SKKN ban quyen cua Lai Thi Ha

PHẦN I MỞ ĐẦU Lý chọn đề tài Môn Vật lý phận khoa học tự nhiên nghiên cứu tượng vật lý nói chung điện học nói riêng Những thành tựu vật lý ứng dụng vào thực tiễn sản xuất ngược lại chính thực tiễn sản xuất thúc đẩy khoa học vật lý phát triển Vì học vật lý không dơn học lý thuyết vật lý mà phải biết vận dụng vật lý vào thực tiễn sản xuất Do trình giảng dạy người giáo viên phải rèn luyện cho học sinh có kỹ năng, kỹ xảo thường xuyên vận dụng hiểu biết học để giải vấn đề thực tiễn đặt Bộ môn vật lý đưa vào giảng dạy nhà trường phổ thông nhằm cung cấp cho học sinh kiến thức phổ thông, bản, có hệ thống toàn diện vật lý Hệ thống kiến thức phải thiết thực có tính kỹ thuật tổng hợp đặc biệt phải phù hợp với quan điểm vật lý đại Để học sinh hiểu cách sâu sắc đủ kiến thức áp dụng kiến thức vào thực tiễn sống cần phải rèn luyện cho học sinh kỹ năng, kỹ xảo thực hành như: kỹ năng, kỹ xảo giải tập, kỹ đo lường, quan sát… Thông qua việc giải tốt tập vật lý học sinh có những kỹ so sánh, phân tích, tổng hợp…, góp phần to lớn việc phát triển tư học sinh Hiện nay, xu đổi ngành giáo dục phương pháp giảng dạy phương pháp kiểm tra đánh giá kết giảng dạy thi tuyển, cụ thể phương pháp kiểm tra đánh giá phương tiện trắc nghiệm khách quan Với hình thức thi trắc nghiệm khách quan kì thi tốt nghiệp tuyển sinh đại học năm trước kì thi THPT Quốc gia năm nay, đề thi phủ kín phạm vi kiến thức môn học chương THPT Vì vậy, dạy “tủ” học “tủ” mà phải học toàn diện, dạy kín chương trình Để làm thi trắc nghiệm hiệu quả, thí sinh cần rèn luyện kỹ tư khả vận dụng kiến thức thi trắc nghiệm đòi hỏi thí sinh phải xử lý nhanh làm trắc nghiệm để tiết kiệm thời gian Trong trình giảng dạy nhận thấy, giải tập liên quan giá trị tức thời mạch điện xoay chiều thường sử dụng phương pháp đại số giải phương trình lượng giác, tính toán đại lượng thời gian, không khó nhiều thời gian dễ nhầm lẫn, điều khiến học sinh cảm thấy ngần ngại gặp dạng tập Vì đề xuất phương pháp giải: “PHƯƠNG PHÁP GIẢI BÀI TOÁN LIÊN QUAN GIÁ TRỊ TỨC THỜI CỦA CƯỜNG ĐỘ DÒNG ĐIỆN VÀ HIỆU ĐIỆN THẾ TRONG MẠCH ĐIỆN XOAY CHIỀU R, L, C MẮC NỐI TIẾP SỬ DỤNG GIẢN ĐỒ VECTƠ” để giúp học sinh có hứng thú với dạng tập Mục đích nghiên cứu Làm quen với công tác nghiên cứu khoa học Tìm cho phương pháp giải tập nhanh, dễ hiểu để tạo không khí hứng thú lôi nhiều học sinh tham gia giải tập lý, đồng thời giúp em đạt kết cao kỳ thi Nghiên cứu phương pháp giảng dạy tập vật lý với quan điểm tiếp cận mới: “Phương pháp Trắc nghiệm khách quan” Việc nghiên cứu đề tài nhằm giúp học sinh củng cố kiến thức, rèn luyện phương pháp giải tập trắc nghiệm, nâng cao chất lượng học tập môn vật lý Đối tượng nghiên cứu Giản đồ Fresnel chương Dao động cơ, Chương Điện xoay chiều môn vật lí lớp 12 ban Nhiệm vụ nghiên cứu Đề tài nêu phương pháp giải dạng tập liên quan đến ứng dụng giản đồ Fresnel phần dao động cơ, từ giúp học sinh hình thành phương pháp luận để giải vấn đề gặp tập liên quan đến giá trị tức thời cường độ dòng điện hiệu điện mạch điện xoay chiều, đồng thời từ giúp cho em phân biệt được, áp dụng điều kiện cụ thể tập Phương pháp nghiên cứu Nghiên cứu lý thuyết Giải tập vận dụng Xác định đối tượng học sinh áp dụng đề tài Kiểm tra tiếp thu học sinh đề ôn luyện Đánh giá, đưa điều chỉnh, bổ sung cho phù hợp PHẦN II: NỘI DUNG Cơ sở lí thuyết 1.1 Biểu diễn dao động điều hòa vectơ quay Mỗi dao động điều hòa có phương trình x = Acos(ωt + ϕ ) biểu diễn vectơ OM có độ dài A (biên độ) quay quanh điểm O mặt phẳng chứa trục Ox với tốc độ góc ω Ở thời điểm t=0, góc trục Ox OM φ (pha ban đầu) + M x O P Độ dài đại số hình chiếu trục Ox vectơ quay OM biểu diễn dao động điều hòa li độ x dao động ( OP = x) 1.2 Điện áp cường độ dòng điện mạch điện xoay chiều Trong trường hợp tổng quát, biểu thức điện áp hai đầu đoạn mạch xoay chiều AB cường độ dòng điện qua có dạng: u = U o cos(ωt + ϕ1 ) i = I ocos(ωt + ϕ ) Ở đây, u điện áp tức thời A B, i cường độ dòng điện tức thời với quy ước chiều dương chiều tính điện áp tức thời (từ A đến B), ω tần số góc; U0, I0 biên độ; φ1, φ2 pha ba đầu tương ứng điện áp cường độ dòng điện Đại lượng φ=φ1 – φ2 gọi độ lệch pha u so với i Nếu φ>0 u sớm pha so với i Nếu φ Điện áp tức thời đầu đoạn mạch đó: π π u = U cos( ) = 60 2.cos( ) ≈ 82V 12 12 Đ/s: u ≈ 82(V ) 28 Bài toán 18 Đoạn mạch xoay chiều có cuộn dây cảm có dạng u = U 0cos(100π t )(V ) , hệ số tự cảm L = ( H ) ; Ở thời điểm t cường độ dòng π điện tức thời 2A điện áp tức thời 200 3(V ) Tính khoảng thời gian ngắn kể từ đặt điện áp xoay chiều vào hai đầu cuộn dây đến thời điểm t? Giải: + Tại thời điểm đặt điện áp xoay chiều vào hai đầu cuộn dây: t=0 r u=U0, u hướng với Ox r u (t ) O r u (t = 0) ϕ22( A) ϕ1 200 3(V ) x r i (t ) + Tại thời điểm t: cosϕ1 = I0 (1) , cosϕ2 = 200 U0 Mạch có L, u i vuông pha, ta có ϕ1 + ϕ2 = cosϕ2 = π 200 200 ⇒ sin ϕ1 = (2) U0 I Z L Từ (1) (2) ta có: ( Vậy cosϕ2 = 200 2 ) + ( ) = Với Z L = 100Ω ta I = A I Z L I0 200 3 π = ⇒ϕ = 4.100 Nhận thấy: Khoảng thời gian ngắn kể từ t=0 đến u = 200 với ϕ π r = (s) khoảng thời gian u quét góc ϕ2 = ω.∆t ⇒ ∆t = = ω 6.100π 600 29 Đ/s: ∆t = (s) 600 Bài toán 19 Đặt vào hai đầu đoạn mạch RLC mắc nối tiếp điện áp xoay chiều có giá trị hiệu dụng tần số không đổi Thời điểm t cácc giá trị tức thời u L( t1 ) = −30 3(V ) , u R( t1 ) = 40(V ) Tại thời điểm t2 giá trị tức thời u L( t2 ) = 60(V ) , uC ( t2 ) = −120(V ) , u R( t2 ) = 0(V ) Tính điện áp cực đại hai đầu đoạn mạch? Giải: r + Tại thời điểm t2, u R = nên u R vuông góc với Ox, uC ( t2 ) = −120(V ) 0 đồng thời uL trễ pha so với uR góc π nên urC hướng với Ox Ta có giản đồ vectơ sau: r uC (t2 ) x O r uL (t2 ) r uR (t2 ) Từ giản đồ vectơ ta có: U L = 60V ,U 0C = 120V r r π + u R trễ pha so với u L nên ta có giản đồ vectơ thời điểm t sau: r r uL (t1 ) uR (t1 ) ϕ2 ϕ1 − 30 3(V ) O x 40(V ) 30 Với cosϕ1 = cosϕ2 = u L (t1 ) 30 3 π π = = ⇒ ϕ1 = ⇒ ϕ = U0L 60 u R (t1 ) π 40 = cos = ⇒ U R = 80(V ) U0R U0R Vậy: U = (U R ) + (U L − U 0C ) =100(V) Đ/s: U =100(V) Bài toán 20 (Trích Đề thi thử đại học - Đề số – Vật Lí Tuổi Trẻ – số 153 – Tháng 5/2016) Vào thời điểm đó, hai dòng điện xoay chiều I0 , dòng điện tăng, dòng điện giảm Tìm độ lệch pha hai dòng điện trên? i1 = I 0cos(ωt + ϕ1 ) i2 = I 2cos(ωt + ϕ ) có giá trị tức thời r i2 Giải: I0 , dòng điện i1 tăng, dòng điện i2 giảm Ta có giản đồ vectơ sau: + Giả sử thời điểm t, i1 = i2 = Từ giản đồ ta có: cosϕ1 = i1 I π = = ⇒ ϕ1 = I0 2.I cosϕ2 = i2 I0 π = = ⇒ ϕ2 = I0 2.I 2 Suy độ lệch pha hai dòng điện: ∆ϕ = ϕ1 + ϕ2 = π π 7π + = 12 O I0 2x ϕ2 ϕ1 r i1 31 Tuy nhiên i1 trễ pha so với i2 nên ∆ϕi1 /i2 = − Đ/s: ∆ϕi1 /i2 = − 7π 12 7π 12 Bài toán 21 (Trích Đề thi thử đại học - Đề số – Vật Lí Tuổi Trẻ – số 153 – Tháng 5/2016) π )(V ) vào ( H ) nối hai đầu đoạn mạch gồm cuộn cảm có độ tự cảm L = 3π Đặt điện áp xoay chiều có biểu thức u = U 0cos(120π t + tiếp tụ điện có điện dung C = 104 ( µ F ) Tại thời điểm điện áp hai 24π đầu mạch 40 2(V ) cường độ dòng điện qua cuộn cảm 1A Xác định biểu thức cường độ dòng điện qua cuộn cảm? Giải: + Từ giả thiết L= ( H ) ⇒ Z L = 40Ω ; 3π Z L > Z C ⇒ u nhanh pha i góc C= 104 ( µ F ) ⇒ Z C = 20Ω 24π π Z = Z L − Z C = 40 − 20 = 20Ω r u + Tại thời điểm điện áp hai đầu mạch 40 2(V ) cường độ dòng điện qua cuộn cảm 1A Ta có giản đồ vectơ sau: O + Từ giản đồ vectơ ta có: cosϕ1 = i = ; I0 I0 cosϕ2 = u 40 π = = sin ϕ1 (vì ϕ2 + ϕ1 = ) U0 I Z ϕ21( A) 40 2(V ) ϕ1 r i 32 x (sin ϕ1 ) + (cosϕ1 ) = 1 40 2 ) =1 Từ đó: ⇔ ( ) + ( I0 I 20 ⇒ I = 3( A) π Vậy biểu thức cường độ dòng điện mạch: i = 3cos(120π t − )( A) π Đ/s: i = 3cos(120π t − )( A) Bài toán 22 Đặt điện áp xoay chiều ổn định vào hai đầu đoạn mạch nối tiếp gồm điện trở R, cuộn dây cảm tụ điện Tại thời điểm t giá trị tức thời điện áp hai đầu cuộn dây; hai đầu tụ điện hai đầu điện trở R u L (t1 ) = −20 3(V ) ; uC (t1 ) = 60 3(V ) ; u R (t1 ) = 30(V ) Tại thời điểm t2 giá trị tức thời tương ứng là u L (t2 ) = 40(V ) ; uC (t2 ) = −120(V ) ; u R (t2 ) = 0(V ) Tính điện áp cực đại hai đầu đoạn mạch? Giải: + Theo giả thiết, thời điểm t2 ta có giản đồ vectơ sau: O r uL (t2 ) r uC (t2 ) x r uR (t2 ) Từ giản đồ ta có: U L = 40(V );U 0C = 120(V ) + Theo giả thiết thời điểm t2, r u 60 3 π = ⇒ ϕ1 = ± , uL Góc hợp uC với Ox: cosϕ1 = C = U oC 120 ngược pha với uC uR r π u ( t ) trễ pha u góc R L nên ta có giản đồ vectơ sau: (Ở ta r tìm U0R để tìm U0 kết trường uLta(t1chỉ) cần vẽ trường hợp) hợp ϕ1 O ϕ230(V ) 60 3(V ) x − 20 3(V ) ϕ1 + r uC (t1 ) 33 + Từ giản đồ vectơ ta có ϕ2 = π π π π − ϕ1 = − = 2 uR (t1 ) 30 π ⇒ U R = 60(V ) ⇔ = Mà cosϕ2 = cos( ) = U0R U 0R Vậy U = (U R ) + (U L − U 0C ) = 602 + (120 − 40) = 100(V ) Đ/s: U = 100(V ) Bài toán 23 Tại thời điểm t đó, hai dòng điện có phương trình i1 = I 0cos(ωt + ϕ1 ) , i2 = I 0cos(ωt + ϕ2 ) có giá trị tức thời 0,5I i1 tăng i2 giảm Xác định khoảng thời gian ngắn ∆t tính từ thời điểm t để i1 = −i2 ? Giải: Nhận xét: Hai dòng điện có biên độ, mặt khác thời điểm t hai điện áp có giá trị 0,5I0, dòng có cường độ tăng dòng r r có cường độ giảm nên tam giác tạo i1 i2 tam giác cân O r i π +Tại thời điểm t góc hợp i1 với Ox α với cosα = = ⇒ α = I0 r i2 O α x r i1 + Tại thời điểm có i1 = −i2 ta có hai thời điểm biểu diễn hai giản đồ vectơ sau: 34 α r i2 r i2 x O r i1 α r i1 x O Tuy nhiên khoảng thời gian ngắn góc quét vectơ nhỏ ta chọn hình sau: r i2 α r i1 O Góc mà vectơ quét ∆ϕ = ∆t = x π mặt khác, ∆ϕ = ω.∆t ∆ϕ π = ( s) ω 2.ω Đ/s: ∆t = ∆ϕ π = ( s) ω 2.ω 2.4 Một số tập tương tự Bài 1: Đặt điện áp xoay chiều u = 200 2cos(ωt )(V ) vào hai đầu đoạn mạch gồm điện trở R nối tiếp với tụ điện C có Z C = R Tại thời điểm điện áp tức thời điện trở 100V tăng điện áp tức thời tụ có giá trị bao nhiêu? Đ/s: uC = −50 3(V ) Bài 2: Cường độ dòng điện xoay chiều qua đoạn mạch có dạng π i = I 0cos(100π t − )( A) , với I0>0 t tính giây (s) Tính từ lúc (0)s, xác định thời điểm mà dòng điện có cường độ tức thời cường độ hiệu dụng? Đ/s: t = ( s) 240 Bài 3: Điện áp hai đầu đoạn mạch u = 160cos(100π t )(V ) (t tính giây) Tại thời điểm t1, điện áp hai đầu đoạn mạch có giá trị 80V giảm, Xác định điện áp hai đầu đoạn mạch t2=t1+0,015s? 35 Đ/s: u = 80 3(V ) Bài 4: (ĐH năm 2013) Đặt điện áp u = 220 2cos(100π t )(V ) vào hai đầu đoạn mạch mắc nối tiếp gồm điện trở 20Ω, cuộn cảm có độ tự cảm 0,8 10−3 ( H ) tụ điện có điện dung ( F ) Khi điện áp tức thời hai đầu π 6π điện trở 110 3(V ) điện áp tức thời hai đầu cuộn cảm có giá trị Vôn? Đ/s: u L = 440(V ) Bài 5: Một mạch điện xoay chiều gồm AM nối tiếp với MB Biết AM gồm điện trở R1, tụ điện C1, cuộn dây cảm L1 Đoạn mạch MB có hộp X, biết X có phần tử điện trở thuần, cuộn cảm, tụ điện mắc nối tiếp Đặt điện áp xoay chiều vào hai đầu đoạn mạch AB có tần số 50Hz giá trị hiệu dụng 200V thấy dòng điện mạch có giá trị hiệu dụng 2A Biết R1=20Ω thời điểm t1 (s), u AB = 200 2(V ) thời (s) dòng điện i = giảm Viết biểu thức cường độ 600 dòng điện mạch? điểm t2=t1+ π Đ/s: i = 2cos(100π t + )(V ) Bài 6: Một mạch điện xoay chiều gồm AM nối tiếp với MB Biết AM gồm điện trở R1, tụ điện C1, cuộn dây cảm L1 Đoạn mạch MB có hộp X, biết X có phần tử điện trở thuần, cuộn cảm, tụ điện mắc nối tiếp Đặt điện áp xoay chiều vào hai đầu đoạn mạch AB có tần số 50Hz giá trị hiệu dụng 200V thấy dòng điện mạch có giá trị hiệu dụng 2A Biết R1=20Ω thời điểm t1 (s), u AB = 200 2(V ) thời (s) dòng điện i = giảm Sau kể từ thời điểm 600 t điện áp hai đầu điện trở đạt giá trị cực đại? điểm t2=t1+ Đ/s: ∆t = (s) 400 Bài 7: Đặt điện áp xoay chiều ổn định vào hai đầu đoạn mạch nối tiếp gồm điện trở R, cuộn dây cảm tụ điện Tại thời điểm t giá trị tức thời điện áp hai đầu cuộn dây; hai đầu tụ điện hai đầu điện trở R 36 u L (t1 ) = 10 3(V ) ; uC (t1 ) = −20 3(V ) ; u R (t1 ) = 15(V ) Tại thời điểm t2 giá trị tức thời tương ứng là u L (t2 ) = 20(V ) ; uC (t2 ) = −60(V ) ; u R (t2 ) = 0(V ) Tính điện áp cực đại hai đầu đoạn mạch? Đ/s: U = 50(V ) Bài 8: Đặt điện áp xoay chiều ổn định vào hai đầu đoạn mạch nối tiếp gồm điện trở R, cuộn dây cảm tụ điện Biết điện áp hiệu dụng hai đầu điện trở U R = 15 2(V ) Tại thời điểm t1 giá trị tức thời điện áp hai đầu cuộn dây; hai đầu tụ điện hai đầu điện trở R là u L (t1 ) = 20(V ) ; uC (t1 ) = −60(V ) ; u R (t1 ) = 0(V ) Tại thời điểm t2 giá trị tức thời hai đầu cuộn cảm tụ điện tương ứng u L (t2 ) = 10 3(V ) ; uC (t2 ) = −20 3(V ) Xác định điện áp hai đầu điện trở thời điểm t2? Đ/s: u R (t2 ) = −15(V ) Bài 9: Trong mạch RLC mắc nối tiếp, điện áp hai đầu đoạn mạch u = U 0cos(100π t )(V ) hiệu điện hiệu dụng 2A Tại thời điểm u L = 200 2(V ) , uC = −100 2(V ) , u R = 100 2(V ) i = 2( A) Xác định cảm kháng cuộn dây dung kháng tụ điện? Đ/s: Z L = 200 100 (Ω ) , Z C = (Ω) 3 Bài 10: Trong mạch RLC mắc nối tiếp, điện áp hai đầu đoạn mạch u = U 0cos(100π t )(V ) hiệu điện hiệu dụng 2A Biết dung kháng tụ điện 75 2(Ω) Tại thời điểm t, điện áp hai đầu cuộn cảm, hai đầu điện trở cường độ dòng điện qua mạch u L = 200 2(V ) , u R = 100 2(V ) i = 0,5( A) , xác định điện áp hai đầu tụ điện đó? Đ/s: uC = −150 2(V ) 37 PHẦN III: KẾT LUẬN Trong đề tài tìm cho phương pháp áp dụng cho dạng toán, tất nhiên chưa trọn vẹn, để giúp học sinh giải toán mang tính lối mòn nhằm mục đích giúp em có kết tốt kỳ thi, đặc biệt thi hình thức trắc nghiệm khách quan Tuy nhiên phương pháp mang tính chủ quan cá nhân tôi, thật thử áp dụng cho nhiều loại đối tượng học sinh thấy em thích làm tương đối có kết tốt (tất nhiên giới hạn dạng toán này) Rất mong quan tâm giúp đỡ, chia kinh nghiệm quí đồng nghiệp Xin chân thành cảm ơn 38 TÀI LIỆU THAM KHẢO Sách giáo khoa Vật lí 12 nâng cao – NXBGD Bí ôn luyện thi đại học đạt điểm tối đa – Th.s Lê Văn Vinh – NXB ĐHQG Hà Nội Website: tuituhoc.com Đề thi đại học năm 2012, 2013 (Trích) Đề thi thử tuyển sinh đại học, cao đẳng năm 2013 trường ĐHSP Hà Nội lần (Trích) Đề thi thử tuyển sinh ĐH – CĐ năm 2014 trường: THPT Trần Quốc Tuấn, THPT Chuyên Thái Nguyên, ĐHSP Hà Nội (Trích) Báo Vật Lý Tuổi Trẻ - Số 153 – Tháng 5/2016 39 MỤC LỤC PHẦN I: MỞ ĐẦU………………………………………………………… PHẦN II: NỘI DUNG………………………………………………………3 Cơ sở lí thuyết………………………………………………………… 1.1 Biểu diễn dao động điều hòa vectơ quay…………………………3 1.2 Điện áp cường độ dòng điện mạch điện xoay chiều………….3 1.3 Biểu diễn điện áp dòng điện xoay chiều vectơ quay………….3 1.4 Một số kiến thức toán liên quan…………………………………………4 Sử dụng giản đồ vectơ tập giá trị tức thời đại lượng mạch điện xoay chiều RLC mắc nối tiếp…………………….4 2.1 Một số ý sử dụng giản đồ vectơ…………………………………4 2.2 Các tập ví dụ phương pháp giải…………………………………5 PHẦN III: KẾT LUẬN…………………………………………………….20 TÀI LIỆU THAM KHẢO…………………………………………………21 40 NHẬN XÉT, ĐÁNH GIÁ, CHO ĐIỂM, XẾP LOẠI CỦA HỘI ĐỒNG KHOA HỌC CẤP TRƯỜNG ……………………………………………………………… ……………………………………………………………… ……………………………………………………………… ……………………………………………………………… ……………………………………………………………… ……………………………………………………………… ……………………………………………………………… ……………………………………………………………… ……………………………………………………………… …………………………………………………………… NHẬN XÉT, ĐÁNH GIÁ, CHO ĐIỂM, XẾP LOẠI CỦA HỘI ĐỒNG KHOA HỌC CẤP TRÊN ……………………………………………………………… ……………………………………………………………… ……………………………………………………………… ……………………………………………………………… ……………………………………………………………… ……………………………………………………………… ……………………………………………………………… ……………………………………………………………… ……………………………………………………………… …………………………………………………………… 41 42 [...]... ) vào hai đầu mạch RLC mắc nối tiếp Biết R=60Ω, cuộn dây thuần cảm có độ tự cảm L = 1,2 ( H ) và tụ điện có điện π 10−3 ( F ) Khi điện áp tức thời giữa hai đầu cuộn cảm bằng 240V, 6π xác định độ lớn của điện áp tức thời giữa hai đầu điện trở và giữa hai bản tụ điện tại thời điểm đó? dung L = Giải: Nhận xét: Vì đề bài không cho điện áp tức thời giữa hai đầu cuộn cảm có giá trị 240V đang tăng hay giảm... 120V Tính điện áp tức thời giữa hai đầu đoạn mạch tại thời điểm t + 1 ( s) Biết rằng 300 Z L = 2ZC = 2R Giải: + Z L = 2Z C = 2 R ⇒ U oL = 2U 0C = 2U 0 R + Hiệu điện thế cực đại: U 0 = (U 0 R ) 2 + (U 0 L − U 0C ) 2 = 60 2(V ) + Độ lệch pha giữa u và i (hay u R) là: tan ϕ = pha hơn uR một góc Z L − ZC π = 1 ⇒ ϕ = , u nhanh R 4 π 4 + Tại thời điểm t, điện áp tức thời giữa hai đầu cuộn cảm đạt giá trị... ) Bài toán 10 Vào cùng một thời điểm nào đó, hai dòng điện xoay chiều có biểu thức i1 = I 0cos(ωt + ϕ1 )( A) , i2 = I 0cos(ωt + ϕ2 )( A) có cùng giá trị tức thời là 0,5I 0, nhưng một dòng có cường độ đang tăng còn một dòng có cường độ đang giảm Tính độ lệch pha giữa hai dòng điện này? Giải: Nhận xét: Hai dòng điện có cùng biên độ, mặt khác tại thời điểm t hai điện áp có cùng giá trị 0,5I0, nhưng một... i1 và i2 là tam giác cân tại O r i 1 π + Góc hợp bởi i1 với Ox là α với cosα = = ⇒ α = I0 2 3 r i1 O α x r i2 + Độ lệch pha giữa hai cường độ dòng điện là: 2α = Đ/s: Độ lệch pha giữa hai cường độ dòng điện 2π 3 2π 3 21 Bài toán 11 Đặt điện áp xoay chiều u = 200 2cos(ωt )(V ) vào hai đầu đoạn mạch gồm 2 π một điện trở thuần R=100Ω nối tiếp với cuộn cảm thuần L = ( H ), C= 10−4 ( F ) Khi điện áp tức... giản đồ vectơ sau: 2 2 hai đầu mạch có độ lớn r u ϕr O i x U0 3 2 u 3 π r = ⇒ϕ = + Độ lệch pha giữa u và i là góc giữa u và Ox, cosϕ = U0 2 6 π r + Giả sử tại thời điểm ban đầu u vuông góc với Ox, i trễ pha ϕ = so với u 6 r u ϕ r u r i Sau thời gian nhỏ nhất r i ϕ x O x 26 O r π + Thời điểm t, i vuông góc với Ox thì góc quét là nhỏ nhất: ∆α = ϕ = 6 + Khoảng thời gian ngắn nhất giữa hai thời điểm mà công... −20V 2 + Hiệu điện thế tức thời giữa hai đầu đoạn mạch tại thời điểm t: u = uR + u L + uC = 30 − 20 + 40 = 50V Đ/s: u = 50V Bài toán 5 Đặt điện áp xoay chiều vào hai đầu đoạn mạch gồm điện trở thuần, cuộn cảm thuần và tụ điện mắc nối tiếp Biết dung kháng của tụ điện bằng hai lần cuộn cảm Tại thời điểm t, điện áp tức thời giữa hai đầu điện trở và điện áp tức thời giữa hai đầu mạch có giá trị tương ứng... 2 cosϕ2 = i2 I0 1 π = = ⇒ ϕ2 = I0 3 2.I 0 2 2 Suy ra độ lệch pha giữa hai dòng điện: ∆ϕ = ϕ1 + ϕ2 = π π 7π + = 4 3 12 O I0 2x ϕ2 ϕ1 r i1 31 Tuy nhiên i1 trễ pha hơn so với i2 nên ∆ϕi1 /i2 = − Đ/s: ∆ϕi1 /i2 = − 7π 12 7π 12 Bài toán 21 (Trích Đề thi thử đại học - Đề số 5 – Vật Lí Tuổi Trẻ – số 153 – Tháng 5/2016) π )(V ) vào 3 1 ( H ) nối hai đầu đoạn mạch gồm một cuộn cảm thuần có độ tự cảm L = 3π Đặt... C = 104 ( µ F ) Tại thời điểm điện áp giữa hai 24π đầu mạch là 40 2(V ) thì cường độ dòng điện qua cuộn cảm là 1A Xác định biểu thức cường độ dòng điện qua cuộn cảm? Giải: + Từ giả thi t L= 1 ( H ) ⇒ Z L = 40Ω ; 3π Z L > Z C ⇒ u nhanh pha hơn i một góc C= 104 ( µ F ) ⇒ Z C = 20Ω 24π π và Z = Z L − Z C = 40 − 20 = 20Ω 2 r u + Tại thời điểm điện áp giữa hai đầu mạch là 40 2(V ) thì cường độ dòng điện... R (t2 ) = 0(V ) Tính điện áp cực đại hai đầu đoạn mạch? Giải: + Theo giả thi t, tại thời điểm t2 ta có giản đồ vectơ sau: O r uL (t2 ) r uC (t2 ) x r uR (t2 ) Từ giản đồ ta có: U 0 L = 40(V );U 0C = 120(V ) + Theo giả thi t tại thời điểm t2, r u 60 3 3 π = ⇒ ϕ1 = ± , uL luôn Góc hợp bởi uC với Ox: cosϕ1 = C = U oC 120 2 6 ngược pha với uC và uR r π u ( t ) trễ pha hơn u một góc R 1 L 2 nên ta có giản... Đặt điện áp xoay chiều u = 220 2cos(100π t )(V ) vào hai đầu đoạn mạch gồm điện trở R=50Ω, cuộn cảm thuần ZL=100Ω, ZC=50Ω mắc nối tiếp Trong một chu kì khoảng thời gian điện áp hai đầu đoạn mạch thực hiện công âm là bao nhiêu? Giải: 24 Nhận xét: Điện áp hai đầu mạch thực hiện công âm khi công suất tức thời p=u.i có giá trị tức thời p