảm có độ tự cảm L tụ điện có điện dung mắc nối tiếp Đặt vào đầu đoạn mạch điện áp oay chi u u tần số 1000Hz Khi mắc ampe kế A có điện trở không đáng kể song song với tụ 0,1A Dòng điện qua lệch pha so với điện áp hai đầu đoạn mạch góc /6 rad Thay ampe kế A b ng vôn kế V có điện trở lớn vôn kế 20 V, điện áp hai đầu vôn kế chậm pha điện áp hai đầu đoạn mạch /6 rad Độ tự cảm L điện trở R có giá trị: A L ( H );R 150 40 B L ( H );R 50 20 C L ( H );R 90 40 D L ( H ); R 90 20 Giải: *Mắc ampe kế song song tụ,nên tụ bị nối tắt => mạch R, L I 1=0,1A -Độ lệch pha: 1 = π/6 => R 3Z L (1) Tuyensinh247.com 16 -Ta có: U I Z 0,1 R Z L2 = 0,1 R R2 4R2 R (2) 0,1 0, 3 *Mắc vôn kế vào , Uc = 20V.mạch có R, L, -Ta có uc chậm pha u /6 rad =>2 = -π/3 => 3R ZC Z L (3) Z 2R Do U mạch không đổi => I -Ta có: ZC U 0, R 0,1 ( A) Z 3.2 R U C 20 200 3 0,1 I -Lấy (3) chia (1) biến đổi ta có: Z L => Z L 2 fL L ZC 200 50 3 4 ZL 50 3 (H ) 2 f 2000 40 -Từ (1) ta tìm R 3Z L 3.50 150 ĐA: A R b.Trắc nghiệm: Câu 1: Đoạn mạch oay chi u hình vẽ L, A M C N B u AB 100 2cos100 t (v), I 0,5 A u AN sớm pha so với i góc rad , u NB trễ pha uAB góc rad Tinh R A, R=25Ω B, R=50Ω , R=75Ω D,R=100Ω Câu 2: Đoạn mạch oay chi u hình vẽ u AB 200cos100 t (v) , I = 2A, u R AN 100 2(v) A 3 u AN lệch pha rad so với uMB Tính R, L, C M A,R=100Ω , L = 104 H,C F, 2 B,R=50Ω , L = C, R=50Ω , L = 104 H,C F 2 D H,C Tuyensinh247.com 104 L, C N 104 H,C F, 2 2 F , R=50Ω , L =, 17 B Câu 3: Đoạn mạch oay chi u hình vẽ uMB 10 3(v) I=0,1A , ZL =50Ω, R =150Ω u AM lệch pha so với uMB góc 75 Tinh r ZC A L,r C R B A,r =75Ω, ZC = 50 Ω , B ,r = 25Ω, ZC = 100 Ω M N , r =50Ω, ZC = 50 Ω D, r =50Ω, ZC = 50 Ω Câu 4: ho mạch điện R, L, mắc nối tiếp với u AB 200 cos 100t (V) Số hai vôn kế giá trị tức thời chúng lệch pha vôn kế giá trị sau đây?(u RL lệch pha so với i) A 100(V) C 300(V) B 200(V) D 400(V) R L A V1 2 Các C B V2 Câu 5: Đoạn mạch oay chi u hình vẽ:f= 50Hz, R =30Ω, UMN =90V, uAM L,r C R lệch pha 1500 so với uMN , uAN lệch pha 300 A so với uMN; UAN=UAM=UNB Tính UAB, UL N M A, UAB =100V; UL =45V B, UAB =50V; UL =50V C, UAB =90V; UL =45V; D ,UAB =45V; UL =90V Câu ho đoạn mạch RL nối tiếp, giá trị R biết, L cố định Đặt điện áp oay chi u ổn định vào hai đầu đoạn mạch, ta thấy cường độ dòng điện qua mạch chậm pha /3 so với điện áp đoạn RL Để mạch có cộng hưởng dung kháng ZC tụ phải có giá trị b ng A R/ B R C R D 3R Câu ho đoạn mạch RL nối tiếp Biết L = 1/ H, C = 2.10-4/ F, R thay đổi Đặt vào hai đầu đoạn mạch điện áp có biểu thức: u = U0cos 100t Để uC chậm pha 3/4 so với uAB R phải có giá trị A R = 50 B R = 150 C R = 100 D R = 100 Câu 8: (Đề thi ĐH năm 2009) Một đoạn mạch oay chi u gồm R,L, mắc nối tiếp Biết cảm kháng gấp đôi dung kháng Dùng vôn kế oay chi u (có điện trở lớn) đo điện áp hai đầu tụ điện hai đầu điện trở số vôn kế Độ lệch pha giũa hai đầu đoạn mạch so cường độ dòng điện mạch là: Tuyensinh247.com 18 B A B C D Câu 9: Mạch điện oay chi u gồm điện trở R=30( ) mắc nối tiếp với cuộn dây Đặt vào hai đầu mạch điện áp oay chi u u= U cos(100 t ) (V) Điện áp hiệu dụng hai đầu cuộn dây Ud = 60V Dòng điện mạch lệch pha với u lệch pha so so với ud Điện áp hiệu dụng hai đầu mạch (U) có giá trị A 60 (V) B 120 (V) C 90 (V) D 60 (V) Câu 10: Đoạn mạch oay chi u hình vẽ: Tụ có điện dung biến đổi được, điện áp hai đầu mạch: uAB=120 cos100 p t(V) Điện dung nhận giá trị sau cường độ dòng điện chậm pha uAB góc p ? A L,r R C B A M Tính cường độ dòng điện qua mạch A C = 10- F ; I = 0,6 A p B C = 10- F ; I = A 4p C C = 2.10- F ; I = 0,6 A p D C = 3.10- F ; I = A 2p Câu 11: Mạch oay chi u nối tiếp f = 50Hz Gồm cuộn dây cảm L, điện trở R =100 tụ điện Thay đổi điện dung ta thấy = C = C1 mạch có công suất, cường độ dòng điện vuông pha với Tính L? B L= H 3 Z Z Z Z C1 Giải: Z L C1 C C1 Z C1 2 A L= H C L= H 2 D L= H (1) Do C1> C2 nên ZC1< ZC2 : 1 > => 2 < Theo đ cho cường độ dòng điện vuông pha với => 1 = Ta có : tan 1 Z L Z C1 tan( ) => ZL -ZC1 = 100 (2) R Thế (1) vào (2): ZL - Z 300 ZL = 100 => ZL = 300 => L L (H ) 100 Tuyensinh247.com 19 Câu 12: ho mạch điên AB gồm:điên trở R; tụ điên ; R cuộn dây có R0=50 Ω mắc nối tiếp.có ZL=ZC=50Ω A UAM gồm R nối tiếp với tụ diện, UMB cuộn dây Tính điện trở R, biết U AM UMB lệch pha 750 A 25 Ω B 25Ω C.50Ω D 50 Ω K B 50 M 50 50 · = 750 ; Giải: Theo đ BMx x · · D vuôngBMN :Þ BMN = 300 Þ BMK = 600 Þ · AMK = 180 - 75 - 60 = 450 Þ R = ZC ( D AMK vuông cân) Câu 13 ho đoạn mạch gồm tụ điện có điện dung mắc nối tiếp với biến trở R tần số f Khi R = R1 thi I lệch pha với u φ1 Khi R = R2 góc lệch pha u,i φ2 với φ1 + φ2 = 900 họn hệ thức f A Giải: C 2 R1 R2 Ta có f B R1 R2 2 C f C 2 C R1 R2 f D 2 C R1 R2 ZC ZC tan1 = - R1 ; tan2 = - R2 Z C2 Do φ1 + φ2 = 900 =>tan φ1tanφ2 = => R1 R2 = => 4π2f2 2R1R2 = 1 f 2 C R1 R2 Do Chọn đáp án D Câu 14: Mạch điện oay chi u gồm cuộn dây có L = 0,4 đầu đoạn mạch điện áp u = U cost(V) Khi C = C1 = 2,5 C1 cường độ dòng điện trễ pha A 50V B 100V (H) mắc nối tiếp với tụ điện Đặt vào hai 2.10 4 F UCmax = 100 (V).Khi C = so với điện áp hai đầu đoạn mạch Giá trị U C 100 V D 50 V U R Z L2 R Z L2 Giải 1: UC = UCmax ZC1 = UCmax = ZL R Tuyensinh247.com 20 N tan = Z L ZC2 = tan = => R = ZL – ZC2 = ZL – 0,4ZC1 ( C2 = 2,5C1 nên ZC2 = 0,4ZC1) R R = ZL – 0,4 R Z L2 => RZL = ZL2 – 0,4R2 – 0,4ZL2 ZL => 0.4R2 + ZLR - 0.6ZL2 = => R = 0,5ZL hay ZL = 2R Do UCmax = U R Z L2 R U U R 4R = = U => U = C max = 100 (V) R Đáp án B Giải : Vi C = 2,5 C1 cường độ dòng điện trễ pha so với điện áp hai đầu đoạn mạch, nên cuộn dây có điện trở R Khi C = C2 = 2,5 C1 ta có tan Z L ZC Z Z L ZC R Z L R ZC R C1 R 0, 4ZC1 (1) R 2,5 4 Khi C = C1 = 2.10 F Uc max khi: ZC Z L R2 Z L2 ZC ( R 0, 4ZC ) R2 ( R 0, 4ZC )2 1, 2ZC2 R.ZC 10R giải pt ẩn Zc ta được: ZC 2,5R thay vào (1) Z L 2R Mặt khác: U C max U R Z L2 U R R U 100 U 100V đáp án B R R Câu 15 ho đoạn mạch gồm tụ điện có điện dung mắc nối tiếp với biến trở R tần số f Khi R = R1 thi I lệch pha với u φ1 Khi R = R2 góc lệch pha u,i φ2 với φ1 + φ2 = 900 họn hệ thức A f C 2 R1 R2 Giải: Ta có tan1 = - B f R1 R2 2 C C f 2 C R1 R2 D f 2 C R1 R2 ZC Z ; tan2 = - C R1 R2 Do φ1 + φ2 = 900 =>tan φ1tanφ2 = => Z C2 = => 4π2f2C2R1R2 = Do R1 R2 f 2 C R1 R2 Chọn D Câu 16 ho mạch điện hình vẽ: A Tuyensinh247.com R1 L1 M R2 L2 B 21 Biết UAB = 200V, UAM = 50V, UMB = 150V, R1 = 20Ω, L1= 03/πH Tính R2 Giải: Đặt liên tiếp vức tơ điện áp U R1, UL1; UR2; UL2 UAM = UR1 + UL1 UMB = UR2 + UL2 UAB = UAM + UMB V độ lớn UAB = 200V, UAM = 50V, UMB = 150V UMB UL2 UAM UR2 UL1 UR1 UAB = UAM + UMB => UAM UMB pha Theo hình vẽ ta có => U R2 U 150 = MB = =3 U R1 U AM 50 U R R2 = = 3=> R2 = R1 = 60Ω U R1 R1 Câu 17 :Đoạn mạch có điẹn áp u = U cost gồm cuộn dây có điện trở R mắc nối tiếp với tụ điẹn cường độ dòng điện sớm pha điện áp đầu đoạn mạch 1 Ud1 = 30 (V) Khi thay tụ điện = cường độ dòng điện chậm pha so với điện áp góc 2 =π/2 - 1 Ud2 = 90 (V) Tìm Uo A 90 V B 120 V C 60V D 30 V Giải: Ta có ZC2 = ZC1/4 Do Ud = IZd = I R Z L2 : Ud1 = 30V; Ud2 = 90V Ud2 = 3Ud1 => I2 = 3I1 => Z1 = 3Z2 =>R2 + (ZL – ZC1)2 = 9R2 + 9(ZL – ZC2)2 => R2 + (ZL – 4ZC2)2 = 9R2 + 9(ZL – ZC2)2 => 8R2 + 8ZL2 – 7ZC22 – 10ZLZC2 = (*) Z L Z C1 Z ZC2 ; tan2 = L R R Z Z C1 Z L Z C 2 + 1 = => tan1.tan2 = => L =1 R R tan1 = R2 = (ZL – ZC1)(ZL – ZC2) = (ZL – 4ZC2)(ZL – ZC2) => R = ZL2 + 4ZC22 – 5ZLZC2 (**) Thay (**) vào (*) => 25ZC22 – 50ZLZC2 + 16ZL2 = (***) Phương trình có hai nghiệm: Tuyensinh247.com 22 Z’C2 = 1,6ZL ZC2 = 0,4ZL Loại nghiệm thứ lúc R2 = - 0,6ZL2 < Do ta có: ZC2 = 0,4ZL R2 = 5,4ZL2 => Zd = R Z L2 = ZL 6,4 Z2 = R (Z L Z C ) = ZL 5,4 0,36 = ZL 5,76 Mặt khác: U Z 270 U 5,76 = d => U = Ud2 = 90 = = 27 10 Zd Zd Z2 6,4 10 Suy U0 = U = 54 = 120,7 V => Đáp án B Tuyensinh247.com 23 [...]... ω02 2 1 => U CMAX ωL 3.Xác định các đại lượng khi biết hai đoạn mạch có điện áp lệch pha góc a Các ví dụ: Ví dụ 1: Một mạch điện không phân nhánh gồm điện trở thuần R = 75 , cuộn cảm có độ tự cảm L = 5 H và tụ điện có điện dung 4 Dòng điện oay chi u qua mạch: i = 2 cos 100 t(A) Độ lệch pha giữa điện áp và cường độ dòng điện là /4.Tính Viết biểu thức điện áp giữa hai... của vôn kế như nhau Độ lệch pha giũa hai đầu đoạn mạch so cường độ dòng điện trong mạch là: Tuyensinh247.com 18 B A 6 3 B C 4 D 3 Câu 9: Mạch điện oay chi u gồm điện trở thuần R=30( ) mắc nối tiếp với cuộn dây Đặt vào hai đầu mạch một điện áp oay chi u u= U 2 cos(100 t ) (V) Điện áp hiệu dụng ở hai đầu cuộn dây là Ud = 60V Dòng điện trong mạch lệch pha với u và lệch pha so 6 so với... Để R điệnC A áp uRL lệch pha /2 so với uRC thì R b ng bao nhiêu? M N A R = 300 B R = 100 C R = 100 D R = 200 Giải: uRL lệch pha /2 so với uRC ta có: Suy ra R = Z L ZC = 400.100 =200 B Z L ZC 1 ( tính chất vuông pha ) R R Đáp án D + Ví dụ 6: ho mạch điện RL , L thay đổi được, Điện áp hai đầu mạch là u = U 2 cos( t) V; Khi L = L1 = 1 (H) và L = L2 = dòng điện đ u lệch pha một góc 1 Tính R... Các 3 C B V2 Câu 5: Đoạn mạch oay chi u như hình vẽ:f= 50Hz, R =30Ω, UMN =90V, uAM L,r C R lệch pha 1500 so với uMN , uAN lệch pha 300 A so với uMN; UAN=UAM=UNB Tính UAB, UL N M A, UAB =100V; UL =45V B, UAB =50V; UL =50V C, UAB =90V; UL =45V; D ,UAB =45V; UL =90V Câu 6 ho đoạn mạch RL nối tiếp, giá trị của R đã biết, L cố định Đặt một điện áp oay chi u ổn định vào hai đầu đoạn mạch, ta thấy cường độ. .. , ZL =50Ω, R =150Ω 0 u AM lệch pha so với uMB một góc 75 Tinh r và ZC A L,r C R B A,r =75Ω, ZC = 50 3 Ω , B ,r = 25Ω, ZC = 100 3 Ω M N , r =50Ω, ZC = 50 6 Ω D, r =50Ω, ZC = 50 3 Ω Câu 4: ho mạch điện R, L, mắc nối tiếp với u AB 200 2 cos 100t (V) Số chỉ trên hai vôn kế là như nhau nhưng giá trị tức thời của chúng lệch pha nhau vôn kế chỉ giá trị nào sau đây?(u RL lệch pha so với i) 6 A 100(V)... Tính điện trở R, biết U AM và UMB lệch pha nhau 750 A 25 3 Ω B 25Ω C.50Ω D 50 3 Ω K B 50 M 50 50 3 · = 750 ; Giải: Theo đ BMx x · · D vuôngBMN :Þ BMN = 300 Þ BMK = 600 Þ · AMK = 180 - 75 - 60 = 450 Þ R = ZC ( D AMK vuông cân) Câu 13 ho đoạn mạch gồm một tụ điện có điện dung mắc nối tiếp với biến trở R tần số f Khi R = R1 thi I lệch pha với u là φ1 Khi R = R2 góc lệch pha u,i là φ2 với φ1 + φ2 = 900 họn... có độ tự cảm L và tụ điện có điện dung mắc nối tiếp Đặt vào 2 đầu đoạn mạch một điện áp oay chi u u tần số 1000Hz Khi mắc 1 ampe kế A có điện trở không đáng kể song song với tụ thì nó chỉ 0,1A Dòng điện qua nó lệch pha so với điện áp hai đầu đoạn mạch góc /6 rad Thay ampe kế A b ng vôn kế V có điện trở rất lớn thì vôn kế chỉ 20 V, điện áp hai đầu vôn kế chậm pha hơn điện áp hai đầu đoạn mạch /6 rad Độ. .. cos(100t- /4)(V) Tuyensinh247.com 11 + Ví dụ 2: ho mạch oay chi u như hình vẽ: C 31,8(F ) , f=50(Hz); Biết U AE lệch R,L pha U E B một góc 1350 và i cùng pha với U AB Tính giá A trị của R? E C B A R 50() B R 50 2 () C R 100() D R 200() Bài giải: Theo giả thiết u và i cùng pha nên trong mạch ảy ra hiện tượng cộng hưởng ta có: Z L Z C EB 1 1 100() Mặt khác đoạn EB chứa tụ... : f=50(Hz); L= 1 (H) thì 2 U MB trễ pha 900 so với U AB và U MN trễ pha 1350 so với U AB Tính điện trở R? L A 50( ) C 100( ) B 100 2 ( ) D 80 2 ( ) 1 100 = 50 Do 2 Bài giải: ZL= L. = tg MB Hay : A C M U MB trễ pha 900 so với R N B U AB ; Nên ta có: 1 tg AB ZC 1 R R 2 Z C ( Z L Z C ) (1) Z Z R Z L ZC L C R Mặt khác U MN trễ pha 1350 so với U AB nên: MN AB... 3 ( H ); R 90 20 Giải: *Mắc ampe kế song song tụ,nên tụ bị nối tắt => mạch chỉ còn R, L và I 1=0,1A -Độ lệch pha: 1 = π/6 => R 3Z L (1) Tuyensinh247.com 16 -Ta có: U I Z 0,1 R 2 Z L2 = 0,1 R 2 R2 4R2 R (2) 0,1 0, 2 3 3 3 *Mắc vôn kế vào , Uc = 20V.mạch có R, L, -Ta có uc chậm pha hơn u /6 rad =>2 = -π/3 => 3R ZC Z L (3) Z 2R Do U mạch không đổi => I -Ta có: ZC U 0, ... u qua mạch: i = cos 100 t(A) Độ lệch pha điện áp cường độ dòng điện /4.Tính Viết biểu thức điện áp hai đầu đoạn mạch Bài giải: ZL= L= 100 =125 ; 4 Độ lệch pha u i: tan= 125 ZC Z L ... 100 ( V ) điện áp tức thời hai đầu điện trở R uR = 100 V ; độ lệch pha điện áp hiệu dụng hai đầu đoạn mạch cường độ dòng điện hiệu /3 Pha điện áp tức thời hai đầu điện trở R thời điểm t : A /6... uRL lệch pha /2 so với uRC R b ng bao nhiêu? M N A R = 300 B R = 100 C R = 100 D R = 200 Giải: uRL lệch pha /2 so với uRC ta có: Suy R = Z L ZC = 400.100 =200 B Z L ZC ( tính chất vuông pha