công thức giải nhanh vật lý 12

DẠNG 1: CÁCH TẠO RA DÒNG ĐIỆN XOAY CHIỀU... Đồ thị của ZL theo L là đường thẳng đi qua gốc tọa độ... Đồ thị của ZC theo C là đường hypebol..  Khi đó ta nói mạch có tính cảm kháng..  Kh

I DẠNG 1: CÁCH TẠO RA DÒNG ĐIỆN XOAY CHIỀU SUẤT ĐIỆN ĐỘNG XOAY CHIỀU

Suất điện động xoay chiều

Từ thông

Tại t = 0,   n,B thì  = NBScos(t + ) = 0cos(t + )

Trong đó: 0 là từ thông cực đại gửi qua khung (Wb)

N: tổng số vòng dây B: cảm ứng từ (T) S: diện tích của khung dây (m2)

Suất điện động xoay chiều tức thời:

e = - ’ = 0sin(t + ) = E 0cos(t +  +

2

 )

Liên hệ giữa suất điện động xoay chiều tức thời và từ thông qua mạch

E

    

   

   

các công thức:

2

2

Chú ý:

Nếu tốc độ quay là vòng/phút thì 1 vòng/phút = 1/60 Hz

Điện áp xoay chiều – Dòng điện xoay chiều

Biểu thức điện áp tức thời: u U cos 0   t u (V)

Biểu thức cường độ dòng điện tức thời: i I cos 0   t i (A)

Độ lệch pha của u so với i:  = u -  i

 Nếu  > 0 thì u sớm pha hơn i

CÔNG THỨC GIẢI NHANH CHƯƠNG DÒNG ĐIỆN XOAY CHIỀU

 Nếu  < 0 thì u trễ pha hơn i

 Nếu  = 0 thì u cùng pha i Các giá trị hiệu dụng: I 0 U 0 E 0

 Các giá trị tức thời u,i, e có thể nhận giá trị âm, dương hoặc bằng 0

 Các giá trị hiệu dụng I, U, E và các giá trị cực đại I0, U0, E0 luôn dương

Một số chú ý:

Dòng điện xoay chiều i I cos 0   t i

Mỗi giây dòng điện đổi chiều 2f lần

Nếu pha ban đầu φi = - π/2 hoặc φi = π/2 thì chỉ giây đầu tiên đổi chiều 2f - 1 lần

II DẠNG 2: TÍNH TOÁN CÁC ĐẠI LƯỢNG ĐẶC TRƯNG CỦA DÒNG ĐIỆN XOAY

CHIỀU

Đoạn mạch Định luật Ôm cho

đoạn mạch

Quan hệ giữa u và i – Giản đồ vecto Chú ý

R

U

R

 

0 0

u U cos t

i I cos t





0 0

u i 0 hayu i 0

Biểu diễn vecto quay:

Đồ thị của uR theo i (hoặc ngược lại) có dạng đoạn thẳng đi qua gốc tọa độ Nhiệt lượng tỏa

ra trên điện trở

R trong thời gian t là:

2

Q I Rt 

Cuộn dây

thuần cảm

chỉ có L

L

L L L

U

Z

Cảm kháng:

ZL = L.

UL luôn nhanh pha hơn i góc là /2:

 

0L 0

u U cos t

i I cos t

2





         

 

 

   

Đồ thị của uL theo i là đường elip

Đồ thị của ZL theo L là đường thẳng đi qua gốc tọa

độ

Biểu diễn vecto quay:

L C C

U

Z

Dung kháng:

ZC = 1/ (C.)

uC luôn chậm pha hơn i góc là /2:

 

0C 0

u U cos t

i I cos t

2





         

 

Biểu diễn vecto quay:

Đồ thị của uC theo i là đường elip

Đồ thị của ZC theo C là đường hypebol

RLC mắc nối

tiếp

U

Z

Với tổng trở của mạch là:

2

L C

Z  R  Z  Z

Điện áp của mạch:

2 2

2 2

0 0R 0L 0C

Định luật Ôm:

0 0R 0L 0C 0

L C

U

U I

Độ lệch pha:

u i R

        Biểu diễn vecto quay:

Khi UL > UC hay

ZL > ZC thì u nhanh pha hơn

i góc φ

 Khi đó ta nói mạch có tính cảm kháng

Khi UL < UC hay

ZL < ZC thì u nhanh pha hơn

i góc φ

 Khi đó ta nói mạch có tính dung kháng

RLC nối tiếp

(cuộn dây

có điện trở

r)

U

Z

Với tổng trở của mạch là:

L C

Z  R r   Z  Z

Điện áp của mạch:

U  U  U  U  U

L C

U

U I

Độ lệch pha:

R r

u i

R r

tan

;

cos





III DẠNG 3: CÔNG SUẤT CỦA DÒNG ĐIỆN XOAY CHIỀU HỆ SỐ CÔNG SUẤT

Công suất

2 2 2

U

P UI cos RI R

Z

    ( là độ lệch pha của u và i)

Hệ số công suất: R 0R

0

U U R cos

   

Điện năng tiêu thụ của mạch điện

W = P.t = RI2.t Chú ý

Với mạch LC thì cosφ = 0 , mạch không tiêu thụ điện P = 0

Hiện tượng cộng hưởng:

Điều kiện để có hiện tượng cộng hưởng: 1 hay LC 2 1

LC

Khi đó:

 Z = Zmin = R: tổng trở cực tiểu

 I = Imax = U/R: cường độ dòng điện cực đại

 UL = UC, U = UR

  = 0: u và I đồng pha, uR cùng pha u

 cos = 1: hệ số công suất cực đại

 P = Pmax = I2R = UI = U2/R: công suất tiêu thụ cực đại

IV DẠNG 4: BÀI TOÁN CỰC TRỊ TRONG MẠCH ĐIỆN XOAY CHIỀU

R BIẾN THIÊN L BIẾN THIÊN C BIẾN THIÊN  BIẾN THIÊN

1 Tìm R để có Pmax

R R   Z  Z

max

u/i

P

2R 2 Z Z

4

2 cos

2 tan 1







  







  





   



1 Tìm L để có cộng hưởng (Imax hay Pmax) 0

1

C

 2

max u/i

max

U P

R 0 tan 0;cos 1 U

I R









 





   







1.Tìm C để có cộng hưởng (Imax hay Pmax) 0

1

L

 2

max u/i

max

U P

R 0 tan 0;cos 1 U

I R









 





   







1 Tìm  để có cộng hưởng (Imax hay Pmax) 0

2

1

LC

    2 max u/i

max

U P

R 0 tan 0;cos 1 U

I R









 





   







2 Khi R = R1 và R =

R2 thì P1 = P2

1 2 L C

2

1 2

R R Z Z

U

R R

P tan tan 1

2













    



2 Khi L = L1 và L = L2 thì P1 = P2 (hay I1 = I2)

L L C

Z Z Z

2



1 2 c/huong

L L L

2



2 Khi C = C1 và C = C2 thì P1 = P2 (hay I1

= I2)

C 1 C 2 L

Z

2





1 2 c/huong

1 2

2C C C

C C



2 Khi  = 1 và  = 2 thì P1 = P2 (hay I1 = I2)

1. 2 1

LC

  

3 Mối liên hệ R1, R2,

R0

2

0 1 2

R R R

3 Mối liên hệ L1, L2, L0

0

L L 2

2



3 Mối liên hệ C1, C2, C0

0

C C 2

2



3 Mối liên hệ 1, 2, 0

2

1 2 0

   

4 Tìm R để URmax

(RLrC)

2 2

L C 2

max

2 2

L C

U

P

2 R r

U

2 r Z Z 2 2r

















4 Tìm L để ULmax

max

2 2 C L

C

2 2

RC

2

L L C

R Z Z

Z U

R

U U













 











4 Tìm C để UCmax

max

2 2 L C

L

2 2

RL

C max R L 2

C C L

R Z Z

Z U

R

U U













 











4 Tìm  để ULmax

C L R

C 2

 



5 Tìm  để UCmax

2 C

1 L R

L C 2

2 2

C L

2U.L

R 4LC R C U

1









  

  

 

* Mối liên hệ L, C, 0

2

L C 0

1

LC

    

5.(RLrC) Xác định R

để công suất mạch

cực đại

R  Z  Z  r

2 max

L C 2 0

U P

2 Z Z

U

2 R r







5 Với L = L1 hoặc L = L2 thì UL có cùng giá trị thì ULmax khi

1 2

1 2

2L L L

L L

   

 



5 Với C = C1 hoặc C

= C2 thì UC có cùng giá trị thì UCmax khi

1 2

C C C

2

   



 

6 Cho hai tần số góc 1,

2 có cùng giá trị UL Tìm  để ULmax

2 2

1 2

1 2

2 2

1 2

1 2

2 ; 2f f f

f f

 

 

  





6 Tìm L để URLmax

2 2

L

RL max 2 2

C C

Z

2 2UR U

4R Z Z









 



6 Tìm C để URCmax 7 Cho hai tần số góc 1,

2 có cùng giá trị UC Tìm  để UCmax

Lưu ý: R và L mắc liên tiếp nhau

2 2

C

RC max 2 2

L L

Z

2 2UR U

4R Z Z









 



Lưu ý: R và C mắc liên tiếp nhau

2 2

1 2 C

2 2

1 2 C

; 2

f f f

2

  

 





7 Xác định L để URC không phụ thuộc vào R Khi đó ZL = 2ZC

7 Xác định L để URL không phụ thuộc vào

R Khi đó ZC = 2ZL

8 Khi có 1,  2 thì

max

1 2

I

I I

n

  và

max

R

U

n

2

L R

n 1

  





V DẠNG 5: CÁC DẠNG KHÁC

Máy phát điện xoay chiều 1 pha

Tần số dòng điện do máy phát ra: f np

60

(p: số cặp cực, n: số vòng quay của roto/phút) hoặc f = np (n: số vòng quay của

roto/giây)

Máy phát điện xoay chiều ba pha

Nguồn và tải đều mắc hình sao: d p

d p









Nguồn và tải đều mắc hình tam giác: d p

d p

 









Máy biến áp

1 1 2 1

2 2 1 2

Nếu k > 1: N1 > N2  U 1 > U2: máy hạ áp

Nếu k < 1: N1 < N2  U 1 < U2: máy tăng áp

Hiệu suất máy biến áp: 2 2 2 2

1 1 1 1

P U I cos H

P U I cos



 Chú ý

Máy biến áp tăng điện áp bao nhiêu lần thì làm giảm dao động đi bấy nhiêu lần và ngược lại

Công suất hao phí trong quá trình truyền tải điện năng

2 2

2 2

RP

P P P ' RI

U cos



 Hiệu suất truyền tải điện: H P ' 1 P



Trong đó: P: công suất truyền đi ở nơi cung cấp;

U: điện áp ở nơi cung cấp;

cosφ: hệ số công suất của dây tải điện (thông thường cosφ = 1);

2l R S

  là điện trở tổng cộng của dây tải điện (lưu ý: dẫn điện bằng 2 dây)

Trường học Trực tuyến Sài Gòn (iss.edu.vn) có hơn 800 bài giảng trực tuyến thể hiện đầy đủ

nội dung chương trình THPT do Bộ Giáo dục - Đào tạo qui định cho 8 môn học Toán - Lý -

Hóa - Sinh - Văn - Sử - Địa - Tiếng Anh của ba lớp 10 - 11 - 12

Các bài giảng chuẩn kiến thức được trình bày sinh động sẽ là những lĩnh vực kiến thức mới

mẻ và đầy màu sắc cuốn hút sự tìm tòi, khám phá của học sinh Bên cạnh đó, mức học phí thấp: 50.000VND/1 môn/học kì, dễ dàng truy cập sẽ tạo điều kiện tốt nhất để các em đến với bài giảng của Trường

Trường học Trực tuyến Sài Gòn - "Học dễ hơn, hiểu bài hơn"!