Đang tải... (xem toàn văn)
SKKN PHƯƠNG PHÁPHƯỚNG DẪN HỌC SINH GIẢI BÀI TẬP PHẦN DÒNG ĐIỆN XOAY CHIỀUSKKN PHƯƠNG PHÁPHƯỚNG DẪN HỌC SINH GIẢI BÀI TẬP PHẦN DÒNG ĐIỆN XOAY CHIỀUSKKN PHƯƠNG PHÁPHƯỚNG DẪN HỌC SINH GIẢI BÀI TẬP PHẦN DÒNG ĐIỆN XOAY CHIỀUSKKN PHƯƠNG PHÁPHƯỚNG DẪN HỌC SINH GIẢI BÀI TẬP PHẦN DÒNG ĐIỆN XOAY CHIỀUSKKN PHƯƠNG PHÁPHƯỚNG DẪN HỌC SINH GIẢI BÀI TẬP PHẦN DÒNG ĐIỆN XOAY CHIỀUSKKN PHƯƠNG PHÁPHƯỚNG DẪN HỌC SINH GIẢI BÀI TẬP PHẦN DÒNG ĐIỆN XOAY CHIỀUSKKN PHƯƠNG PHÁPHƯỚNG DẪN HỌC SINH GIẢI BÀI TẬP PHẦN DÒNG ĐIỆN XOAY CHIỀUSKKN PHƯƠNG PHÁPHƯỚNG DẪN HỌC SINH GIẢI BÀI TẬP PHẦN DÒNG ĐIỆN XOAY CHIỀUSKKN PHƯƠNG PHÁPHƯỚNG DẪN HỌC SINH GIẢI BÀI TẬP PHẦN DÒNG ĐIỆN XOAY CHIỀUSKKN PHƯƠNG PHÁPHƯỚNG DẪN HỌC SINH GIẢI BÀI TẬP PHẦN DÒNG ĐIỆN XOAY CHIỀUSKKN PHƯƠNG PHÁPHƯỚNG DẪN HỌC SINH GIẢI BÀI TẬP PHẦN DÒNG ĐIỆN XOAY CHIỀU
SỞ GIÁO DỤC VÀĐÀO TẠO ĐỒNG NAI Đơn vị : Trường THPT Sông Ray Mã số: SÁNG KIẾN KINH NGHIỆM PHƯƠNG PHÁP HƯỚNG DẪN HỌC SINH GIẢI BÀI TẬP PHẦN DÒNG ĐIỆN XOAY CHIỀU Người thực hiện: Phan Sĩ Lĩnh vực nghiên cứu: - Quản lý giáo dục - Phương pháp dạy học môn: Vật lý - Lĩnh vực khác: Năm học: 2015 -2016 SƠ LƯỢC LÝ LỊCH KHOA HỌC –––––––––––––––––– I THÔNG TIN CHUNG VỀ CÁ NHÂN Họ tên: Phan Sĩ Ngày tháng năm sinh: 08 – 03 - 1983 Nam, nữ: Nam Địa chỉ: Xuân Tây – Cẩm Mỹ - Đồng Nai Điện thoại: 0985046040 ĐTDĐ:0985046040 Fax: (CQ)/ 0613713267 Không E-mail: phansi8482@gmail.com Chức vụ: Tổ trưởng tổ Vật lí - CN Nhiệm vụ giao:Giảng dạy mơnVật lí 12 Nhóm trưởng nhóm nghiên cứu trải nghiệm sáng tạo KH – KT Đơn vị cơng tác:THPT Sơng Ray II TRÌNH ĐỘ ĐÀO TẠO - Học vị (hoặc trình độ chun mơn, nghiệp vụ) cao nhất: Cử nhân Vật lí - Năm nhận bằng: 2004 - Chuyên ngành đào tạo: Cử nhân khoa học Vật lí III KINH NGHIỆM KHOA HỌC - Lĩnh vực chun mơn có kinh nghiệm: Số năm có kinh nghiệm: Giảng dạy mơnVật lí 12 năm - Các sáng kiến kinh nghiệm có năm gần đây: 1/Một số thí nghiệm mơ vật lý phần cảm ứng điện từ dạy học nội dung “Điều kiện xuất dòng điện cảm ứng, Định luật len xơ chiều dòng điện cảm ứng” ( Sở cơng nhận ) 2/Phương pháp giải nhanh tập chuyển hóa lượng định luật bảo tồn ( Sở cơng nhận) 3/ Nghiên cứu thiết kế tài liệu điện tử hỗ trợ dạy học Vật lí 10 THPT ( Sở cơng nhận ) Tên SKKN: PHƯƠNG PHÁPHƯỚNG DẪN HỌC SINH GIẢI BÀI TẬP PHẦN DÒNG ĐIỆN XOAY CHIỀU I LÝ DO CHỌN ĐỀ TÀI Trong chương trình Vật lí lớp 12 tập điện xoay chiều tập khó trước học sinh học dòng điện không đổi Ở lớp trước học sinh chủ yếu vận dụng cơng thức có sẵn phép toán đơn giản Khi giải tập mạch điện xoay chiều học sinh gặp phải số tập mang tính chất khảo sát mối liên hệ đại lượng, thông số mạch điện Trên tinh thần trắc nghiệm khách quan, phải giải tốn thời gian ngắn khó học sinh Do tơi hệ thống lại loại thường gặp tơi đề cập đến phương pháp : phương pháp cộng hàm lượng giác , phương pháp giản đồ vectơ , phương pháp tổng hợp đồ thị ,phương pháp đạo hàm cực trị Bên cạnh , xu đổi mối 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.Trắc nghiệm khách quan trở thành phương pháp chủ đạo kiểm tra đánh giá chất lượng dạy học nhà trường THPT Điểm đáng lưu ý nội dung kiến thức kiểm tra tương đối rộng, đòi hỏi học sinh phải học kĩ, nắm vững tồn kiến thức chương trình, tránh học tủ, học lệch để đạt dược kết tốt việc kiểm tra, thi tuyển học sinh phải nắm vững kiến thức mà đòi hỏi học sinh phải có phản ứng nhanh dạng tốn, đặc biệt dạng tốn mang tính chất khảo sát mà em thường gặp Với mong muốn tìm phương pháp giải tốn trắc nghiệm cách nhanh chóng đồng thời có khả trực quan hố tư học sinh lơi nhiều học sinh tham gia vào trình giải tập giúp số học sinh khơng u thích khơng giỏi mơn vật lý cảm thấy đơn giản việc giải tập trắc nghiệm vật lý, nên chọn đề tài II CƠ SỞ LÝ LUẬN VÀ THỰC TIỄN Ngày việc nâng cao chất lượng giáo dục vấn đề quan tâm hàng đầu xã hội.Trong bối cảnh toàn ngành Giáo Dục Đào Tạo nỗ lực đổi phương pháp học theo hướng phát huy tính tích cực chủ động học sinh họat động học tập thông qua cách thức hoạt động giáo viên việc đạo,tổ chức họat động học tập nhằm giúp học sinh chủ động thời gian tự học, tự nghiên cứu tìm tòi kiến thức Luật Giáo dục, điều 24.2 “ Phương pháp giáo dục phổ thơng phải phát huy tính tích cực, tự giác, chủ động, sáng tạo học sinh, phù hợp với đặc điểm lớp học, môn học ;bồi dưỡng phương pháp tự học, rèn luyện kỹ vận dụng kiến thức vào thực tiễn, tác động đến tình cảm, đem lại niềm vui, hứng thú học tập cho học sinh” Trong trình giảng dạy đàm thoại với GV HS , nhận thấy đại đa số học sinh gặp vướng mắc giải tập vềđiện xoay chiều Tiến hành điều tra thăm dò ý kiến GV vật lí ngồi trường từ tơi xây dựng hệ thống lý thuyết tập để học sinh vận dụng tự giải tậpđiện xoay chiều III.TỔ CHỨC THỰC HIỆN CÁC GIẢI PHÁP Giải pháp : Tóm tắt lý thuyết điện xoay chiều Dòng điện xoay chiều * Dòng điện điện áp xoay chiều Dòng điện xoay chiều dòng điện có cường độ hàm số sin hay cơsin thời gian Điện áp xoay chiều điện áp biến thiên theo hàm số sin hay côsin thời gian Tạo dòng điện xoay chiều máy phát điện xoay chiều dựa sở tượng cảm ứng điện từ Trong chu kì T dòng điện xoay chiều đổi chiều lần, giây dòng điện xoay chiều đổi chiều 2f lần * Các giá trị hiệu dụng dòng điện xoay chiều Cường độ hiệu dụng dòng điện xoay chiều cường độ dòng điện khơng đổi, cho hai dòng điện qua điện trở R khoảng thời gian đủ dài nhiệt lượng tỏa I0 U0 + Cường độ hiệu dụng điện áp hiệu dụng: I = ; U = + Ampe kế vơn kế đo cường độ dòng điện điện áp xoay chiều dựa vào tác dụng nhiệt dòng điện nên gọi ampe kế nhiệt vôn kế nhiệt, số chúng cường độ hiệu dụng điện áp hiệu dụng dòng điện xoay chiều + Khi tính tốn, đo lường, mạch điện xoay chiều, chủ yếu sử dụng giá trị hiệu dụng * Các loại đoạn mạch xoay chiều UR + Đoạn mạch có điện trở thuần: uR pha với i; I = R UC + Đoạn mạch có tụ điện: uC trể pha i góc ; I = Z C ; với ZC = C dung kháng tụ điện Tụ điện C khơng cho dòng điện khơng đổi qua (cản trở hồn tồn), lại cho dòng điện xoay chiều qua với điện trở (dung kháng): ZC = C + Đoạn mạch có cuộn cảm thuần: uL sớm pha i góc UL I = Z L ; với ZL = L cảm kháng cuộn dây Cuộn cảm L cho dòng điện khơng đổi qua hồn tồn (khơng cản trở) cho dòng điện xoay chiều qua với điện trở (cảm kháng): ZL = L + Đoạn mạch có R, L, C mắc nối tiếp (khơng phân nhánh): Giãn đồ Fre-nen: Nếu biểu diễn điện áp xoay chiều � � � R, L C véc tơ tương ứng U R , U L U C tương ứng điện áp xoay chiều đoạn mạch R, L, C � � � mắc nối tiếp là: U = U R + U L + U C 2 2 Dựa vào giãn đồ véc tơ ta thấy: U = U R (U L U C ) = I R (Z L - Z C ) = I.Z 2 Với Z = R (Z L - Z C ) gọi tổng trở đoạn mạch RLC Z L ZC R Độ lệch pha u i xác định theo biểu thức: tan = = L C R U Cường độ hiệu dụng xác định theo định luật Ôm: I = Z * Biểu thức điện áp xoay chiều, cường độ dòng điện xoay chiều Nếu i = I0cos(t + i) u = U0cos(t + i + ) Nếu u = U0cos(t + u) i = I0cos(t + u - ) Z L ZC U0 R Với I0 = Z ; tan = + Cộng hưởng đoạn mạch RLC: Khi ZL = ZC hay L = C có tượng cộng hưởng điện Khi đó: U U2 Z = Zmin = R; I = Imax = R ; P = Pmax = R ; = + Các trường hợp khác: Khi ZL> ZC u nhanh pha i (đoạn mạch có tính cảm kháng) Khi ZL< ZC u trể pha i (đoạn mạch có tính dung kháng) Chú ý:Nếu đoạn mạch có nhiều phần tử R, L, C mắc nối tiếp hệ thức định luật Ôm ta đặt R = R + R2 + ; ZL = ZL1 + ZL2 + ; ZC = ZC1 + ZC2 + Nếu mạch khơng có điện trở ta cho R = 0; khơng có cuộn cảm ta cho ZL = 0; khơng có tụ điện ta cho ZC = * Cơng suất dòng điện xoay chiều + Cơng suất dòng điện xoay chiều: P = UIcos = I2R R + Hệ số công suất: cos = Z + Ý nghĩa hệ số công suất cos: Cơng suất hao phí đường dây tải (có điện trở r) Php rP 2 = rI2 = U cos Nếu hệ số cơng suất cos nhỏ cơng suất hao phí đường dây tải Php lớn, người ta phải tìm cách nâng cao hệ số cơng suất Theo qui định nhà nước hệ số cơng suất cos sở điện tối thiểu phải 0,85 Với điện áp U dụng cụ dùng điện tiêu thụ cơng suất P P I = U cos , tăng hệ số công suất cos để giảm cường độ hiệu dụng I từ giảm hao phí tỏa nhiệt dây Truyền tải điện – Máy biến áp * Truyền tải điện P r 2 + Cơng suất hao phí đường dây tải: Php = rI = r( U ) = P U P Php + Hiệu suất tải điện: H = P + Độ giảm điện đường dây tải điện: U = Ir + Biện pháp giảm hao phí đường dây tải: giảm r, tăng U l Vì r = S nên để giảm ta phải dùng loại dây có điện trở suất nhỏ bạc, dây siêu dẫn, với giá thành cao, tăng tiết diện S Việc tăng tiết diện S tốn kim loại phải xây cột điện lớn nên biện pháp không kinh tế Trong thực tế để giảm hao phí đường truyền tải người ta dùng biện pháp chủ yếu tăng điện áp U: dùng máy biến áp để đưa điện áp nhà máy phát điện lên cao tải đường dây cao áp Gần đến nơi tiêu thụ lại dùng máy biến áp hạ áp để giảm điện áp bước đến giá trị thích hợp Tăng điện áp đường dây tải lên n lần cơng suất hao phí giảm n2 lần * Máy biến áp: Máy biến áp thiết bị biến đổi điện áp (xoay chiều) Cấu tạo + Một lỏi biến áp hình khung sắt non có pha silic để tăng độ từ thẩm lỏi sắt + Hai cuộn dây có số vòng dây N1, N2 khác có điện trở nhỏ độ tự cảm lớn quấn lỏi biến áp Cuộn nối vào nguồn phát điện gọi cuộn sơ cấp, cuộn nối sở tiêu thụ điện gọi cuộn thứ cấp Nguyên tắc hoạt động Dựa vào tượng cảm ứng điện từ Nối hai đầu cuộn sơ cấp vào nguồn phát điện xoay chiều, dòng điện xoay chiều chạy cuộn sơ cấp tạo từ trường biến thiên lỏi biến áp Từ thơng biến thiên từ trường qua cuộn thứ cấp gây suất điện động cảm ứng cuộn thứ cấp Sự biến đổi điện áp cường độ dòng điện máy biến áp Với máy biến áp làm việc điều kiện lí tưởng (hiệu suất gần 100%): U2 I1 N U = I = N1 * Công dụng máy biến áp + Dùng để thay đổi điện áp dòng điện xoay chiều + Sử dụng việc truyền tải điện để giảm hao phí đường dây truyền tải + Sử dụng máy hàn điện, nấu chảy kim loại Máy phát điện xoay chiều * Máy phát điện xoay chiều pha + Các phận chính: Phần cảm nam châm vĩnh cữu hay nam châm điện Đó phần tạo từ trường Phần ứng cuộn dây, xuất suất điện động cảm ứng máy hoạt động Một hai phần đặt cố định, phần lại quay quanh trục Phần cố định gọi stato, phần quay gọi rôto + Hoạt động: rôto quay, từ thông qua cuộn dây biến thiên, cuộn dây xuất suất điện động cảm ứng, suất điện động đưa để sử dụng + Nếu từ thông qua cuộn dây (t) suất điện động cảm ứng cuộn dây là: e = - = - ’(t) + Tần số dòng điện xoay chiều: Máy phát có cuộn dây nam châm (gọi cặp cực) rơto quay n vòng giây tần số dòng điện f = n Máy có p cặp cực rơ to quay n vòng giây f = np Máy có p cặp cực, rơ to quay n vòng phút np f = 60 * Dòng điện xoay chiều ba pha Dòng điện xoay chiều ba pha hệ thống ba dòng điện xoay chiều, gây ba suất điện động xoay chiều có tần số, biên độ lệch pha 2 đôi * Cấu tạo hoạt động máy phát điện xoay chiều pha Dòng điện xoay chiều ba pha tạo máy phát điện xoay chiều ba pha Máy phát điện xoay chiều ba pha cấu tạo gồm stato có ba cuộn dây riêng rẽ, hồn toàn giống quấn ba lỏi sắt đặt lệch 120 vòng tròn, rơto nam châm điện Khi rôto quay đều, suất điện động cảm ứng xuất ba cuộn dây có 2 biên độ, tần số lệch pha Nếu nối đầu dây ba cuộn với ba mạch (ba tải tiêu thụ) giống 2 ta có hệ ba dòng điện biên độ, tần số lệch pha * Các cách mắc mạch pha + Mắc hình sao: ba điểm đầu ba cuộn dây nối với mạch dây dẫn, gọi dây pha Ba điểm cuối nối chung với trước nối với mạch dây dẫn gọi dây trung hòa Nếu tải tiêu thụ nối hình tải đối xứng (3 tải giống nhau) cường độ dòng điện dây trung hòa Nếu tải khơng đối xứng (3 tải khơng giống nhau) cường độ dòng điện dây trung hồ khác nhỏ nhiều so với cường độ dòng điện dây pha Khi mắc hình ta có: U d = Up (Ud điện áp hai dây pha, U p điện áp dây pha dây trung hồ) Mạng điện gia đình sử dụng pha mạng điện pha: có dây nóng dây nguội + Mắc hình tam giác: điểm cuối cuộn nối với điểm đầu cuộn theo thành ba điểm nối chung Ba điểm nối nối với mạch ngồi dây pha Cách mắc đòi hỏi tải tiêu thụ phải giống * Ưu điểm dòng điện xoay chiều pha + Tiết kiệm dây nối từ máy phát đến tải tiêu thụ; giảm hao phí điện đường dây + Trong cách mắc hình sao, ta sử dụng hai điện áp khác nhau: Ud = Up + Cung cấp điện cho động ba pha, dùng phổ biến nhà máy, xí nghiệp Động không đồng ba pha * Sự quay không đồng 10 áp 2U Tính điện áp hiệu dụng hai đầu cuộn thứ cấp để hở tăng thêm 3n vòng dây cuộn thứ cấp Từ nơi sản xuất đến nơi tiêu thụ hai máy biến áp Máy tăng áp A có hệ số biến đổi KA = , máy hạ áp B có hệ số biến đổi KB = 15 Dây tải điện hai biến áp có điện trở tổng cộng R = 10 Bỏ qua hao phí hai biến áp giả sử đường dây có hệ số cơng suất cos = Để đảm bảo nơi tiêu thụ, mạng điện 120 V – 36 kW hoạt động bình thường nơi sản xuất điện phải có I 1A U1A bao nhiêu? Tính hiệu suất tải điện * Hướng dẫn giải đáp số: U1 I2 N1 N1 N2 Ta có: U = I1 = N U1 = N U2 = 200 V; I1 = N1 I2 = 1,5 A N2 a) Ta có: U2 = N1 U1 = 76 V N2 U2 b) Ta có: I2 = R = 0,76 A I1 = N1 I2 = 0,152 A P P P2 a) Ta có: P = RI2 = R U = 60000 W = 60 kW; H = P = 0,5 = 50%; P U = IR = U R = 600 V U1 = U – U = 600 V P P ' P2 ' P = 0,995 = b) U’ = 10U = 12000 V; P’ = RI’2 = R I = 600 W; H’ = 99,5% U2I2 Ta có: I1 = U1 = 10 A; U = I1R = 300 V; U = U1 + U = 2500 V Ta có: ; với U2 = 100 V Vì: = -= (1) = (1’) Tương tự: = += (2) Từ (1) (2) suy ra: = U = = V Mặt khác: = += (3) Từ (1’) (3) ta có: = U3 = 4U2 – 3U = 200 V 85 PB Nơi tiêu thụ (B), ta có: U2B = 120 V; I2B = U B = 300 A; I 2B U1B = KB.U2B = 1800 V; I1B = K B = 20 A I2 A Nơi sản xuất (A), ta có: I2A = I1B = 20 A; I1A = K A = 400 A; U2A = U1B + I1BR = 2000 V; U1A = KAU2A = 100 V Công suất truyền tải: PA = I1AU1A = 40000 W = 40 kW PB Hiệu suất tải điện: H = PA = 90% Máy phát điện – Động điện * Các cơng thức: Tần số dòng điện máy phát điện xoay chiều pha phát (tính Hz): Máy có cặp cực, rơto quay với tốc độ n vòng/giây: f = n Máy có p cặp cực, rơto quay với tốc độ n vòng/giây: f = pn pn Máy có p cặp cực, rơto quay với tốc độ n vòng/phút: f = 60 Mạch ba pha mắc hình sao: Ud = Up; Id = Ip Mạch ba pha mắc hình tam giác: Ud = Up; Id = Ip Công suất tiêu thụ động điện: I2r + P = UIcos * Bài tập minh họa: Một máy phát điện xoay chiều pha có phần cảm rơto gồm cặp cực (8 cực nam cực bắc) Rôto quay với tốc độ 300 vòng/phút a) Tính tần số suất điện động cảm ứng máy phát b) Để tần số suất điện động cảm ứng máy phát 50 Hz rơto phải quay với tốc độ bao nhiêu? Một máy phát điện xoay chiều pha có cặp cực Biểu thức suất điện động máy phát là: e = 220 cos(100t – 0,5) (V) Tính tốc độ quay rơto theo đơn vị vòng/phút 86 Nối hai cực máy phát điện xoay chiều pha vào hai đầu đoạn mạch AB gồm điện trở R mắc nối tiếp với cuộn cảm Bỏ qua điện trở cuộn dây máy phát Khi rơto máy quay với tốc độ n vòng/phút cường độ dòng điện hiệu dụng đoạn mạch A Khi rôto máy quay với tốc độ 3n vòng/phút cường độ dòng điện hiệu dụng đoạn mạch A Tính cảm kháng đoạn mạch AB theo R rôto máy quay với tốc độ 2n vòng/phút Trong học thực hành, học sinh mắc nối tiếp quạt điện xoay chiều với điện trở R mắc hai đầu đoạn mạch vào điện áp xoay chiều có giá trị hiệu dụng 380 V Biết quạt điện có giá trị định mức: 220 V - 88 W hoạt động cơng suất định mức độ lệch pha điện áp hai đầu quạt cường độ dòng điện qua φ, với cosφ = 0,8 Tính R để quạt chạy cơng suất định mức Một động điện xoay chiều có điện trở dây 32 , mắc vào mạch có điện áp hiệu dụng 200 V sản công suất 43 W Biết hệ số công suất 0,9 Tính cường độ dòng điện chạy qua động Một động điện xoay chiều hoạt động bình thường với điện áp hiệu dụng 220 V sinh cơng suất học 170 W Biết động có hệ số cơng suất 0,85 công suất tỏa nhiệt dây quấn động 17 W Bỏ qua hao phí khác Tính cường độ dòng điện cực đại qua động Một động không đồng ba pha mắc theo kiểu hình nối vào mạch điện ba pha có điện áp pha Upha = 220V Cơng suất điện động 6, kW; hệ số cơng suất động Tính cường độ dòng điện hiệu dụng qua cuộn dây động * Hướng dẫn giải đáp số: pn a) f = 60 = 40 Hz 60 f b) n’ = p = 375 vòng/phút 60 pn Ta có: f = 2 = 60 n = p.2 = 750 vòng/phút Tần số dòng điện xoay chiều máy phát ra: f = 87 Suất điện động cực đại máy phát ra: E0 = NBS = 2fNBS Điện áp hiệu dụng đặt vào đầu đoạn mạch: U = E ==fNBS Cảm kháng đoạn mạch: ZL = L = 2fL + Khi rôto máy quay với tốc độ n1 = n thì: f1 = ; U1 = f1NBS; ZL1 = 2f1L; I1 = = (1) + Khi rôto máy quay với tốc độ n3 = 3n thì: f3 = = 3f1; U3 = f3NBS = 3U1; ZL3 = 2f3L = 3ZL1; I3 = = = (2) Từ (1) (2) suy ra: 3= ZL1 = + Khi rôto máy quay với tốc độ n = 2n thì: f2 = = 2f1; ZL2 = 2f2L = 2ZL1 = Ta có: PQ = UQIcos I = = 0,5 A; ZQ = = 440 ; RQ = ZQcos = 352 ; Z = = 760 ; Z2 - Z= 384000 (R + RQ)2 +(ZLQ - ZCQ)2 - (R+ (ZLQ - ZCQ)2) = (R + RQ)2 - R= 384000 (R + RQ)2 = 384000 + R= 712,672 R = 712,67 – RQ = 360,67 361 () 43 Ta có: I2r + Pđ = UIcos 32I2 - 180I + 43 = I = A (loại cơng suất hao phí q lớn, khơng phù hợp thực tế) I = 0,25A(nhận) Ta có: Ptp = Pci + Php = 187 W; Ptp = UIcos I = = A; I0 = I= A Ta có: P = 3P1pha = 3UphaIcos I = = 20 A Giải pháp :Một số câu trắc nghiệm luyện tập Đặt điện áp xoay chiều có giá trị hiệu dụng 120 V, tần số 50 Hz vào hai đầu đoạn 0, mạch mắc nối tiếp gồm điện trở 30 , cuộn cảm có độ tự cảm H tụ điện có điện dung thay đổi Điều chỉnh điện dung tụ điện điện áp hiệu dụng hai đầu cuộn cảm đạt giá trị cực đại A 150 V B 160 V C 100 V D 250 V Đặt điện áp u = U0cost vào hai đầu đoạn mạch mắc nối tiếp gồm điện trở R, tụ điện cuộn cảm có độ tự cảm L thay đổi Biết dung kháng 88 tụ điện R Điều chỉnh L để điện áp hiệu dụng hai đầu cuộn cảm đạt cực đại, A điện áp đầu điện trở R lệch pha so với điện áp đầu đoạn mạch B điện áp đầu tụ điện C lệch pha so với điện áp đầu đoạn mạch C mạch có cộng hưởng điện D điện áp đầu cuộn cảm L lệch pha so với điện áp đầu đoạn mạch Đặt điện áp xoay chiều có giá trị hiệu dụng U vào hai đầu đoạn mạch AB gồm cuộn cảm có độ tự cảm L, điện trở R tụ điện có điện dung C mắc nối thứ tự Gọi U L, UR UC điện áp hiệu dụng hai đầu phần tử Biết điện áp đầu đoạn mạch AB lệch pha so với điện áp hai đầu đoạn mạch NB (đoạn mạch NB gồm R vàC ) Hệ thức đúng? 2 2 A U U R U C U L 2 2 C U L U R U C U 2 2 B U C U R U L U 2 2 D U R U C U L U Một đoạn mạch điện xoay chiều gồm điện trở thuần, cuộn cảm tụ điện mắc nối tiếp Biết cảm kháng gấp đôi dung kháng Dùng vôn kế xoay chiều (điện trở lớn) đo điện áp hai đầu tụ điện điện áp hai đầu điện trở số vơn kế Độ lệch pha điện áp hai đầu đoạn mạch so với cường độ dòng điện đoạn mạch A B C D Điện áp hai đầu đoạn mạch u = 150cos100t (V) Cứ giây có lần điện áp không? A 100 lần B 50 lần C 200 lần D lần Máy biến áp thiết bị A biến đổi tần số dòng điện xoay chiều 89 B có khả biến đổi điện áp dòng điện xoay chiều C làm tăng cơng suất dòng điện xoay chiều D biến đổi dòng điện xoay chiều thành dòng điện chiều Khi đặt hiệu điện không đổi 30V vào hai đầu đoạn mạch gồm điện trở mắc nối tiếp với cuộn cảm có độ tự cảm 4 H dòng điện đoạn mạch dòng điện chiều có cường độ A Nếu đặt vào hai đầu đoạn mạch điện áp u 150 cos120t (V) biểu thức cường độ dòng điện đoạn mạch i cos(120t ) (A) A i 5cos(120t ) (A) B i cos(120t ) (A) C i 5cos(120t ) (A) D Đặt điện áp xoay chiều có giá trị hiệu dụng khơng đổi vào hai đầu đoạn mạch gồm biến trở R mắc nối tiếp với tụ điện Dung kháng tụ điện 100 Khi điều chỉnh R hai giá trị R R2 công suất tiêu thụ đoạn mạch Biết điện áp hiệu dụng hai đầu tụ điện R = R hai lần điện áp hiệu dụng hai đầu tụ điện R = R2 Các giá trị R1 R2 A R1 = 50 , R2 = 100 B R1 = 40 , R2 = 250 C R1 = 50 , R2 = 200 D R1 = 25 , R2 = 100 Đặt điện áp u 100 cos t (V), có thay đổi vào hai đầu đoạn mạch gồm 25 điện trở 200 , cuộn cảm có độ tự cảm 36 H tụ điện có điện dung 104 F mắc nối tiếp Công suất tiêu thụ đoạn mạch 50 W Giá trị A 150 rad/s B 50 rad/s C 100 rad/s D 120 rad/s 10 Đặt điện áp xoay chiều u = U0cost có U0 khơng đổi thay đổi vào hai đầu đoạn mạch có R, L, C mắc nối tiếp Thay đổi cường độ dòng điện 90 hiệu dụng mạch = 1 cường độ dòng điện hiệu dụng mạch = 2 Hệ thức A 1 2 1.2 LC B LC C 1 2 1.2 LC D LC � � u U cos � 100 t � �(V) vào hai đầu tụ điện có điện dung � 11 Đặt điện áp 2.104 (F) Ở thời điểm điện áp hai đầu tụ điện 150 V cường độ dòng điện mạch A Biểu thức cường độ dòng điện mạch � � � � i cos � 100 t � i 5cos � 100 t � �(A) B �(A) � � A � � i 5cos � 100 t � �(A) � C � � i cos � 100 t � �(A) � D 2.10 12 Từ thơng qua vòng dây dẫn = cos(100t - ) (Wb) Biểu thức suất điện động cảm ứng xuất vòng dây A e = 2cos(100t - ) (V) B e = 2cos(100t + ) (V) C e = 2cos100t (V) D e = 2cos(100t + ) (V) 13 Trong đoạn mạch điện xoay chiều gồm điện trở mắc nối tiếp với cuộn cảm thuần, so với điện áp hai đầu đoạn mạch cường độ dòng điện mạch có thểA trễ pha B sớm pha C sớm pha D trễ pha u U cos(t ) vào hai đầu đoạn mạch có tụ điện cường 14 Đặt điện áp độ dòng điện mạch i = I0cos(t + i); i A B 3 C 3 D 15 Khi động không đồng ba pha hoạt động ổn định, từ trường quay động có tần số 91 A tần số dòng điện chạy cuộn dây stato B lớn tần số dòng điện chạy cuộn dây stato C lớn hay nhỏ tần số dòng điện, tùy vào tải D nhỏ tần số dòng điện chạy cuộn dây stato � � u U cos � 100 t � (V ) 3� � 16 Đặt điện áp xoay chiều vào hai đầu cuộn cảm có độ tự cảm L 2 (H) Ở thời điểm điện áp hai đầu cuộn cảm 100 V cường độ dòng điện qua cuộn cảm A Biểu thức cường độ dòng điện qua cuộn cảm � � i cos � 100 t � ( A) � � A � � i cos � 100 t � ( A) � � B � � i 2 cos � 100 t � ( A) 6� � C � � i 2 cos � 100 t � ( A) 6� � D u 100cos( t ) (V) vào hai đầu đoạn mạch có điện trở thuần, 17 Đặt điện áp i cos( t ) cuộn cảm tụ điện mắc nối tiếp dòng điện qua mạch (A) Cơng suất tiêu thụ đoạn mạch A 100 W B 50 W C 50 W D 100 W 18 Khi truyền công suất 20 MW đường dây tải điện 500 kV mà đường dây tải điện có điện trở 20 cơng suất hao phí A 320 W B 32 kW C 500 W D 50 kW 19 Một máy biến áp lí tưởng có cuộn sơ cấp gồm 2400 vòng dây, cuộn thứ cấp gồm 800 vòng dây Nối hai đầu cuộn sơ cấp với điện áp xoay chiều có giá trị hiệu dụng 210 V Điện áp hiệu dụng hai đầu cuộn thứ cấp biến áp hoạt động không tải A B 105 V C 630 V D 70 V 92 20 Đặt điện áp xoay chiều u = U0cos2ft, có U0 khơng đổi f thay đổi vào hai đầu đoạn mạch có R, L, C mắc nối tiếp Khi f = f đoạn mạch có cộng hưởng điện Giá trị f0 A 2 B LC LC C LC D 2 LC 21 Đặt điện áp xoay chiều có giá trị hiệu dụng 60 V vào hai đầu đoạn mạch R, L, I cos(100t ) C mắc nối tiếp cường độ dòng điện chạy qua đoạn mạch i = (A) Nếu ngắt bỏ tụ điện C cường độ dòng điện qua đoạn mạch i I cos(100t A C ) 12 (A) Điện áp hai đầu đoạn mạch u 60 cos(100t ) u 60 cos(100t ) 12 (V).B (V) u 60 cos(100t ) u 60 cos(100t ) 12 (V).D (V) 22 Một khung dây dẫn phẳng dẹt hình chữ nhật có 500 vòng dây, diện tích vòng 54 cm2 Khung dây quay quanh trục đối xứng (thuộc mặt phẳng khung), từ trường có vectơ cảm ứng từ vng góc với trục quay có độ lớn 0,2 T Từ thông cực đại qua khung dây A 0,27 Wb B 1,08 Wb C 0,81 Wb D 0,54 Wb 23 Trong đoạn mạch điện xoay chiều gồm điện trở thuần, cuộn cảm tụ điện mắc nối tiếp A điện áp hai đầu tụ điện ngược pha với điện áp hai đầu đoạn mạch B điện áp hai đầu cuộn cảm pha với điện áp hai đầu tụ điện C điện áp hai đầu tụ điện trễ pha so với điện áp hai đầu đoạn mạch D điện áp hai đầu cuộn cảm trễ pha so với điện áp hai đầu đoạn mạch 24.Cho đoạn mạch xoay chiều RLCmắc nối tiếp Biết điện áp hiệu dụng U R = 10 V, UL = 50 V, UC = 60 V Điện áp hiệu dụng hai đầu đoạn mạch độ lệch pha điện áp hai đầu đoạn mạch cường độ dòng điện chạy mạch có giá trị 93 A U = 20 V; = /6 B U = 20 V; = /3 C U = 20 V; = - /6 D U = 20 V; = - /3 25 Đặt điện áp u = Ucosωt vào hai đầu đoạn mạch AB gồm hai đoạn mạch AN NB mắc nối tiếp Đoạn AN gồm biến trở R mắc nối tiếp với cuộn cảm có độ tự cảm L, đoạn NB có tụ điện, điện dung C Đặt 1 = Để điện áp hiệu dụng hai đầu đoạn mạch AN không phụ thuộc vào R tần số góc ω bằngA B C 2ω1 D ω1 26 Đặt điện áp xoay chiều có giá trị hiệu dụng tần số không đổi vào hai đầu đoạn mạch gồm biến trở R mắc nối tiếp với tụ điện có điện dung C Gọi điện áp hiệu dụng hai đầu tụ điện, hai đầu biến trở hệ số cơng suất đoạn mạch biến trở có giá trị R1 UC1, UR1 cosφ1; biến trở có giá trị R2 giá trị tương ứng nói UC2, UR2 cosφ2 Biết UC1 = 2UC2, UR2 = 2UR1 Giá trị cosφ1 cosφ2 là: A cos1 = , cos2 = B cos1 = , cos2 = C cos1 = , cos2 = D cos1 = , cos2 = 27 Đặt điện áp xoay chiều có giá trị hiệu dụng 200 V tần số không đổi vào hai đầu A B đoạn mạch mắc nối thứ tự gồm biến trở R, cuộn cảm có độ tự cảm L tụ điện có điện dung C thay đổi Gọi N điểm nối cuộn cảm tụ điện Các giá trị R, L, C hữu hạn khác không Với C = C điện áp hiệu dụng hai đầu biến trở R có giá trị khơng đổi khác không thay đổi giá trị R biến trở Với C = điện áp hiệu dụng A N A 200 V B 100 V 28 Tại thời điểm t, điện áp u C 200 V D 100 V = 200cos(100πt - ) (trong u tính V, t tính s) có giá trị 100V giảm Sau thời điểm s, điện áp có giá trị 100 V B – 100 V C 100 V A - D 200 V 29 Một đoạn mạch AB gồm hai đoạn mạch AM MB mắc nối tiếp Đoạn mạch AM có điện trở 50 Ω mắc nối tiếp với cuộn cảm có độ tự cảm H, đoạn mạch MB có tụ điện có điện dung thay đổi Đặt điện áp u = U 0cos100πt (V) vào hai đầu đoạn mạch AB Điều chỉnh điện dung tụ điện đến giá trị C 94 cho điện áp hai đầu đoạn mạch AB lệch pha so với điện áp hai đầu đoạn mạch AM Giá trị C1 A F B F C F D F 30 Đặt điện áp xoay chiều có giá trị hiệu dụng không đổi, tần số 50 Hz vào hai đầu đoạn mạch mắc nối tiếp gồm điện trở R, cuộn cảm có độ tự cảm L tụ điện có điện dung C thay đổi Điều chỉnh điện dung C đến giá trị F F cơng suất tiêu thụ đoạn mạch có giá trị Giá trị L A H B H C H 31 Đặt điện áp u = U0cosωt D H vào hai đầu đoạn mạch gồm điện trở R, cuộn cảm có độ tự cảm L tụ điện có điện dung C mắc nối tiếp Gọi i cường độ dòng điện tức thời đoạn mạch; u1, u2, u3 điện áp tức thời hai đầu điện trở, hai đầu cuộn cảm hai đầu tụ điện Hệ thức A i = B i = C i = u3C D i = 32 Trong học thực hành, học sinh mắc nối tiếp quạt điện xoay chiều với điện trở R mắc hai đầu đoạn mạch vào điện áp xoay chiều có giá trị hiệu dụng 380 V Biết quạt điện có giá trị định mức: 220 V - 88 W hoạt động công suất định mức độ lệch pha điện áp hai đầu quạt cường độ dòng điện qua φ, với cosφ = 0,8 Để quạt điện chạy cơng suất định mức R A 354 Ω B 361 Ω C 267 Ω D 180 Ω 33 Đặt điện áp u = U0cosωt vào hai đầu cuộn cảm có độ tự cảm L cường độ dòng điện qua cuộn cảm A i = cos(t + ) C i = cos(t - ) B i = cos(t + ) D i = cos(t - ) 34 Đặt vào hai đầu cuộn sơ cấp máy biến áp lí tưởng (bỏ qua hao phí) điện áp xoay chiều có giá trị hiệu dụng khơng đổi điện áp hiệu dụng hai đầu cuộn thứ cấp để hở 100 V Ở cuộn thứ cấp, giảm bớt n vòng dây điện áp hiệu dụng hai đầu để hở U, tăng thêm n vòng dây điện áp 2U Nếu tăng thêm 3n vòng dây cuộn thứ cấp điện áp hiệu dụng hai đầu để hở cuộn 95 A 100 V B 200 V C 220 V D 110 V 35 Nối hai cực máy phát điện xoay chiều pha vào hai đầu đoạn mạch AB gồm điện trở R mắc nối tiếp với cuộn cảm Bỏ qua điện trở cuộn dây máy phát Khi rôto máy quay với tốc độ n vòng/phút cường độ hiệu dụng đoạn mạch A Khi rôto máy quay với tốc độ 3n vòng/phút cường độ hiệu dụng đoạn mạch A Nếu rôto máy quay với tốc độ 2n vòng/phút cảm kháng đoạn mạch AB A B R C D R 36 Một động điện xoay chiều hoạt động bình thường với điện áp hiệu dụng 220 V sinh cơng suất học 170 W Biết động có hệ số cơng suất 0,85 công suất tỏa nhiệt dây quấn động 17 W Bỏ qua hao phí khác, cường độ dòng điện cực đại qua động A A B A C A D A 37 Đặt điện áp xoay chiều u = U0cost vào hai đầu đoạn mạch có điện trở Gọi U điện áp hiệu dụng hai đầu đoạn mạch; i, I I giá trị tức thời, giá trị cực đại giá trị hiệu dụng cường độ dòng điện đoạn mạch Hệ thức sau sai? U I 0 A U I U I B U I u i 0 C U I u2 i2 1 U I0 D 38 Đặt điện áp u = U0cost có thay đổi vào hai đầu đoạn mạch gồm cuộn cảm có độ tự cảm L, điện trở R tụ điện có điện dung C mắc nối tiếp Khi < LC A điện áp hiệu dung hai đầu điện trở R điện áp hiệu dụng hai đầu đoạn mạch B điện áp hiệu dụng hai đầu điện trở R nhỏ điện áp hiệu dụng hai đầu đoạn mạch C cường độ dòng điện đoạn mạch trễ pha so với điện áp hai đầu đoạn mạch 96 D cường độ dòng điện đoạn mạch pha với điện áp hai đầu đoạn mạch 39 Một máy phát điện xoay chiều pha có phần cảm rơto quay với tốc độ 375 vòng/phút Tần số suất điện động cảm ứng mà máy phát tạo 50 Hz Số cặp cực rôto A 12 B C 16 D 40 Đặt điện áp u = U0cost vào hai đầu cuộn cảm có độ tự cảm L Tại thời điểm điện áp hai đầu cuộn cảm có độ lớn cực đại cường độ dòng điện qua cuộn cảm A U0 2 L U0 B 2 L U0 C L D 41 Đặt điện áp u 220 cos100 t (V) vào hai đầu đoạn mạch AB gồm hai đoạn mạch AM MB mắc nối tiếp Đoạn AM gồm điện trở R mắc nối tiếp với cuộn cảm L, đoạn MB có tụ điện C Biết điện áp hai đầu đoạn mạch AM điện áp hai đầu đoạn mạch MB có giá trị hiệu dụng 2 lệch pha Điện áp hiệu dụng hai đầu đoạn mạch AM 220 B V A 220 V C 220 V D 110 V 42 Một động không đồng ba pha mắc theo kiểu hình nối vào mạch điện ba pha có điện áp pha UPha = 220V Cơng suất điện động 6, kW; hệ số công suất động Cường độ dòng điện hiệu dụng qua cuộn dây động A 20 A B 60 A C 105 A D 35 A 43 Một khung dây dẫn phẳng dẹt hình chữ nhật có 500 vòng dây, diện tích vòng 220 cm2 Khung quay với tốc độ 50 vòng/giây quanh trục đối xứng nằm mặt phẳng khung dây, từ trường có véc tơ cảm 97 ứng từ ur B vng góc với trục quay có độ lớn 5 T Suất điện động cực đại khung dây A 110 V B 220 V C 110 V D 220 V 44 Đặt điện áp u = 200cos100t (V) vào hai đầu đoạn mạch gồm biến trở R mắc nối tiếp với cuộn cảm có độ tự cảm H Điều chỉnh biến trở để công suất tỏa nhiệt biến trở đạt cực đại, cường độ dòng điện hiệu dụng đoạn mạch bằngA A B A C A D A 45 Đặt điện áp xoay chiều vào hai đầu đoạn mạch gồm điện trở 40 tụ điện mắc nối tiếp Biết điện áp hai đầu đoạn mạch lệch pha so với cường độ dòng điện đoạn mạch Dung kháng tụ điện 40 B A 40 C 40 D 20 46 Đặt điện áp u = U0cos(t + ) (V) vào hai đầu đoạn mạch gồm điện trở R cuộn cảm có độ tự cảm L mắc nối tiếp cường độ dòng điện qua đoạn mạch i = I0cos(t + ) (A) Tỉ số điện trở R cảm kháng cuộn cảm làA B C D 47 Đặt điện áp u = U0cost vào hai đầu đoạn mạch gồm điện trở R tụ điện C mắc nối tiếp Biết điện áp hai đầu điện trở điện áp hai tụ điện có giá trị hiệu dụng Phát biểu sau sai ? A Cường độ dòng điện qua mạch trễ pha so với điện áp hai đầu đoạn mạch B Điện áp hai đầu điện trở sớm pha so với điện áp hai đầu đoạn mạch 98 C Cường độ dòng điện qua mạch sớm pha so với điện áp đầu đoạn mạch D Điện áp hai đầu điện trở trễ pha so với điện áp hai đầu đoạn mạch 48 Đặt điện áp u = U cos t (V) vào hai đầu đoạn mạch gồm cuộn cảm mắc nối tiếp với biến trở R Ứng với hai giá trị R = 20 R2 = 80 biến trở cơng suất tiêu thụ đoạn mạch 400 W Giá trị U A 400 V B 200 V C 100 V D 100 V * Đáp án: B A C A A B D C D 10 B 11 B 12 B 13 D 14 D 15 A 16 A 17 C 18 B 19 D 20 D 21 C 22 D 23 C 24 C 25 D 26 B 27 C 28 A 29 A 30 C 31 B 32 B 33 C 34 B 35 C 36 D 37 D 38 B 39 D 40 D 41 C 42 A 43 B 44 A 45 A 46 B 47 A 48 B 99 ... CÁC GIẢI PHÁP Giải pháp : Tóm tắt lý thuyết điện xoay chiều Dòng điện xoay chiều * Dòng điện điện áp xoay chiều Dòng điện xoay chiều dòng điện có cường độ hàm số sin hay côsin thời gian Điện. .. 12 tập điện xoay chiều tập khó trước học sinh học dòng điện khơng đổi Ở lớp trước học sinh chủ yếu vận dụng cơng thức có sẵn phép toán đơn giản Khi giải tập mạch điện xoay chiều học sinh gặp... lần, giây dòng điện xoay chiều đổi chiều 2f lần * Các giá trị hiệu dụng dòng điện xoay chiều Cường độ hiệu dụng dòng điện xoay chiều cường độ dòng điện khơng đổi, cho hai dòng điện qua điện trở