SKKN phân loại các dạng câu hỏi điện xoay chiều dành cho học sinh khối GDTX

Sáng kiến kinh nghiệm Đơn vị: TTGDTX Quốc Oai Giáo viên: Tạ Đức Lâm PHẦN I: MỞ ĐẦU I.BỐI CẢNH CHỌN ĐỀ TÀI Môn vật lý môn khoa học tự nhiên,từ năm học 2006-2007 kỳ thi tốt nghiệp THPT,các kỳ thi đại học,cao đẳng mơn vật lý thi dạng trắc nghiệm Điều dòi hỏi học sinh để làm tốt môn vật lý kỳ thi đòi học học phải giải số lượng câu hỏi tập nhiều khoảng thời gian ngắn II.LÝ DO CHỌN ĐỀ TÀI Chương điện xoay chiều có số lượng câu hỏi lý thuyết tập nhiều,số câu hỏi chiếm số lượng lớn đề thi thường từ tới 10 câu Số tiết học lý thuyết ít,đối với hệ GDTX có 13 tiết tồn chương mà lượng kiến thức chương nhiều.Đề học sinh GDTX nắm vững lý thuyết giải tốt tập điện xoay chiều cần đòi hỏi có nhiều thời gian ơn luyện Để gúp hoc sinh ôn tập hiêu môn vật lý nói chung chương điện xoay chiều nói riêng sau năm dạy chương trình vật lý GDTX năm học 2013-2014 tơi mạnh dạn viết đề tài SKKN với đề tài” PHÂN LOẠI CÁC DẠNG CÂU HỎI ĐIỆN XOAY CHIỀU DÀNH CHO HỌC SINH KHỐI GDTX” III MỤC ĐÍCH CỦA NGHIÊN CỨU  Phân loại dạng điện xoay chiều dành cho học sinh giáo dục thường xuyên,phân tích chương điện xoay chiều đưa dạng phù hợp với học sinh giáo dục thường xuyên tù dễ đến khó từ đến cao giúp em tự học đáp ứng yêu các kỳ thi IV NHIỆM VỤ CỦA NGHIÊN CỨU 1.Phân tích thực trạng  Việc tiếp cận phân tích giải tập điện xoay chiều học sinh TTGDTX nhiều hạn chế.nguyên nhân có khách quan chủ quan Một: chất lượng đầu vào hoc sinh TTGDTX thấp Sáng kiến kinh nghiệm Đơn vị: TTGDTX Quốc Oai Giáo viên: Tạ Đức Lâm Hai :số tiết dạy lý thuyết lớp Ba: u cầu đề thi ngày cao Đề xuất giải pháp  Để nâng cao lực giải tập điện xoay chiều cho học sinh GDTX mạnh dạn đưa giải pháp sau: Trước dạy yêu cầu học sinh đọc trước kiến thức SGK nhà trước Kết thúc dạy dành thời gian hệ thống lại kiến thức lý thuyết Đầu buổi học tạo khơng khí học thoải thân thiện cho học sinh,để học sinh mạnh dạn hỏi bài,những vấn đề cong chưa dõ Ngoài tập SGK tơi khích lệ học sinh làm thêm tập tham khảo Cung cấp cho học sinh ‘phân loại câu hỏi điện xoay chiều mà viết ra.’ V ĐỐI TƯỢNG NGHIÊN CỨU  Học sinh khối 12 TTGDTX QUỐC OAI năm học 2013-2014 VI PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU  Phương pháp chính: tổng kết kinh nghiệm  Phương pháp nghiên cứu tài liêu,các sách tham khảo,khai thác mạng internet VII.ĐỐI TƯỢNG ÁP DỤNG  Học sinh khối 12 trung tâm GDTX học sinh trường THPT  Học sinh ôn thi tốt nghiệp, ôn thi Đại học,Cao đẳng Sáng kiến kinh nghiệm Đơn vị: TTGDTX Quốc Oai Giáo viên: Tạ Đức Lâm PHẦN II: NỘI DUNG I THỰC TRẠNG Qua trình giảng dạy thực tế học sinh khối 12 hệ GDTX cụ thể lớp 12a ,12a ,12a TTGDTX QUỐC OAI năm học 2012-2013 sau kết thúc chương điện xoay chiều kiểm tra tiết hình thức trắc nghiệm kết qua: NĂM HỌC LẦN KIỂ M TRA 20122013 KẾT QUẢ CÁC BÀI KIỂM TRA SL % 0,8 SL 20 % 17,85 TRUNG BÌNH SL % 75 66,9 2 1,6 24 21.4 80 GIỎI KHÁ 71,4 YẾU SL 16 % 14,45 5,35  Nhận xét: chất lượng học sinh làm chưa cao  Tỷ lệ học sinh có kết giỏi thấp  Tỷ lệ học có kết loại yếu cao II.NỘI DUNG THỰC HIỆN ĐỀ TÀI ‘PHÂN LOẠI CÁC DẠNG CÂU HỎI ĐIỆN XOAY CHIỀU DÀNH CHO HỌC SINH TTGDTX’ PHẦN I: TÓM TẮT LÝ THUYẾT ĐIỆN XOAY CHIỀU Biểu thức điện áp tức thời dòng điện tức thời u = U0cos(wt + ϕ u) i = I0cos(wt + ϕ i) Với ϕ = ϕ u – ϕ i độ lệch pha u so với i Dòng điện xoay chiều i = I0cos(2 π ft + ϕ i) * Mỗi giây dòng điện đổi chiều 2f lần 2π Io Uo Eo 3.Các giá trị hiệu dụng: I = ; U= E = Chu kì; tần số: T = ω ; T f= = ω 2π Sáng kiến kinh nghiệm Đơn vị: TTGDTX Quốc Oai Giáo viên: Tạ Đức Lâm Dòng điện xoay chiều đoạn mạch R,L,C * Đoạn mạch có điện trở R: uR pha với i, I= U U I = R R * Đoạn mạch có cuộn cảm L: uL nhanh pha i I= , U U I = với ZL = ω L cảm kháng ZL ZL * Đoạn mạch có tụ điện C: uC chậm pha i I= π π U U I = với Z C = dung kháng ZC ZC ωC * Đoạn mạch RLC không phân nhánh Z = R + ( Z L − Z C ) ⇒ U = U R2 + (U L − U C ) ⇒ U = U 02R + (U L − U 0C ) tan ϕ = Z L − ZC Z − ZC R π π ;sin ϕ = L ; cosϕ = với − ≤ ϕ ≤ R Z Z 2 + Khi ZL > ZC hay ω > ∆ϕ > u nhanh pha i LC + Khi ZL < ZC hay ω < ∆ϕ < u chậm pha i LC + Khi ZL = ZC hay ω = ∆ϕ = u pha với i LC Lúc IMax = U gọi tượng cộng hưởng dòng điện R Cơng suất toả nhiệt đoạn mạch RLC: * Công suất tức thời: P = UIcos ϕ + UIcos(2wt + ϕ u + ϕ i) * Cơng suất trung bình: P = UIcos ϕ = I2R Điện áp u = U1 + U0cos( ω t + ϕ ) coi gồm điện áp không đổi U1 điện áp xoay chiều u=U0cos( ω t + ϕ ) đồng thời đặt vào đoạn mạch Tần số dòng điện máy phát điện xoay chiều pha có P cặp cực, rơto quay với vận tốc n vòng/giây phát ra: f = pn (Hz) Từ thông gửi qua khung dây máy phát điện Φ = NBScos( ω t + ϕ ) = Φ 0cos( ω t +ϕ ) Sáng kiến kinh nghiệm Đơn vị: TTGDTX Quốc Oai Giáo viên: Tạ Đức Lâm Với Ε = NBS từ thông cực đại, N số vòng dây, B cảm ứng từ từ trường, S diện tích vòng dây, ω = π f π π Suất điện động khung: e = ω NSBcos( ω t + ϕ - ) = E0cos( ω t + ϕ - ) 2 Với E0 = ω NSB suất điện động cực đại PHẦN 2:CÁC DẠNG CÂU HỎI DẠNG 1: ĐẠI CƯƠNG VỀ DỊNG ĐIỆN XOAY CHIỀU A.CÁC VÍ DỤ TỰ LUẬN Ví dụ 1: Dòng điện chạy qua đoạn mạch xoay chiều có dạng i = 4cos(100πt) (A), hiệu điện hai đầu đoạn mạch có giá trị hiệu dụng 12V, sớm pha π /2 so với dòng điện a Tính chu kỳ, tần số dòng điện b Tính giá trị hiệu dụng dòng điện mạch c Tính giá trị tức thời dòng điện thời điểm t = (s) d Trong giây dòng điện đổi chiều lần e Biểu thức hiệu điện hai đầu đoạn mạch * Hướng dẫn giải: a Từ biểu thức dòng điện i = cos(100πt) ta có ω = 100π (rad/s) Từ ta có chu kỳ tần số dòng điện là: * chu kỳ T= 2π =0,02s ω * Tần số f= 1/T = 50Hz b Giá trị hiệu dụng dòng điện mạch I=Io / = A c Tại thời điểm t = (s) i = cos(100π.1) =4 A Vậy t = s i = A d Từ câu b ta có f = 50 (Hz), tức giây dòng điện thực 50 dao động Do dao động dòng điện đổi chiều hai lần nên giây dòng điện đổi chiều 100 lần e Do hiệu điện sớm pha so với dòng điện π /2 nên có: ϕ u - ϕ i = π /2 suy : ϕ Sáng kiến kinh nghiệm u Đơn vị: TTGDTX Quốc Oai Giáo viên: Tạ Đức Lâm = π /2 Hiệu điện cực đại là: Uo =U =12 Biểu thức hiệu điện hai đầu mạch điện là: u= 12 cos(100 π t+ π /2 ) Ví dụ 2: Một khung dây có diện tích S = 60cm2 quay với vận tốc 20 vòng giây Khung đặt từ trường B = 2.10-2T Trục quay khung vng góc với đường cảm ứng từ, lúc t = pháp tuyến khung dây có hướng a Viết biểu thức từ thơng xuyên qua khung dây b Viết biểu thức suất điện động cảm ứng xuất khung dây * Hướng dẫn giải: 1 a Chu kì: T = n = 20 = 0,05 (s) Tần số góc: ω = 2π no = 2π 20 = 40π (rad/s) o Φ o = NBS = 1.2.10−2.60.10−4 = 12.10−5 (Wb) Vậy Φ = 12.10−5 cos 40π t (Wb) b Eo = ωΦ o = 40π 12.10−5 = 1,5.10−2 (V) Vậy e = 1,5.10−2 sin 40π t (V) Hay π e = 1,5.10−2 cos  40π t − ÷(V)  2 Ví dụ 3: Một khung dây dẫn gồm N = 100 vòng quấn nối tiếp, diện tích vòng dây S = 60cm2 Khung dây quay với tần số 20 vòng/s, từ trường có cảm ứng từ B = 2.10-2T Trục quay khung vng góc với a Lập biểu thức suất điện động cảm ứng tức thời b Vẽ đồ thị biểu diễn suất điện động cảm ứng tức thời theo thời gian * Hướng dẫn giải: a Chu kì: T = 1 = = 0,05 s.Tần số góc: ω = 2π no = 2π 20 = 40π (rad/s) no 20 Biên độ suất điện động: Eo = ωNBS = 40 π 100.2.10-2.60.10-4 ≈ 1,5V r ur Chọn gốc thời gian lúc n, B = ⇒ ϕ = ( ) Suất điện động cảm ứng tức thời: π  e = 1,5cos  40π t − ÷ (V) 2  e = Eo sin ω t = 1,5sin 40π t (V) Hay Sáng kiến kinh nghiệm Đơn vị: TTGDTX Quốc Oai Giáo viên: Tạ Đức Lâm Ví dụ 4: Một mạch điện xoay chiều gồm điện trở R = 50Ω, dòng điện qua mạch có biểu thức i = cos(100 π t+ π /2) a Viết biểu thức hiệu điện hai đầu mạch điện biết hiệu điện hiệu dụng 100 V hiệu điện nhanh pha dòng điện góc π /3 b Tính nhiệt lượng tỏa điện trở R 10 phút * Hướng dẫn giải a Ta có: Uo =U =100 V hiệu điện nhanh pha dòng điện góc π /3 nên : ϕ u - ϕ i = π /3 suy : ϕ u =5 π /2 Biểu thức hiệu điện là: u = 100 cos(100 π t+5 π /6 ) b Cường độ hiệu dụng dòng điện qua mạch là: I=Io/ =2 Nhiệt lượng toả Q=RI2t = 50.8.10.60=24000 J Ví dụ 5: Một khung dây dẫn có diện tích S = 50cm2 gồm 150 vòng dây quay với vận tốc 3000 vòng/phút từ trường có cảm ứng từ vng góc trục quay khung có độlớn B = 0,002T Tính: a Từ thơng cực đại gửi qua khung b Suất điện động cực đại * Hướng dẫn giải a Từ thông qua khung φ = NBScosωt => từ thông cực đại là: φ =NBS=150.0,002.50.10 −4 =1,5.10 −3 (wb) b Suất điện động qua khung là: e= φ ' =WNBSsin ωt ⇒ E =WNBS=ω φ =100 π 1,5.10 −3 =0,47(v) Vậy suất điện động cực đại qua khung E0 = 0,47(V) B CÂU HỎI DẠNG Câu 1: Một dòng điện xoay chiều chạy qua điện trở R = 10 Ω Biết nhiệt lượng toả 30phút 9.105(J) Biên độ cường độ dòng điện A A B 5A C 10A Câu 2: Điều sau u i D 20A Sáng kiến kinh nghiệm Đơn vị: TTGDTX Quốc Oai Giáo viên: Tạ Đức Lâm A.luôn tần số B.khác tần số C.u nhanh pha D u chậm pha Câu 3: Đối với dòng điện xoay chiều, cuộn cảm có tác dụng gì? A cản trở dòng điện, dòng điện có tần số nhỏ bị cản trở nhiều B cản trở dòng điện, dòng điện có tần số lớn bị cản trở nhiều C ngăn cản hồn tồn dòng điện D khơng cản trở dòng điện Câu 4: Ở hai đầu điện trở R có đặt hiệu điện xoay chiều U AC hiệu điện không đổi UDC Để dòng điện xoay chiều qua điện trở chặn khơng cho dòng điện khơng đổi qua ta phải A mắc song song với điện trở tụ điện C B mắc nối tiếp với điện trở tụ điện C C mắc song song với điện trở cuộn dây cảm L D mắc nối tiếp với điện trở cuộn dây cảm L Câu 5: Một đoạn mạch điện gồm điện trở mắc nối tiếp với cuộn cảm Biết điện áp cực đại hai đầu mạch 150 V, điện áp hiệu dụng hai đầu điện trở 90V Điện áp hiệu dụng hai đầu cuộn dây là: A 60V B 240V C 80V D 120V Câu 6: Tại thời điểm t = 0,5s, cường độ dòng điện xoay chiều qua mạch 4A, A cường độ hiệu dụng B cường độ cực đại C cường độ tức thời D cường độ trung bình Câu 7: Cường độ dòng điện tức thời chạy qua đoạn mạch điện xoay chiều i = 4cos(20 πt - π /2)(A), t đo giây Tại thời điểm t 1(s) dòng điện giảm có cường độ i1 = -2A Hỏi đến thời điểm t2 = (t1 + 0,025)(s) cường độ dòng điện ? A A B -2 A C - A D -2A Câu 8: Đặt vào hai đầu tụ điện điện áp xoay chiều có biểu thức u = U0cos ωt Điện áp cường độ dòng điện qua tụ thời điểm t 1, t2 tương ứng Sáng kiến kinh nghiệm Đơn vị: TTGDTX Quốc Oai Giáo viên: Tạ Đức Lâm là: u1 = 60V; i1 = A; u2 = 60 V; i2 = A Biên độ điện áp hai tụ cường độ dòng điện qua tụ A 120V; 2A B 120V; A C 120 ; 2A D 120 V; 3A Câu 9: Đặt vào hai đầu tụ điện hiệu điện xoay chiều có giá trị hiệu dụng U khơng đổi tần số 50Hz cường độ hiệu dụng qua tụ 1A Để cường độ hiệu dụng qua tụ 4A tần số dòng điện A 400Hz B 200Hz C 100Hz D 50Hz Câu 10: Giá trị hiệu dụng dòng điện xoay chiều có biểu thức i = cos200 π t(A) A 2A B A C A D A Câu 11: Giá trị hiệu dụng hiệu điện xoay chiều có biểu thức u = 220 cos100 π t(V) A 220 V B 220V C 110 10 V D 110 V Câu 12: Một dòng điện xoay chiều qua điện trở R = 25 Ω thời gian phút nhiệt lượng toả Q = 6000J Cường độ hiệu dụng dòng điện xoay chiều A 3A B 2A C A D A Câu 13: Dòng điện xoay chiều có tần số f = 60Hz, giây dòng điện đổi chiều A 30 lần B 60 lần C 100 lần D 120 lần Câu 14: Một khung dây quay quanh trục ∆ từ trường B ⊥ trục quay ∆ với vận tốc góc ω = 150 vòng/min Từ thơng cực đại gửi qua khung 10/ π (Wb) Suất điện động hiệu dụng khung A 25V B 25 V C 50V D 50 V Câu 15: Biểu thức cường độ dòng điện xoay chiều đoạn mạch i = cos(100 π t + π /6)(A) Ở thời điểm t = 1/300s cường độ mạch đạt giá trị A cực đại B cực tiểu C không D giá trị khác Sáng kiến kinh nghiệm Đơn vị: TTGDTX Quốc Oai Giáo viên: Tạ Đức Lâm Câu 16: Một tụ điện có điện dung C = 31,8 µ F Hiệu điện hiệu dụng hai đầu tụ có dòng điện xoay chiều có tần số 50Hz cường độ dòng điện cực đại 2 A chạy qua A 200 V B 200V C 20V D 20 V Câu 17: Một cuộn dây có độ tự cảm L điện trở không đáng kể, mắc vào mạng điện xoay chiều tần số 60Hz cường độ dòng điện qua cuộn dây 12A Nếu mắc cuộn dây vào mạng điện xoay chiều có tần số 1000Hz cường độ dòng điện qua cuộn dây A 0,72A B 200A C 1,4A D 0,005A Câu 18: Một cuộn dây có lõi thép, độ tự cảm L = 318mH điện trở 100 Ω Người ta mắc cuộn dây vào mạng điện khơng đổi có hiệu điện 20V cường độ dòng điện qua cuộn dây A 0,2A B 0,14A C 0,1A D 1,4A Câu 19: Một cuộn dây có lõi thép, độ tự cảm L = 318mH điện trở 100 Ω Người ta mắc cuộn dây vào mạng điện xoay chiều 20V, 50Hz cường độ dòng điện qua cuộn dây A 0,2A B 0,14A C 0,1A D 1,4A Câu 20: Giữa hai tụ điện có hiệu điện xoay chiều 220V – 60Hz Dòng điện qua tụ điện có cường độ 0,5A Để dòng điện qua tụ điện có cường độ 8A tần số dòng điện A 15Hz B 240Hz C 480Hz D 960Hz ĐÁP ÁN DẠNG Câu(đ/a) Câu(đ/a) 1D 2B 3B 4A 5B 6C 7B 8A 9B 10C 11 C 12D 13D 14B 15C 16B 17A 18A 19B 20D 10 Sáng kiến kinh nghiệm Đơn vị: TTGDTX Quốc Oai Giáo viên: Tạ Đức Lâm B CÁC CÂU HỎI DẠNG Câu 1:Cho mạch điện xoay chiều RLC nối tiếp Cho R = 100 Ω ; C = 100/ π ( µ F) Cuộn dây cảm có độ tự cảm L thay đổi Đặt vào hai đầu đoạn mạch hiệu điện uAB = 200sin100 π t(V) Để UL đạt giá trị cực đại độ tự cảm L có giá trị A 1/ π (H) B 1/2 π (H) C 2/ π (H) D 3/ π (H) Câu 2: Cho mạch điện xoay chiều RLC mắc nối tiếp, điện áp hai đầu đoạn mạch có dạng u = 80 cos100πt (V) Điều chỉnh điện dung C để điện áp hiệu dụng tụ điện đạt giá trị cực đại 100V Điện áp hiệu dụng hai đầu đoạn mạch RL A 100V B 200V C 60V D 120V Câu 3: Cho mạch điện xoay chiều RLC mắc nối tiếp, biết R = 100 Ω ; điện áp xoay chiều hai đầu đoạn mạch có dạng u = U cos 100πt (V) , mạch có L biến đổi Khi L = / π (H) ULC = U/2 mạch có tính dung kháng Để ULC = độ tự cảm có giá trị A (H) π B (H) 2π C (H) 3π D (H) π Câu 4: Cho mạch điện xoay chiều RLC mắc nối tiếp,biết R = 30 Ω , r = 10 Ω , L = 0,5 / π (H), tụ có điện dung C biến đổi Đặt hai đầu đoạn mạch điện áp xoay chiều có dạng u = 100 cos 100πt (V) Điều chỉnh C để điện áp UMB đạt giá trị cực tiểu dung kháng ZC A 50 Ω B 30 Ω C 40 Ω D 100 Ω Câu 5: Cho mạch điện xoay chiều Điện áp xoay chiều đặt vào hai đầu đoạn mạch có dạng u = 160 cos 100πt (V) Điều chỉnh L đến điện áp (U AM) đạt cực đại UMB = 120V Điện áp hiệu dụng cuộn cảm cực đại A 300V B 200V C 106V D 100V Câu 6: Một đoạn mạch nối tiếp gồm điện trở R = 1000 Ω , tụ điện với điện dung C = µ F cuộn dây cảm với độ tự cảm L = 2H Điện áp hiệu dụng hai đầu đoạn mạch giữ khơng đổi, thay đổi tần số góc 21 Sáng kiến kinh nghiệm Đơn vị: TTGDTX Quốc Oai Giáo viên: Tạ Đức Lâm dòng điện Với tần số góc điện áp hiệu dụng cuộn dây cực đại ? B π 103rad/s A 103rad/s C 103/ rad/s D 103 rad/s Câu 7: Đoạn mạch RLC mắc vào mạng điện có tần số f cảm kháng 36 Ω dung kháng 144 Ω Nếu mạng điện có tần số f2 = 120Hz cường độ dòng điện pha với điện áp hai đầu đoạn mạch Giá trị tần số f1 A 50(Hz) B 60(Hz) C 85(Hz) D 100(Hz) Câu 8: Hiệu điện đầu AB: u = 120sin ωt (V) R = 100 Ω ; cuộn dây cảm có độ tự cảm L thay đổi r = 20 Ω ; tụ C có dung kháng 50 Ω Điều chỉnh L để ULmax, giá trị ULmax A 65V B 80V C 92V D.130V Câu 9: Cho mạch điện xoay chiều RLC nối tiếp Biết L = 1/ π H; R = 100 Ω ; tần số dòng điện f = 50Hz Điều chỉnh C để UCmax Điện dung C có giá trị A 10-4/ π (F) B 10-4/2 π (F) C 10-4/4 π (F) D 2.10-4/ π (F) Câu 10: Cho mạch điện xoay chiều RLC nối tiếp R = 50 Ω ; cuộn dây cảm có ZL = 50 Ω Đặt vào hai đầu đoạn mạch hiệu điện u = 100 sin ω t(V) Hiệu điện hai đầu tụ điện cực đại dung kháng ZC A 50 Ω B 70,7 Ω C 100 Ω D 200 Ω ĐÁP ÁN CÁC CÂU HỎI DẠNG Câu(đ/a) 1C 2C 3A 4A 5B 6A 7B 8C 9B 10C DẠNG BÀI TOÁN ĐỘ LỆCH PHA, PHƯƠNG PHÁP GIẢN ĐỒ VECTƠ A CÁC VÍ DỤ Ví dụ 1: Cho mạch điện xoay chiều hình bên −2 R1 = 4Ω, C1 = 10 F , R2 = 100Ω , L = H , f = 50Hz π 8π Tìm điện dung C2, biết điện áp uAE uEB đồng pha *Hướng dẫn giải ϕ AE = ϕu AE − ϕi ; ϕ EB = ϕuEB − ϕi 22 Sáng kiến kinh nghiệm Đơn vị: TTGDTX Quốc Oai Giáo viên: Tạ Đức Lâm Vì uAE uEB đồng pha nên ϕu AE = ϕuEB ⇒ ϕ AE = ϕ EB ⇒ tan ϕ AE = tan ϕ EB ⇔− Z C1 R1 = Z L − Z C2 R2 R2 R1 ⇒ Z C2 = Z L + Z C1 1 10−4 100 = = ⇒ Z C2 = 100 + = 300Ω ; ⇒ C2 = (F) 2π f Z C2 2π 50.300 3π Ví dụ 2: Cho 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 cos100π t (A) Biết cuộn dây cảm Hãy viết biểu thức uAB *hướng dẫn giải A U AN = U + U = 150 V R Ta có: C U MB = U R2 + U L2 = 200 V C L, R N M B (2) Vì uAN uMB vuông pha nên: ϕ MB − ϕ AN = π π ⇒ ϕ MB = + ϕ AN (Với ϕMB > , 2 ϕ AN < ) π  ⇒ tan ϕ MB = tan  + ϕ AN ÷ = − cot ϕ AN 2  ⇔ tan ϕ MB = − ⇒ ⇒ tan ϕ MB tan ϕ AN = −1 tan ϕ AN U L UC = ⇒ U R2 = U L U C UR UR (3) 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 ϕ = U L − U C 160 − 90 = = ⇒ ϕ = 0,53 rad UR 120 12 Vậy u AB = 139 cos ( 100π t + 0,53) (V) Ví dụ 3: Cho vào đoạn mạch hình bên dòng điện xoay chiều có cường độ i = I o cos100π t (A) Khi uMB 23 uAN vuông pha nhau, Sáng kiến kinh nghiệm Đơn vị: TTGDTX Quốc Oai π  uMB =100 cos 100πt + ÷(V) 3  Giáo viên: Tạ Đức Lâm Hãy viết biểu thức u AN tìm hệ số công suất đoạn mạch MN *Hướng dẫn giải : Do pha ban đầu i nên ϕ MB = ϕuMB − ϕi = L,r=0 M C R A N B π π − = rad 3 Dựa vào giản đồ vec-tơ, ta có giá trị hiệu dụng UL, UR, UC là: UR = UMB cos ϕMB = 100cos U L = U R tan ϕ MB = 50 tan π = 50 (V) π = 50 (V) Vì uMB uAN vuông pha nên: ϕ MB − ϕ AN = Ta có: tan ϕ MB tan ϕ AN Ta có: U AN = π π ⇒ ϕ AN = − U L −U C U R2 502 50 = −1 ⇒ U C = = −