bai tap vat ly 12 tu dien 64827

bai tap vat ly 12 tu dien 64827 tài liệu, giáo án, bài giảng , luận văn, luận án, đồ án, bài tập lớn về tất cả các lĩnh...

Đề cương ôn tập điện xoay chiều – sóng diện từ ĐỀ CƯƠNG ÔN TẬP TRẮC NGHIỆM DÒNG ĐIỆN XOAY CHIỀU - DAO ĐỘNG ĐIỆN TỪ. SÓNG ĐIỆN TỪ --- o0o --- CHỦ ĐỀ 1: ĐẠI CƯƠNG VỀ DÒNG ĐIỆN XOAY CHIỀU CÂU 1.1: CÂU 1.1: Cường độ dòng điện và hiệu điện thế hai đầu đoạn mạch không phân nhánh có dạng i= 2 2 cos 100 π t ( A) và u = 141 cos 100 π t ( V). Cường độ dòng điện hiệu dụng và hiệu điện thế hiệu dụng là: A. I= 4 A; U= 141 V B. I= 2. 83 A; U= 50 V C. I= 2 A; U= 100 V D. I= 1.41 A; U= 200 V CÂU 2.1: CÂU 2.1: Một mạng điện xoay chiều 220V – 50Hz, khi chọn pha ban đầu của hiệu điện thế bằng không thì biểu thức của hiệu điện thế có dạng: A. u = 220 cos 50 t ( V). B. u = 220 cos 50 π t ( V). C. u = 220 2 cos 100π t (V). D. u = 12 2 cos100 π t ( V). CÂU 3.1: CÂU 3.1: Một dòng điện xoay chiều chạy qua điện trở R = 10 Ω , nhiệt lượng toả ra trong 30phút là 900 kJ. Cường độ dòng điện cực đại là: A. I 0 = 0,22 A B. I 0 = 0,32 A C. I 0 = 7,07 A D. I 0 = 10,0 A CÂU 4.1: CÂU 4.1: Đề thi đại học 2007: dòng điện chạy qua 1 đoạn mạch có biểu thức i=I 0 sin100πt . Trong khoảng thời gian 0 đến 0,01s cường độ dòng điện tức thời có giá trò bằng 0,5I 0 vào những thời điểm. A. 1/600 s và 5/600 s B. 1/400 s và 2/400 s C. 1/300 s và 2/300 s D. 1/500 s và 3/500 s CHỦ ĐỀ 2: DÒNG ĐIỆN XOAY CHIỀU TRONG ĐOẠN MẠCH CHỈ CHỨA ĐIỆN TRỞ THUẦN, CUỘN CẢM HOẶC TỤ ĐIỆN CÂU 1.2: CÂU 1.2: Đặt vào hai đầu cuộn cảm L=1/ π (H ) một hiệu điện thế xoay chiều 220V-50Hz. Cường độ dòng điện hiệu dụng qua cuộn cảm là: A. 2,2 A B. 2,0 A C. 1,6A D. 1,1 A CÂU 2.2: CÂU 2.2: Đặt vào hai đầu tụ điện C=10 -4 / π (F) một hiệu điện thế xoay chiều u = 141cos100 π t ( V). dung kháng của tụ điện và cường độ dòng điện qua tụ điện là: A. Z C = 50 Ω ; I = 1,41 A B.Z C = 0,01 Ω ; I = 100 A C.Z C =1 Ω ; I = 2,00 A D.Z C =100 Ω ; I = 1,00 A CÂU 3.2: CÂU 3.2: Đặt vào hai đầu cuộn cảm L= 1 / π ( H ) một hiệu điện thế xoay chiều u = 141 cos100 π t ( V). Cảm kháng của cuộn cảm và cường độ dòng điện qua cuộn cảm là: A. Z L = 200 Ω ; I = 1,41 A B. Z L = 100 Ω ; I = 1,00 A C. Z L = 50 Ω ; I = 2,00 A D.Z L = 25 Ω ; I = 100 A CÂU 4.2: CÂU 4.2: một đoạn mạch có cuộn với độ từ cảm 0,8H. Điện trở thuần của mạch nhỏ không đáng kể. Đặt vào 2 đầu mạch điện 1 hiệu điện thế Xc 220V-50Hz. Tính cảm kháng của mạch và cường độ dòng điện qua mạch. A. 251 Ω ; 8A. B. 251 Ω ; 0,88A C. 100 Ω ; 0,88A D. 100 Ω ; 8A CÂU 5.2: CÂU 5.2: cho 1đoạn mạch có tụ điện với điện dung 20µF. Điện trở thuần của mạch không đáng kể. Đặt vào 2 đầu mạch 1 HĐT xc 127V-60Hz. Tính dung kháng của mạch và cường độ dòng điện qua mạch. A. 132 Ω ; 9A. B. 132 Ω ; 0,96A. C. 123 Ω ; 8A. D. 123 Ω ; 0,96A - 1 - Đề cương ôn tập điện xoay chiều – sóng diện từ CÂU 6.2: CÂU 6.2: Đặt vào 2 đầu tụ điện C= 10 -4 / π (F) một hiệu điện thế xoay chiều u = 220 cos100 π t ( V). Cường độ dòng điện qua tụ nhận giá trò nào? A. 1,41A B. 1,56A C. 2,00A D. 2,2A CHỦ ĐỀ 3: DÒNG ĐIỆN XC TRONG ĐOẠN MẠCH KHÔNG PHÂN NHÁNH CÂU 1.3: CÂU 1.3: Đề thi ĐH 2007 : trong 1 đoạn mạch điện không phân nhánh, cường độ dòng điện sớm pha ϕ (với 0<ϕ <0,5π) hơn so với hiệu điện thế 2 dầu đoạn mạch. Đoạn mạch đó: A. Gồm điện trở thuần và tụ điện B. Chỉ có cuộn cảm. C. Gồm điện trở thuần và cuộn thuần cảm D. Gồm cuộn thuần cảm và tụ điện. CÂU 2.3: CÂU 2.3: Một thiết bò điện AC có ghi giá trò đòng mức là 220 V. thiết bò đó có thể chòu đựng được hiệu điện thế tối đa là ? A, 110 V b, 220 V c, 220. onthionline.net Câu 10 Một tụ xoay có điện dung biến thiên liên tục (tỉ lệ với góc quay) từ giá trị 10pF đến 370pF tương ứng góc quay tụ tăng từ 00 đến 1800 Tụ điện mắc với cuộn cảm có L = µH thành mạch chọn sóng máy thu Để thu sóng điện có bước sóng 26,7m góc xoay tụ gần A 500 B 400 C 450 D 900 λ2 26,7 Giải: λ = 2πc LC > C = = = 99.10-12 F = 99 pF 2 2 16 −6 4π c L 4π 10 2.10 C − C1 Điện dung tụ điên: C = C1 + α = 10 + α = 99 (pF) ( α góc quay kể từ C1 = 10 pF) 180 > α = 44,50 ≈ 450 , Chọn đáp án C DẠNG 1: TỪ THÔNG, SUẤT ĐIỆN ĐỘNG. -Xét một khung dây dẫn kín phẳng có N vòng, diện tích mỗi vòng S, khung quay đều với tốc độ góc ω quanh một trục vuông góc với từ trường đều B  . Khi đó từ thông qua khung dây biến thiên theo thời gian: ϕ = NBS.cos(ωt + φ) với φ = ( B  , n  ) lúc t = 0. với Φ0 = NBS là từ thông cực đại qua khung (Wb) - Theo định luật cảm ứng điện từ, trong khung xuất hiện suất điện động cảm ứng: ε = - ϕ ' t = NBSω.sin(ωt + φ)  e = E0cos(ωt + φ - π 2 ) với E0 = NBSω là suất điện động cực đại (V) Điện áp ở hai đầu khung dây là u = U0cos(ωt + φu ). Dòng điện xoay chiều trong mạch là i = I0cos( ωt + φi ) Ví dụ 1: Một khung dây dẫn phẳng dẹt hình chữ nhật có 500 vòng dây, diện tích mỗi vòng là 220 cm2. Khung quay đều quanh một trục đối xứng nằm trong mặt phẳng của khung dây với tốc độ 50 vòng/giây, trong một từ trường đều có véctơ cảm ứng từ B  vuông góc với trục quay và có độ lớn B = 2 5 π T. Tìm suất điện động cực đại trong khung dây. Tóm tắt Giải S = 220 cm2 = 0,022 (m2) Suất điện động cực đại trong khung ω = 50 vòng/giây = 100π (rad/s) E0 = NBSω B = 2 5 π (T) = 500. 2 5 π . 0,022. 100π N = 500 (vòng) = 220 2 (V) E0 = ? (V) Ví dụ 2: Một khung dây dẫn có 500 vòng dây quấn nối tiếp, diện tích mỗi vòng dây là S = 200 cm2. Khung dây được đặt trong từ trường đều B = 0,2 T. Lúc t = 0, thì véctơ pháp tuyến n  của khung hợp với véctơ cảm ứng từ B  một góc π 6 rad. Cho khung quay đều quanh trục (  ) vuông góc với B  với tần số 40 vòng/s. Viết biểu thức suất điện động ở hai đầu khung dây. Tóm tắt Giải: S = 200 cm2 = 0,02 (m2 ) Tốc độ góc của khung N = 500 (vòng) ω = 2πf = 2π.40 = 80π (rad/s) B = 0,2 (T) Biểu thức suất điện động trong khung dây φ = π 6 (rad) e = NBSω.cos(ωt + φ - π 2 ) f = 40 (vòng/s) e = 500.0,2.0,02.80π.cos( 80πt + π 6 - π 2 ) Viết biểu thức e ?  e = 160π.cos( 80πt - π 3 ) (V) Ví dụ 3: (ĐH 2011) Một máy phát điện xoay chiều một pha có phần ứng gồm bốn cuộn dây giống nhau mắc nối tiếp, suất điện động xoay chiều do máy phát ra có tần số 50 Hz và có giá trị hiệu dụng 100 2 (V). Từ thông cực đại qua mỗi vòng của phần ứng là 5 π (mWb). Số vòng dây trong mỗi cuộn dây của phần ứng là bao nhiêu ? Tóm tắt Giải f = 50 Hz Từ thông cực đại qua 1 vòng: 0  (1) = BS E = 100 2 (V) Suất điện động cực đại của máy (4 cuộn dây) 0  (1)= 5 π (mWb) = 5 π 10-3 Wb E0 = NBSω = Nω 0  (1) N1 = ? (vòng)  N= 0 0(1) E ωΦ = 0(1) 2 E ωΦ = 3 100 2 2 5 2 π.50. 10 π  = 400 vòng Số vòng dây của mỗi cuộn dây: N1 = N 4 = 100 vòng. Bài tập: Bài 1: Một khung dây dẫn phẳng quay đều với tốc độ góc ω quanh một trục cố định nằm trong mặt phẳng khung dây, trong một từ trường đều có véctơ cảm ứng từ vuông góc trục quay của khung. Suất điện động trong khung có biểu thức e = E0cos(ωt + π 2 ) V. Tại thời điểm t = 0, véctơ pháp tuyến của mặt phẳng khung dây hợp với véctơ cảm ứng từ một góc bằng bao nhiêu ? HD: Ta có ϕ = NBS.cos(ωt + φ) Suất điện động e = - ϕ’ = E0cos(ωt + φ - π 2 ) V (*) So sánh p/trình suất điện động tổng quát (*) và đề bài  φ - π 2 = π 2  φ = π (rad) Chương IV DAO ĐỘNG VÀ SÓNG ĐIỆN TỪ A TÓM TẮT LÝ THUYẾT I MẠCH DAO ĐỘNG Dao động điện - từ mạch LC lí tưởng a) Mạch dao động LC: Gồm tụ điện có điện dung C mắc nối tiếp với cuộn dây cảm có độ tự cảm L tạo thành mạch điện kín b) Khảo sát định lượng dao động điện từ mạch dao động LC * Các phương trình dao động điện - từ: - Điện tích tụ biến thiên điều hòa: q = q0cos(t + ) với q0 = CU0 = CE tần số góc   LC - Suất điện động cảm ứng cuộn dây cảm L biến thiên điều hòa: q q e  u   cos(t  ) C C với u hiệu điện tức thời; U0 = q0/C hiệu điện cực đại hai tụ - Cường độ dòng điện chạy cuộn cảm L biến thiên điều hòa:  i  q '  q sin(t  )  I cos(t    ) với I0 = q0 cường độ dòng điện cực đại - Hiệu điện u hai tụ điện: q q u   cos(t  ) C C - Cường độ dòng điện nhanh pha điện tích hiệu điện hai tụ góc  * Tần số góc (), chu kì (T), tần số (f): Dao động mạch LC lí tưởng dao động tự có 2 1  ;T   2 LC ; f    T 2 LC LC Năng lượng điện từ mạch dao động LC lí tưởng - Điện tích tu: q = q0 cos(t + ) q q 02 + Năng lượng điện trường tụ điện: WC   cos (t  ) C 2C q 02 2 + Năng lượng từ trường cuộn dây: WL = Li = LI sin (t  ) = sin2(t + ) 2C 2 + Năng lượng điện từ mạch dao động LC: q LI W  WC  WL    const 2C - Kết luận: + Năng lượng điện trường tập trung tụ điện lượng từ trường tập trung cuộn cảm, lượng điện trường lượng từ trường biến thiên tuần hoàn tần số gấp hai lần tần số dao động tự mạch dao động LC + Trong trình dao động mạch, có chuyển hóa qua lại lượng từ trường lượng điện trường, tổng chúng tức lượng điện từ không đổi II ĐIỆN TỪ TRƯỜNG Mối quan hệ từ trường biến thiên điện trường biến thiên  Điện trường xoáy: điện trường mà đường sức điện trường đường cong kín bao quanh đường sức từ trường  Từ trường xoáy: từ trường mà đường sức từ trường đường cong kín bao quanh đường sức điện trường  Mỗi biến thiên theo thời gian từ trường sinh không gian xung quanh điện trường xoáy biến thiên theo thời gian, ngược lại, biến thiên theo thời gian điện trường sinh từ trường biến thiên theo thời gian không gian xung quanh Điện từ trường Điện trường biến thiên từ trường biến thiên tồn không gian Chúng chuyển hoá lẫn trường thống gọi điện từ trường Không có tồn riêng biệt điện trường hay từ trường III NGUYÊN TẮC TRUYỀN SÓNG ĐIỆN TỪ - SÓNG ĐIỆN TỪ Sự lan truyền tương tác điện từ - Sóng điện từ - Trong lan truyền tương tác điện từ, vận tốc truyền tương tác điện từ vận tốc ánh sáng môi trường - Sóng điện từ điện từ trường lan truyền không gian Tính chất sóng điện từ - Sóng điện từ lan truyền môi trường kể chân không Trong chân không lan truyền với vận tốc vận tốc ánh sáng v c v  c  3.10 m / s    cT   f f - Sóng điện từ mang lượng - Sóng điện từ sóng ngang, vectơ cường độ cường độ điện trường E vectơ cảm ứng từ B vuông góc với vuông góc với phương truyền sóng - Trong sóng điện từ, dao động điện trường từ trường điểm pha - Sóng điện từ bị 1 CHUN ĐỀ DỊNG ĐIỆN XOAY CHIỀU A TĨM TẮT LÝ THUYẾT I DỊNG ĐIỆN XOAY CHIỀU Định nghĩa, biểu thức cường độ dòng điện điện áp tức thời + Dòng điện xoay chiều dòng điện có cường độ biến thiên điều hồ theo thời gian: i = I0cos(ωt + φi) đó: i cường độ dòng điện tức thời I0 > cường độ dòng điện cực đại ω > tần số góc dòng điện (ωt + φi) pha i thời điểm t φi pha ban đầu cường độ dòng điện + Điện áp xoay chiều (hay hiệu điện xoay chiều) biến thiên điều hòa theo thời gian: u = U0cos(ωt + u) đó: u điện áp tức thời U0 > Điện áp cực đại ω > tần số góc điện áp (ωt + φu) pha điện áp thời điểm t φu pha ban đầu điện áp + Độ lệch pha điện áp u cường độ dòng điện i:  = u  i Với  > 0: u sớm pha i (hay i trễ pha u) Với  < 0: u trễ pha i (hay i sớm pha u) Với  = 0: u pha với i + Chu kì dòng điện xoay chiều: T = 2/ + Tần số dòng điện: f = 1/T = /2 Cường độ hiệu dụng I dòng điện xoay chiều Cường độ hiệu dụng dòng điện xoay chiều đại lượng có giá trị cường độ dòng điện khơng đổi, cho qua điện trở R cơng suất tiêu thụ R dòng điện khơng đổi cơng suất trung bình tiêu thụ R dòng điện xoay chiều nói + Giá trị hiệu dụng giá trị cực đại chia cho Suất điện động hiệu dụng: E = E0 / Điện áp hiệu dụng: U = U 0/ Cường độ dòng điện hiệu dụng: I = I0/ II MẠCH CĨ R, L, C MẮC NỐI TIẾP – CỘNG HƯỞNG ĐIỆN Các giá trị tức thời + Xét đoạn mạch RLC nối tiếp Đặt vào hai đầu A, B đoạn mạch điện áp xoay chiều u = U0cos(t + u) + Trong mạch có dòng điện xoay chiều i = I0cos(t + i ) + Các phần tử đoạn mạch mắc nối tiếp nên ta có: u = uR + uL + uC Giản đồ Fre-nen Quan hệ cường độ dòng điện điện áp a) Giản đồ Fre-nen + Cách biễu diễn: - Vẽ trục Ox nằm ngang gọi trục pha Biểu diễn i I trùng với trục Ox - Biểu diễn: uR U R ; uL U L ; uC U C ; u U với U = U R + U L + U C b) Định luật Ơm cho đoạn mạch RLC nối tiếp Với Z tổng trở đoạn mạch RLC nối tiếp I  U/ Z Z  R  ( Z L  ZC ) c) Độ lệch pha điện áp so với cường độ dòng điện Gọi  độ lệch pha điện áp hai đầu đoạn mạch RLC nối tiếp với cường độ dòng điện chạy đoạn mạch  = u – i Với  xác định thơng qua biểu thức U  U C ZL  ZC tan   L  UR R  Khi ZL < Zc  < 0, điện áp hai đầu đoạn mạch RLC nối tiếp chậm pha cường độ dòng điện qua mạch (giản đồ vectơ có U nằm trục pha) Đoạn mạch có tính dung kháng  Khi ZL > Zc  > 0, điện áp hai đầu đoạn mạch RLC nối tiếp nhanh pha cường độ dòng điện qua mạch (giản đồ vectơ có U nằm trục pha) Đoạn mạch có tính cảm kháng Cộng hưởng điện + Giữ ngun giá trị điện áp hiệu dụng U hai đầu đoạn mạch RLC nối tiếp, thay đổi tần số góc  điện áp đến giá trị cho Z L  ZC L  1/ C Hay   / LC Suy + Lúc tổng trở đoạn mạch RLC nối tiếp đạt giá trị cực tiểu Z = R, cường độ hiệu dụng dòng điện đoạn đạt giá trị cực đại Hiện tượng gọi tượng cộng hưởng điện + Khi có cộng hưởng điện thì:  I max  U / Z  U / R  Điện áp tức thời hai tụ điện hai đầu cuộn cảm triệt tiêu uL + uc = (hay U L  U c  ), điện áp hai đầu điện trở R điện áp hai đầu đoạn mạch RLC nối tiếp  Cường độ dòng điện biến đổi pha với điện áp hai đầu đoạn mạch RLC nối tiếp Cơng suất dòng điện xoay chiều - Hệ số cơng suất a) Cơng suất trung bình dòng điện xoay chiều (gọi tắt cơng suất dòng điện xoay chiều) P = RI2 = UIcos với U