Tài liệu ôn thi đại học môn vật lý: Chuyên đề 4 - Dòng điện xoay chiều

Ôn thi đại học môn vật lý, chuyên đề 4 - Dòng điện xoay chiều tài liệu gồm: Lý thuyết, các dạng bài tập trắc nghiệm, tự luận có kèm theo đáp án

- ĐT: 01689.996.187 Diễn đàn: http://lophocthem.com VŨ ĐÌNH HỒNG - vuhoangbg@gmail.com http:// lophocthem.com ĐT: 01689.996.187 – Email: vuhoangbg@gmail.com Họ tên: Lớp: .Trường BỒI DƯỠNG KIẾN THỨC, LUYỆN THI VÀO ĐẠI HỌC Thái Nguyên, 2012 BỒI DƯỠNG KIẾN THỨC – LUYỆN THI ĐẠI HỌC VẬT LÝ CHUYÊN ĐỀ : DÒNG ĐIỆN XOAY CHIỀU - ĐT: 01689.996.187 Diễn đàn: http://lophocthem.com - vuhoangbg@gmail.com MỤC LỤC DÒNG ĐIỆN XOAY CHIỀU PHẦN I KIẾN THỨC CHUNG: PHẦN II CÁC DẠNG BÀI TẬP: DẠNG 1:SỰ TẠO THÀNH DÒNG ĐIỆN XOAY CHIỀU– SUẤT ĐIỆN ĐỘNG XOAY CHIỀU DẠNG ĐOẠN MẠCH R,L,C CHỈ CHỨA MỘT PHẦN TỬ DẠNG 3: ĐẠI CƯƠNG VỀ ĐOẠN MẠCH R,L,C NỐI TIẾP 10 BÀI TỐN: TÌM ĐIỆN LƯỢNG CHUYỂN QUA 11 DẠNG 4: TÌM THỜI GIAN ĐÈN SÁNG TỐI TRONG MỖI CHU KÌ 12 DẠNG 5: HIỆN TƯỢNG CỘNG HƯỞNG ĐIỆN 13 DẠNG : VIẾT BIỂU THỨC DÒNG ĐIỆN, HIỆU ĐIỆN THẾ ( i, u, uR, uL, uc, uRC, uRL ) 14 DẠNG : CƠNG SUẤT DỊNG ĐIỆN XOAY CHIỀU 18 DẠNG 8: BÀI TOÁN CỰC TRỊ - ĐOẠN MẠCH R,L,C CÓ R THAY ĐỔI 21 DẠNG 9: BÀI TOÁN CỰC TRỊ - ĐOẠN MẠCH R,L,C CÓ L THAY ĐỔI 25 DẠNG 10: BÀI TOÁN CỰC TRỊ - ĐOẠN MẠCH R,L,C CÓ C THAY ĐỔI 29 DẠNG 11: BÀI TOÁN CỰC TRỊ - ĐOẠN MẠCH R,L,C CÓ W, f THAY ĐỔI 33 DẠNG 12: ĐỘ LỆCH PHA – BÀI TỐN HỘP ĐEN BÍ ẨN 35 DẠNG 13: GIẢI BÀI TOÁN BẰNG PHƯƠNG PHÁP GIẢN ĐỒ VÉC TƠ 45 DẠNG 14: MÁY PHÁT - ĐỘNG CƠ ĐIỆN, MẮC SAO - TAM GIÁC 50 DẠNG 15: MÁY BIẾN ÁP – TRUYỀN TẢI ĐIỆN NĂNG ĐI XA 54 PHẦN III ĐỀ TRẮC NGHIỆM TỔNG HỢP 58 ĐÁP ÁN ĐỀ 17 62 ĐÁP ÁN ĐỀ 18 67 ĐÁP ÁN ĐỀ 19 71 ĐÁP ÁN ĐỀ 20 76 ĐÁP ÁN ĐỀ 21 81 ĐÁP ÁN ĐỀ 22 85 ĐÁP ÁN ĐỀ 23 90 ĐÁP ÁN ĐỀ 24 94 DÒNG ĐIỆN XOAY CHIỀU ĐỀ THI ĐAI HỌC + CAO ĐẲNG CÁC NĂM 2007-2012 94 ĐÁP ÁN: DÒNG ĐIỆN XOAY CHIỀU ĐH – CĐ 2007- 2012 110 BỒI DƯỠNG KIẾN THỨC – LUYỆN THI ĐẠI HỌC VẬT LÝ CHUYÊN ĐỀ : DÒNG ĐIỆN XOAY CHIỀU - ĐT: 01689.996.187 Diễn đàn: http://lophocthem.com - vuhoangbg@gmail.com ĐẠI CƯƠNG VỀ DÒNG ĐIỆN XOAY CHIỀU PHẦN I KIẾN THỨC CHUNG:` Biểu thức điện áp tức thời dòng điện tức thời: u = U0cos(wt + ϕ u) i = I0cos(wt + ϕ i) π π Với ϕ = ϕ u – ϕ i độ lệch pha u so với i, có − ≤ ϕ ≤ 2 Dòng điện xoay chiều i = I0cos(2 π ft + ϕ i) M2 * Mỗi giây đổi chiều 2f lần * Nếu pha ban đầu ϕ i = − π ϕ i = π Tắt giây đầu -U1 tiên đổi chiều 2f-1 lần -U0 Cơng thức tính thời gian đèn huỳnh quang sáng chu kỳ Khi đặt điện áp u = U0cos( ω t + ϕ u) vào hai đầu bóng đèn, biết đèn sáng lên u ≥ U1 ∆t = 4∆ϕ ω M1 Sáng Sáng U U0 u O Tắt M'1 M'2 U Với cos∆ϕ = U , (0 < ∆ϕ < π /2) Dòng điện xoay chiều đoạn mạch R,L,C * Đoạn mạch có điện trở R: uR pha với i, ( ϕ = ϕ u – ϕ i = 0) I= U U I0 = R R U Lưu ý: Điện trở R cho dịng điện khơng đổi qua có I = R * Đoạn mạch có cuộn cảm L: uL nhanh pha i I= π π , (ϕ = ϕ u – ϕ i = ) U U I = với Z = ω L cảm kháng L ZL ZL Lưu ý: Cuộn cảm L cho dịng điện khơng đổi qua hồn tồn (khơng cản trở) * Đoạn mạch có tụ điện C: uC chậm pha i I= π π , ( ϕ = ϕ u – ϕ i =- ) U U I = với Z C = dung kháng ZC ZC ωC Lưu ý: Tụ điện C khơng cho dịng điện khơng đổi qua (cản trở hồn tồn) * Đoạn mạch RLC khơng phân nhánh Z = R + ( Z L − Z C ) ⇒ U = U R2 + (U L − U C ) ⇒ U = U 02R + (U L − U C )2 Z L − ZC Z − ZC R π π ;sin ϕ = L ; cosϕ = với − ≤ ϕ ≤ R Z Z + Khi ZL > ZC hay ω > LC ∆ϕ > u nhanh pha i + Khi ZL < ZC hay ω < LC ∆ϕ < u chậm pha i tan ϕ = BỒI DƯỠNG KIẾN THỨC – LUYỆN THI ĐẠI HỌC VẬT LÝ CHUYÊN ĐỀ : DÒNG ĐIỆN XOAY CHIỀU - ĐT: 01689.996.187 Diễn đàn: http://lophocthem.com - vuhoangbg@gmail.com + Khi ZL = ZC hay ω = LC ∆ϕ = u pha với i U Lúc I Max = R gọi tượng cộng hưởng dòng điện Công suất toả nhiệt đoạn mạch RLC: * Công suất tức thời: P = UIcos ϕ + UIcos(2wt + ϕ u + ϕ i) * Công 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 vịng/giây phát ra: f = pn Hz Từ thơng gửi qua khung dây máy phát điện Φ = NBScos( ω t + ϕ ) = Φ 0cos( ω t + ϕ ) Với Ε = NBS từ thơng cực đại, N số vịng dây, B cảm ứng từ từ trường, S diện tích vòng dây, ω = π f π π Suất điện động khung dây: e = ω NSBcos( ω t + ϕ - ) = E0cos( ω t + ϕ - ) Với E0 = ω NSB suất điện động cực đại PHẦN II CÁC DẠNG BÀI TẬP: DẠNG 1: SỰ TẠO THÀNH DÒNG ĐIỆN XOAY CHIỀU– SUẤT ĐIỆN ĐỘNG XOAY CHIỀU * Phương pháp giải: Từ thông qua khung dây máy phát điện: → → φ = NBScos( n , B ) = NBScos(ωt + ϕ) = Φ0cos(ωt + ϕ); với Φ0 = NBS (Với Φ = L I Hệ số tự cảm L = π 10-7 N2.S/l ) Suất động khung dây máy phát điện: e=- dφ π = - φ’ = ωNBSsin(ωt + ϕ) = E0cos(ωt + ϕ - ); với E0 = ωΦ0 = ωNBS dt + S: Là diện tích vịng dây ; + N: Số vòng dây khung ur ur + B : Véc tơ cảm ứng từ từ trường ( B vng góc với trục quay ∆) r ur + ω : Vận tốc góc khơng đổi khung ( Chọn gốc thời gian t=0 lúc ( n, B ) = 00) Các giá trị hiệu dụng: I = I0 U E ;U= 0;E= 2 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 Chu kì; tần số: T = 2π ω ;f= ω 2π VÍ DỤ MINH HỌA: VD1: Một khung dây dẫn phẳng dẹt hình chữ nhật có 500 vịng dây, diện tích vịng 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 B = 0,2 T Tính từ BỒI DƯỠNG KIẾN THỨC – LUYỆN THI ĐẠI HỌC VẬT LÝ CHUYÊN ĐỀ : DÒNG ĐIỆN XOAY CHIỀU - ĐT: 01689.996.187 Diễn đàn: http://lophocthem.com - vuhoangbg@gmail.com thông cực đại qua khung dây Để suất điện động cảm ứng xuất khung dây có tần số 50 Hz khung dây phải quay với tốc độ vịng/phút? HD: Ta có: Φ0 = NBS = 0,54 Wb; n = 60 f = 3000 vòng/phút p VD2; Một khung dây dẫn phẳng dẹt hình chữ nhật có 500 vịng dây, diện tích vịng 220 cm2 Khung dây quay với tốc độ 50 vòng/s quanh trục đối xứng nằm mặt phẳng khung → dây, từ trường có véc tơ cảm ứng từ B vng góc với trục quay có độ lớn T Tính suất điện động cực đại xuất khung dây 5π HD: Ta có: f = n = 50 Hz; ω = 2πf = 100π rad/s; E0 = ωNBS = 220 V VD3: Một khung dây dẫn hình chữ nhật có 1500 vịng, diện tích vịng 100 cm2, quay quanh trục đối xứng khung với tốc độ góc 120 vịng/phút từ trường có cảm ứng từ 0,4 T Trục quay vng góc với đường sức từ Chọn gốc thời gian lúc véc tơ pháp tuyến mặt phẵng khung dây hướng với véc tơ cảm ứng từ Viết biểu thức suất điện động cảm ứng tức thời khung HD: Ta có: Φ0 = NBS = Wb; ω = n 2π = 4π rad/s; 60 → → → → φ = Φ0cos( B, n ) = Φ0cos(ωt + ϕ); t = ( B, n ) = Vậy φ = 6cos4πt (Wb); e = - φ’= 24πsin4πt = 24πcos(4πt - VD4 Từ thơng qua vịng dây dẫn φ = 2.10−2 π ϕ = π ) (V) cos(100πt - π ) (Wb) Tìm biểu thức suất điện động cảm ứng hai đầu cuộn dây gồm 150 vịng dây HD : Ta có: e = - Nφ’= 150.100π 2.10−2 π sin(100πt - π ) = 300cos(100πt - 3π ) (V) 4 VD5: 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 thông xuyên qua khung dây b Viết biểu thức suất điện động cảm ứng xuất khung dây Hướng dẫn: a Chu kì: T= 1 = = 0, 05 (s) no 20 Tần số góc: Φ o = NBS = 1.2.10−2.60.10−4 = 12.10−5 (Wb) b Eo = ωΦ o = 40π 12.10−5 = 1,5.10−2 (V) BỒI DƯỠNG KIẾN THỨC – LUYỆN THI ĐẠI HỌC VẬT LÝ ω = 2π no = 2π 20 = 40π (rad/s) Vậy Φ = 12.10−5 cos 40π t (Wb) CHUYÊN ĐỀ : DÒNG ĐIỆN XOAY CHIỀU - ĐT: 01689.996.187 Vậy e = 1,5.10 −2 Diễn đàn: http://lophocthem.com - vuhoangbg@gmail.com sin 40π t (V) Hay π e = 1,5.10−2 cos  40π t −  (V) 2  VD6: Một khung dây dẫn gồm N = 100 vịng quấn nối tiếp, diện tích vịng dây S = 60cm2 Khung dây quay với tần số 20 vịng/s, từ trường có cảm ứng từ B = 2.10-2T Trục quay khung vng góc với Viết biểu thức suất điện động cảm ứng tức thời Hướng dẫn: 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 = Chu kì: T = ( )   Suất điện động cảm ứng tức thời: e = Eo sin ωt = 1,5sin40π t (V) Hay e =1,5cos 40πt − π  (V) 2 VD7: Một khung dây dẫn có N = 100 vịng dây quấn nối tiếp, vịng có diện tích S = 50cm2 Khung dây uur π đặt từ trường B = 0,5T Lúc t = 0, vectơ pháp tuyến khung dây hợp với B góc ϕ = Cho khung dây quay với uur tần số 20 vòng/s quanh trục ∆ (trục ∆ qua tâm song song với cạnh khung) vng góc với B Chứng tỏ khung xuất suất điện động cảm ứng e tìm biểu thức e theo t Hướng dẫn: r ur Khung dây quay quanh trục ∆ vng góc với cảm ứng từ B góc hợp vectơ pháp tuyến n ur khung dây B thay đổi → từ thông qua khung dây biến thiên → Theo định luật cảm ứng điện từ, khung dây xuất suất điện động cảm ứng Tần số góc: ω = 2π no = 2π 20 = 40π (rad/s) Biên độ suất điện động: Eo = ω NBS = 40π 100.0,5.50.10 r ur ( ) Chọn gốc thời gian lúc: n, B = −4 ≈ 31,42 (V) π Biểu thức suất điện động cảm ứng tức thời: e = 31, 42 sin  40π t + π  (V) 3  π Hay e = 1, co s  40 π t −  (V)   VD8 (ĐH-2008: Một khung dây dẫn hình chữ nhật có 100 vịng, diện tích vòng 600 cm2, quay quanh trục đối xứng khung với vận tốc góc 120 vịng/phút từ trường có cảm ứng từ 0,2T Trục quay vng góc với đường cảm ứng từ Chọn gốc thời gian lúc vectơ pháp tuyến mặt phẳng khung dây ngược hướng với vectơ cảm ứng từ Biểu thức suất điện động cảm ứng khung π A e = 48π sin(40πt − ) (V) B e = 4,8π sin(4πt + π) (V) π C e = 48π sin(4πt + π) (V) D e = 4,8π sin(40πt − ) (V) HD: Φ = BS.cos (ω t + π ) ⇒ e = − N Φ ' = Nω BS.sin (ω t + π ) = ,8.sin ( 4π t + π ) ( V ) DẠNG ĐOẠN MẠCH R,L,C CHỈ CHỨA MỘT PHẦN TỬ Dòng điện xoay chiều đoạn mạch chứa R L C BỒI DƯỠNG KIẾN THỨC – LUYỆN THI ĐẠI HỌC VẬT LÝ CHUYÊN ĐỀ : DÒNG ĐIỆN XOAY CHIỀU - ĐT: 01689.996.187 Diễn đàn: http://lophocthem.com - vuhoangbg@gmail.com Để tìm đại lượng đoạn mạch xoay chiều ta tìm cơng thức liên quan đến đại lượng biết với => đại lượng cần tìm * Các cơng thức: Biểu thức i u: I0cos(ωt + ϕi); u = U0cos(ωt + ϕu) Độ lệch pha u i: ϕ = ϕu - ϕi Trong giây dịng điện xoay chiều có tần số f (tính Hz) đổi chiều 2f lần Biểu thức điện áp tức thời: u = U0 cos(ωt + ϕ u ) ( ϕ u pha ban đầu điện áp ) Biểu thức cường độ dòng điện tức thời mạch:I = I0 cos(ωt + ϕ i ) ( ϕ i pha ban đầu dòng điện) I0 Giá trị hiệu dụng : + Cường độ dòng điện hiệu dụng:I = U0 + Hiệu điện hiệu dụng: U= E0 + Suất điện động hiệu dụng: E= * Đoạn mạch có điện trở R: uR pha với i, ( ϕ = ϕ u – ϕ i = 0) I= U U I0 = R R U Lưu ý: Điện trở R cho dịng điện khơng đổi qua có I = R * Đoạn mạch có cuộn cảm L: uL nhanh pha i I= π π , (ϕ = ϕ u – ϕ i = ) U U I = với Z = ω L cảm kháng L ZL ZL Lưu ý: Cuộn cảm L cho dịng điện khơng đổi qua hồn tồn (khơng cản trở) * Đoạn mạch có tụ điện C: uC chậm pha i I= π π , ( ϕ = ϕ u – ϕ i =- ) U U I = với ZC = dung kháng ZC ZC ωC Lưu ý: Tụ điện C khơng cho dịng điện khơng đổi qua (cản trở hồn tồn) VÍ DỤ MINH HỌA VD1 Đặt vào hai đầu cuộn cảm L = 1/π(H) hiệu điện xoay chiều 220V – 50Hz Cường độ dòng điện hiệu dụng qua cuộn cảm A I = 2,2A B I = 2,0A C I = 1,6A D I = 1,1A Hướng dẫn: Cảm kháng cuộn cảm tính theo cơng thức Z L = ωL = 2πfL Cường độ dòng điện mạch I = U/ZL = 2,2A => Chọn A VD2: Đặt vào hai đầu tụ điện C = Dung kháng tụ điện 10−4 π ( F ) hiệu điện xoay chiều u = 141cos(100πt)V BỒI DƯỠNG KIẾN THỨC – LUYỆN THI ĐẠI HỌC VẬT LÝ CHUYÊN ĐỀ : DÒNG ĐIỆN XOAY CHIỀU - ĐT: 01689.996.187 A ZC = 50Ω Diễn đàn: http://lophocthem.com - vuhoangbg@gmail.com B ZC = 0,01Ω C ZC = 1A D ZC = 100Ω Hướng dẫn: Từ biểu thức u = 141cos(100πt)V, suy ω = 100π (rad/s) Dung kháng tụ điện tính theo cơng thức Z C = = => Chọn D ωC 2πfC VD3: Đặt vào hai đầu cuộn cảm L = ( H ) hiệu điện xoay chiều u = 141cos(100πt)V π Cảm kháng cuộn cảm A ZL = 200Ω B ZL = 100Ω C ZL = 50Ω D ZL = 25Ω Hướng dẫn: Từ biểu thức u = 141cos(100πt)V, suy ω = 100π (rad/s) Cảm kháng cuộn cảm tính theo cơng thức Z L = ωL = 2πfL =>Chọn B VD4: Đặt vào hai đầu tụ điện C = 10−4 π ( F ) hiệu điện xoay chiều u = 141cos(100πt)V Cường độ dòng điện qua tụ điện A I = 1,41A B I = 1,00A C I = 2,00A D I = 100Ω Hướng dẫn: Từ biểu thức u = 141cos(100πt)V => U = 100V tần số góc ω = 100π (rad/s) Dung kháng tụ điện tính theo công thức Z C = = Cường độ dòng điện mạch I = U/Zc ωC => Chọn B 2πfC VD5 Đặt vào hai đầu cuộn cảm L = ( H ) hiệu điện xoay chiều u = 141cos(100πt)V π Cường độ dòng điện hiệu dụng qua cuộn cảm A I = 1,41A B I = 1,00A C I = 2,00A D I = 100Ω Hướng dẫn: u = 141cos(100πt)V, => U = 100V , ω = 100π (rad/s) Z L = ωL = 2πfL => I = U/ZL = A => Chọn B VD6 Dịng điện xoay chiều có cường độ i = 4cos120πt (A) Xác định cường độ hiệu dụng dòng điện cho biết thời gian s dòng điện đổi chiều lần? HD: Ta có: I = I0 ω = 60 Hz = 2 A; f = 2π Trong giây dòng điện đổi chiều 4f = 240 lần VD7 Dịng điện chạy qua đoạn mạch có biểu thức i = I0cos100πt Trong khoảng thời gian từ đến 0,02 s, xác định thời điểm cường độ dòng điện có giá trị tức thời có giá trị bằng: a) 0,5 I b) I HD: a) Ta có: 0,5I0 = I0cos100πt cos100πt = cos(± BỒI DƯỠNG KIẾN THỨC – LUYỆN THI ĐẠI HỌC VẬT LÝ π) 100πt = ± π + 2kπ CHUYÊN ĐỀ : DÒNG ĐIỆN XOAY CHIỀU - ĐT: 01689.996.187 Diễn đàn: http://lophocthem.com - vuhoangbg@gmail.com t=± + 0,02k; với k ∈ Z Các nghiệm dương nhỏ 0,02 s họ 300 1 nghiệm t = s t = s 300 60 π π b) Ta có: I0 = I0cos100πt cos100πt = cos(± ) 100πt = ± + 2kπ 4 t = ± + 0,02k; với k ∈ Z Các nghiệm dương nhỏ 0,02 s họ 400 nghiệm t = s t = s 400 400 VD8 Tại thời điểm t, điện áp u = 200 cos(100πt - π ) ( u tính V, t tính s) có giá trị 100 V giảm Xác định điện áp sau thời điểm HD: Tại thời điểm t: u = 100 = 200 cos(100πt - s 300 π) π π cos(100πt - ) = = cos(± ) Vì u giảm nên ta nhận nghiệm (+) 100πt - π =π t= (s) 120 s, ta có: 300 1 π 2π u = 200 cos(100π( + ) - ) = 200 cos = - 100 (V) 120 300 Sau thời điểm VD9 Điện áp xoay chiều hai điểm A B biến thiên điều hòa với biểu thức u = 220 cos(100πt + π ) (trong u tính V, t tính s) Tại thời điểm t có giá trị tức thời u1 = 220 V có xu hướng tăng Hỏi thời điểm t2 sau t1 ms có giá trị tức thời u2 bao nhiêu? HD: Ta có: u1 = 220 = 220 cos(100πt1 + Vì u tăng nên ta nhận nghiệm (-) 0,2 t2 = t1 + 0,005 = s 240 π) cos(100πt1 + 100πt1 + π =- π π ) = = cos(± π ) t1 = - s 240 π u2 = 220 cos(100πt2 + ) = 220 V VD10: Một ấm điện hoạt động bình thường nối với mạng điện xoay chiều có điện áp hiệu dụng 220 V, điện trở ấm 48,4 Ω Tính nhiệt lượng ấm tỏa thời gian phút HD: Ta có: I = U U2 = 4,55 A; P = I2R = = 1000 W; Q = Pt = 60000 J = 60 Kj R R BỒI DƯỠNG KIẾN THỨC – LUYỆN THI ĐẠI HỌC VẬT LÝ CHUYÊN ĐỀ : DÒNG ĐIỆN XOAY CHIỀU - ĐT: 01689.996.187 Diễn đàn: http://lophocthem.com - vuhoangbg@gmail.com DẠNG 3: ĐẠI CƯƠNG VỀ ĐOẠN MẠCH R,L,C NỐI TIẾP * 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 )2 Z L − ZC Z − ZC R π π ;sin ϕ = L ; cosϕ = − ≤ϕ ≤ với R Z Z 2 + Khi ZL > ZC hay ω > LC ∆ϕ > u nhanh pha i + Khi ZL < ZC hay ω < LC ∆ϕ < u chậm pha i + Khi ZL = ZC hay ω = LC ∆ϕ = u pha với i=>hiện tượng cộng hưởng U điện Lúc I Max = R Chú ý: Nếu đoạn mạch có nhiều phần tử R, L, C mắc nối tiếp Khi tính tổng trở độ lệch pha j u i ta đặt R = R1 + R2 + ; ZL = ZL1 + ZL2 + ; ZC = ZC1 + ZC2 + Nếu mạch khơng có điện thành phần cho = tan ϕ = VÍ DỤ MINH HỌA VD 1: Chọn câu Cho mạch điện xoay chiều hình vẽ (Hình 49) Người ta đo hiệu điện UAM = 16V, UMN = 20V, UNB = 8V Hiệu điện hai đầu đoạn mạch AB là: A 44V B 20V C 28V D 16V Hướng dẫn :Chọn B R 2 Dùng công thức: U= UR+(UL -UC) = 20V A L M C N B Hình 49 VD2 Nếu đặt vào hai đầu cuộn dây điện áp chiều V cường độ dịng điện cuộn dây 0,5 A Nếu đặt vào hai đầu cuộn dây điện áp xoay chiều có giá trị hiệu dụng V cường độ hiệu dụng dịng điện qua cuộn dây 0,3 A Xác định điện trở cảm kháng cuộn dây HD: Ta có: R = U1C U = 18 Ω; Zd = XC = 30 Ω; ZL = I I Z d2 − R = 24 Ω VD3: Cho đoạn mạch gồm điện trở R = 100Ω tụ điện có điện dung C mắc nối tiếp Biết biểu thức hiệu điện đầu đoạn mạch u = 100 cos 100πt V cường độ hiệu dụng mạch I= 0,5 A Tính tổng trở đoạn mạch điện dung tụ điện? 1 = 10 −4 F ω Zc π 1 C Z=50 Ω ; C= = 10 −4 F ω Zc π 1 = 10 −4 F ω Zc π 10−3 D Z=100 Ω ; C= = F ω Zc π A Z=100 Ω ; C= B Z=200 Ω ; C= HD: ĐL ôm Z= U/I =100 Ω ;dùng công thức Z = R + Z C = 1002 + Z C Suy ZC= Z − R = 2.1002 − 1002 = 100Ω ;C= BỒI DƯỠNG KIẾN THỨC – LUYỆN THI ĐẠI HỌC VẬT LÝ 10 1 = 10 − F => Chọn A ω Zc π CHUYÊN ĐỀ : DÒNG ĐIỆN XOAY CHIỀU ... 94 DÒNG ĐIỆN XOAY CHIỀU ĐỀ THI ĐAI HỌC + CAO ĐẲNG CÁC NĂM 200 7-2 012 94 ĐÁP ÁN: DÒNG ĐIỆN XOAY CHIỀU ĐH – CĐ 200 7- 2012 110 BỒI DƯỠNG KIẾN THỨC – LUYỆN THI ĐẠI HỌC VẬT LÝ CHUYÊN ĐỀ... ,8.sin ( 4? ? t + π ) ( V ) DẠNG ĐOẠN MẠCH R,L,C CHỈ CHỨA MỘT PHẦN TỬ Dòng điện xoay chiều đoạn mạch chứa R L C BỒI DƯỠNG KIẾN THỨC – LUYỆN THI ĐẠI HỌC VẬT LÝ CHUYÊN ĐỀ : DÒNG ĐIỆN XOAY CHIỀU - ĐT:... - BỒI DƯỠNG KIẾN THỨC – LUYỆN THI ĐẠI HỌC VẬT LÝ 16 π ) (A) CHUYÊN ĐỀ : DÒNG ĐIỆN XOAY CHIỀU - ĐT: 01689.996.187 Diễn đàn: http://lophocthem.com - vuhoangbg@gmail.com VD8 Cho mạch điện xoay chiều