Đang tải... (xem toàn văn)
Dạng 2: Định điều kiện R,L,C để công suất đạt cực trị Cách giải: - Dựa vào các công thức có liên quan, lập biểu thức của đại lượng cần tìm cực trị dưới dạng hàm của 1 biến thích hợp - Tì[r]
(1)Giáo án vật lý, thư viện vật lý,đề thi vật lý, đề thi hsg vật lý, tin tức vật lý - http://hocmaivn.com I CÔNG SUẤT: Công suất dòng điện xoay chiều: P = UIcos = I2R = - Hệ số công suất: cos = U 2R Z2 R UR = Z U - Ý nghĩa hệ số công suất cos + Trường hợp cos = tức là = 0: mạch có R, mạch RLC có cộng hưởng điện (ZL = ZC) thì P = Pmax = UI = U2 = I2R R + Trường hợp cos = tức là = : Mạch có L, có C, có L và C mà không có R thì P = Pmin = - R tiêu thụ lượng dạng toả nhiệt, ZL và ZC không tiêu thụ lượng nguồn điện xoay chiều * Để nâng cao hệ số công suất mạch cách mắc thêm vào mạch cuộn cảm tụ điện thích hợp cho cảm kháng và dung kháng mạch xấp xĩ để cos Đối với các động điện, tủ lạnh, … nâng cao hệ số công suất cos để giảm cường độ dòng điện II CƠ SỞ LÍ THUYẾT ĐỂ GIẢI BÀI TOÁN HỘP ĐEN Các công thức + Nếu giả sử: i = I0cost thì hiệu điện hai đầu mạch điện UAB = Uocos(t + ) + Cảm kháng: ZL = L + Dung kháng: ZC = + Tổng trở Z = C R ( Z L Z C )2 + Định luật Ôm: I = U U I0 Z Z + Độ lệch pha u và i: tg = ZL ZC R + Công suất toả nhiệt: P = UIcos = I2R Hệ số công suất: K = cos = P R UI Z Giản đồ véc tơ Lop12.net (2) Giáo án vật lý, thư viện vật lý,đề thi vật lý, đề thi hsg vật lý, tin tức vật lý - http://hocmaivn.com * Cơ sở: + Vì dòng điện lan truyền với vận tốc cỡ 3.108m/s nên trên đoạn mạch điện không phân nhánh thời điểm ta coi độ lớn và pha cường độ dòng điện là điểm + Hiệu điện tức thời hai đầu đoạn mạch uAB = uR + uL + uC UL * Cách vẽ giản đồ véc tơ Vì i không đổi nên ta chọn trục cường độ dòng điện làm trục gốc, gốc UL+UC điểm O, chiều dương là chiều quay lượng O + UAB UR giác N UC Cách vẽ giản đồ véc tơ trượt i Bước 1: Chọn trục nằm ngang là UC N UL UA trục dòng điện, điểm đầu mạch làm gốc (đó là điểm A) B U Bước 2: Biểu diễn hiệu A điện qua phần các véc tơ + AB i M UR AM ; MN ; NB nối đuôi theo nguyên tắc: R - ngang; L - lên; C - xuống Bước 3: Nối A với B thì véc tơ AB chính là biểu diễn uAB Nhận xét: + Các hiệu điện trên các phần tử biểu diễn các véc tơ mà độ lớn các véc tơ tỷ lệ với hiệu điện hiệu dụng nó + Độ lệch pha các hiệu điện là góc hợp các véc tơ tương ứng biểu diễn chúng + Độ lệch pha hiệu điện và cường độ dòng điện là góc hợp véc tơ biểu diễn nó với trục i + Việc giải bài toán là nhằm xác định độ lớn các cạnh và góc tam giác dựa vào các định lý hàm số sin, hàm số cosin và các công thức toán học A Trong toán học tam giác b giải biết trước ba (hai cạnh c góc, hai góc cạnh, ba cạnh) sáu Lop12.net C a B (3) Giáo án vật lý, thư viện vật lý,đề thi vật lý, đề thi hsg vật lý, tin tức vật lý - http://hocmaivn.com yếu tố (3 góc và cạnh) Để làm điều đó ta sử dụng định lý hàm số sin Cosin + a b a Sin ¢ SinB SinC + a2 = b2 + c2 - 2bccosA b2 = a2 + c2 - 2accosB c2 = a2 + b2 - 2abcosC DẠNG 1: Tính công suất tiêu thụ đoạn mạch điện xoay chiều Cách giải: - Áp dụng các công thức: + Công thức tổng quát tính công suất: P UI cos + Với đoạn mạch RLC không phân nhánh, có thể tính công suất bởi: P UI cos + Hệ số công suất (đoạn mạch không phân nhánh): cos P R UI Z Bài tập TỰ LUẬN: Bài 1: Mắc nối tiếp với cuộn cảm có mắc vào nguồn xoay chiều Dùng vônkế có lớn đo hai đầu cuộn cảm, điện trở và đoạn mạch ta có các giá trị tương ứng là 100V, 100V, 173,2V Suy hệ số công suất cuộn cảm Bài giải Theo bài : Ta có: cos Hệ số công suất cuộn cảm: U R0 R0 50 0,5 Z LR0 U LR0 100 Bài 2: Đặt hiệu điện xoay chiều có tần số góc vào hai đầu cuộn dây có R, L thì công suất tiêu thụ đoạn mạch là P1 Nếu nối tiếp với cuộn dây tụ điện C với LC và đặt vào hiệu điện trên thì công suất tiêu thụ là P2 Tính giá trị P2 Bài giải Lop12.net (4) Giáo án vật lý, thư viện vật lý,đề thi vật lý, đề thi hsg vật lý, tin tức vật lý - http://hocmaivn.com Cường độ dòng điện trước mắc tụ điện C: I1 U R2 Z L2 Cường độ dòng điện sau mắc thêm tụ điện C là: I Do LC 2Z L Z C Suy I U R (Z L ZC )2 U R ( Z L )2 Suy I2=I1 P2=P1 Bài : Cho đoạn mạch điện gồm biến trở R mắc nối tiếp với tụ điện có điện dung Đặt vào hai đầu đoạn mạch hiệu điện xoay chiều với tần số góc Thay đổi R ta thấy với hai giá trị Tích bằng: thì công suất đoạn mạch Bài giải Khi Khi Vì và Với: Bài 4: Cho đoạn mạch điện xoay chiều RLC mắc nối tiếp Đặt vào hai đầu mạch hiệu điện ổn định u = Uo cos(2ft) Vẽ đồ thị biểu diễn biến đổi công suất tiêu thụ P đoạn mạch điện cho điện trở R đoạn mạch thay đổi từ Bài giải: RU aR + Công suất tiêu thụ: P RI 2 R ( Z L ZC ) R b a (b R ) + Lấy đạo hàm P theo R: P' ( R b) 2 P' = R = b + Lập bảng biến thiên: R 4P' Lop12.net P b + Pmax (5) Giáo án vật lý, thư viện vật lý,đề thi vật lý, đề thi hsg vật lý, tin tức vật lý - http://hocmaivn.com + Đồ thị P theo R P Pmax R O R= b TRẮC NGHIỆM: Bài 1: Chọn câu đúng Hiệu điện hai đầu đoạn mạch xoay chiều là: u = 100 cos(100t - /6)(V) và cường độ dũng điện qua mạch là i = cos(100t - /2)(A) Công suất tiêu thụ đoạn mạch đó là: A 200W B 600W C 400W D 800W CHỌN A Bài 2: Cho mạch điện xoay chiều RLC mắc nối tiếp, có R là biến trở Đặt vào hai đầu đoạn mạch hiệu điện xoay chiều có biểu thức u 120 cos(120 t ) V Biết ứng với hai giá trị biến trở :R1=18 ,R2=32 thì công suất tiêu thụ P trên đoạn mach Công suất đoạn mạch có thể nhận giá trị nào sau đây: A.144W B.288W C.576W D.282W Bài giải Áp dụng công thức: R1 R2 ( Z L Z C ) Z L Z C R1 R2 24 Vậy P U2 U2 R R2 288W R1 ( Z L Z C ) R2 ( Z L Z C ) CHỌN B Bài 3: Khi đặt hiệu điện u = 120cos200t (V) vào hai đầu đoạn mạch gồm cuộn dây có L = R Khi đó hệ số công suất mạch là: 200 2 3 A B C D CHỌN A Bài 4: Đặt hiệu điện u = 250cos(100 t )V vào hai đầu đoạn mạch gồm cuộn cảm có L = 0.75 H và điện trở R mắc nối tiếp.Để công suất mạch có giá trị P =125W thì R có giá trị Lop12.net (6) Giáo án vật lý, thư viện vật lý,đề thi vật lý, đề thi hsg vật lý, tin tức vật lý - http://hocmaivn.com A 25 B 50 C 75 D 100 CHỌN A Bài 5: Một mạch xoay chiều R,L,C không phân nhánh đó R= 50, đặt vào hai đầu mạch hiệu điện U=120V, f0 thỡ i lệch pha với u gúc 600, cụng suất mạch là A 288W B 72W C 36W D 144W CHỌN B Bài 6: Một cuộn cảm mắc nối tiếp với tụ điện, đặt vào hai đầu đoạn mạch hiệu điện xoay chiều cú U=100(V) thỡ hiệu điện hai đầu cuộn dõy là U1=100(V), hai đầu tụ là U2= 100 (V) Hệ số cụng suất đoạn mạch bằng: A) B) C) 2 D) 0,5 CHỌN Lop12.net C (7) Bài 7: Cho đoạn mạch RLC, R = 50W Đặt vào mạch u = 100 sinựt(V), biết hiệu điện hai tụ và hiệu điện hai đầu mạch lệch pha góc /6 Công suất tiêu thụ mạch là A 100W B 100 W C 50W D 50 W CHỌN C Dạng 2: Định điều kiện R,L,C để công suất đạt cực trị Cách giải: - Dựa vào các công thức có liên quan, lập biểu thức đại lượng cần tìm cực trị dạng hàm biến thích hợp - Tìm cực trị càc phương pháp vận dụng + Hiện tượng cộng hưởng mạch nối tiếp + Tính chất phân thức đại số + Tính chất hàm lượng giác + Bất đẳng thức Cauchy + Tính chất đạo hàm hàm số CÁC GIÁ TRỊ CỰC ĐẠI Công suất cực đại: U2 P = RI = R R + (Z L - ZC )2 R đổi: U2 P = RI = R R + (ZL - ZC ) 2 U2 (Z - Z ) R L C R Pmax R Z L Z C Pmax L đổi: P = R U2 Z L ZC U2 R + ( Z L - ZC ) Pmax Z L - ZC =0 Z L = ZC Pmax= U2 R + (ZL - ZC ) Pmax Z L - ZC =0 ZC = ZL C đổi: P = R Lop12.net U2 R (8) Dạng bài tập R đổi: TỰ LUẬN: Bài 1: Cho mạch điện xoay chiều gồm cuộn dây có r 50; L H , và tụ điện có điện 10 104 F và điện trở R thay đổi Tất mắc nối tiếp với nhau, đặt vào hai đầu đoạn mạch có hiệu điện xoay chiều u 100 cos100t(V) Công suất tiêu thụ trên điện dung C trở R đạt giá trị cực đại R có giá trị bao nhiêu ? Bài giải ZL 40; ZC 100 U2R U2 U2 P r (Z ZC ) (R r) (ZL ZC ) (R r) (ZL ZC ) R L 2r R R R R r (ZL ZC ) r (ZL ZC ) Áp dụng BĐT côsi: R R Dấu = xảy R r (ZL ZC ) 502 602 78.1 Bài 2:Cho mạch điện RLC nối tiếp, đó cuộn L cảm, R là biến trở Hiệu điện hiệu dụng U=200V, f=50Hz, biết ZL = 2ZC,điều chỉnh R để công suất hệ đạt giá trị lớn thì dòng điện mạch có giá trị là I= Tính giá trị C, L Bài giải P max và khi: R Z L Z C hay R Z C (doZ L 2Z C ) Khi đó, tổng trở mạch là Z Z C 100 C ZC U 100 2() I mF 10 Hay R ( Z L Z C ) 100 Z L Z C 200 L ZL H Bài 3: Cho mạch điện hình vẽ bên, các dụng cụ đo không ảnh hưởng gì đến mạch điện K mở: Để R=R1 Vôn kế 100V, Wat kế 100W, ampe kế 1,4= A a.Tính R1 và cảm kháng cuộn dây L W b.Cho R biến thiên Công suất tiêu thụ mạch cực đại R bao nhiêu? Tính hệ số công suất mạch lúc đó R V Bài giải ~ 1.K mở: a) U=100(V), P=PR=100W, I= A u 2 A P=I R1 100=( ) R1 R1=50(Ω) Z= U = R12 Z L =50 I ZL=50 Ω Lop12.net C K (9) U Z b) P=I2R ( ) R = U 2R = R2 ZL U2 ZL R R ZL Z )min Thấy R L =ZL2=hằng số R R 2 Z Z Nên ( R L )min R= L R=ZL=50(Ω) R R 50 R Cosφ= = ≈0,7 Z 50 1 K đóng: Zc= =100(Ω) C a) Vẽ giản đồ vec tơ quay Frecnel Đặt α=( I OR I OL ) PMax ( R I OC U OL ( U OC U OR ) I OL U OC U Z 2 L OL U OC 2U OL (*) Z C U OC Ta có: sin α= U OC U OL Mặt khác: U OC U OL U O , Từ (*) thay vào ta có: UL=U=100(V) Theo trên: sin α= U OL /4 U OC Nên: IR=IC=Uc/100= UL/100= (A) Và I L I R I C I L 2( A) I b) Watt kế : P=IR2.R=200W Lop12.net (10) BÀI TẬP ÁP DỤNG Bài 1: Cho mạch điện xoay chiều hình vẽ 1, 4 u AB 200cos100 t (V ) , tụ có điện dung C 10 ( F ) , 2. cuộn dây cảm có độ tự cảm L ( H ) , R biến đổi 10 từ đến 200 A R L C B Hình 1 Tìm công thức tính R để công suất tiêu thụ P mạch cực đại Tính công suất cực đại đó Tính R để công suất tiêu thụ P = PMax Viết biểu thức cường độ dòng điện đó ĐS:1) R ZL ZC 120, Pmax 83.3W 2) R 40,i 1.58cos(100t 1.25)(A) Bài 2:Cho mạch điện hình vẽ , cuộn dây C R L B cảm Đặt vào hai đầu đoạn mạch hiệu điện có giá trị hiệu dụng không đổi, có dạng: N M u U cos100t(V) Khi biến trở R = 30 thì hiệu điện hiệu dụng UAN = 75V; UMB = 100V Biết các hiệu điện uAN và uMB lệch pha góc 900 Tính các giá trị L và C Khi biến trở R = R1 thì công suất tiêu thụ mạch điện là cực đại Xác định R1 và giá trị cực đại đó công suất Viết biểu thức cường độ dòng điện đó ĐS: 1) L 0,127H, C 141,5 F 2)R1 = 17,5 ,PMax=138W Bài 3: Cho mạch điện hình vẽ Các vôn kế có V1 điện trở vô cùng lớn Đặt vào hai đầu AB hiệu điện B C A xoay chiều: u AB 240 cos100t(V) M L,r N Cho R = R1 = 80 , dòng điện hiệu dụng mạch I R = A, Vôn kế V2 80 V, hiệu điện V2 hai đầu các vôn kế lệch pha góc /2 Tính L, C Giữ L, C, UAB không đổi Thay đổi R đến giá trị R2 để công suất trên đoạn AN đạt cực đại Tìm R2 và giá trị cực đại đó công suất Tìm số vôn kế V1 đó ĐS: 1) L 0,37H, C = 69 F ; H , tụ có điện dung C=15,9 F và điện trở R thay đổi Đặt vào hai đầu A,B hiệu điện u AB 200 cos100t(V) Bài 4: Cho mạch điện RLC nối tiếp, cuộn dây cảm có độ tự cảm L Chọn R = 100 Viết biểu thức dòng điện qua mạch Cho công suất mạch là P = 80W Tính R? Muốn công suất mạch này đạt cực đại thì phải chọn R là bao nhiêu? Tính PMax đó Tính R uAN và uMB lệch pha góc /2 ĐS:1) i 1cos(100t )A ; 10 Lop12.net (11) 2) R1 200, R 50, R 100 PMAX 100W R 100 2 3) TRẮC NGHIỆM: Bài 1: Đoạn mạch xoay chiều mắc nối tiếp gồm tụ điện C 104 F , cuộn dây cảm L= H và 2 điện trở có R thay đổi Đặt vào hai đầu đoạn mạch hiệu điện xoay chiều có giá trị hiệu dụng U = 80V và tần số f = 50 Hz Khi thay đổi R thì công suất tiêu thụ trên mạch đạt giá trị cực đại là: A Pmax = 64W B Pmax=100W C Pmax=128W D Pmax=150W => CHỌN A Bài 2: Cho mạch điện RLC nối tiếp, đó cuộn L cảm, R là biến trở Hiệu điện hiệu dụng U=200V, f=50Hz, biết ZL = 2ZC,điều chỉnh R để công suất hệ đạt giá trị lớn thì dòng điện mạch có giá trị là I= Giá trị C, L là: A m F và H 10 C mF và H 10 B F và mH 10 D mF và H 10 Bài giải: U2 P UI hay P Z U2 R (Z L ZC )2 Vậy P max và khi: R Z L Z C hay R Z C (doZ L 2Z C ) Khi đó, tổng trở mạch là Z Hay U 100 2() I R ( Z L Z C ) 100 Z C 100 C Z L Z C 200 L ZL ZC mF 10 CHỌN H A Bài 3: Một đoạn mạch gồm biến trở R mắc nối tiếp với tụ điện C hiệu điện đầu đoạn mạch có biểu thức u U cos t (V ) Hỏi phải cần điều chỉnh R đến giá trị nào để công suất toả nhiệt trên biến trở đạt cực đại ? Tính công suất cực đại đó ; Pmax CU C C ; Pmax 0,5 CU C) R Bài 4: Cho mạch điện hình vẽ : A) R ; Pmax CU C ; Pmax 0,5 CU D.) R C B) R A R L,r =>CHỌN D C B 11 Lop12.net V (12) Von kế có điện trở vô cùng lớn u AB = 200 2cos100πt (V) L = 1/2 (H), r = 20 ( ), C = 31,8.10-6 (F) Để công suất mạch cực đại thì R A 30 ( ); B 40 ( ); C 50 ( ); D 60 ( ) CHỌN A 0.318 Hiệu điện R C Bài 5: Cho mạch điện xoay chiều hình vẽ.C = 318F ; R là biến trở ;lấy A B Hai đầu đoạn mạch AB :uAB = 100 cos 100 t (V) a Xác định giá trị R0 biến trở để công suất cực đại Tính Pmax đó b Gọi R1, R2 là giá trị khác biến trở cho công suất mạch là Tìm mối liên hệ hai đại lượng này A R0 = 10 ; Pmax = 500 W; R1 R2 = R 02 B R0 = 100 ; Pmax = 50 W; R1 R2 = R 02 C R0 = 100 ; Pmax = 50 W; R1 R2 = R 02 D R0 = 10 ; Pmax = 500 W; R1 R2 = 2R 02 CHỌN A Bài 6: Một mạch R, L, C mắc nối tiếp (cuộn dây cảm) L và C không đổi R thay đổi Đặt vào hai đầu mạch nguồn điện xoay chiều có hiệu điện hiệu dụng và tần số không đổi, điều chỉnh R đến công suất mạch đạt cực đại, lúc đó độ lệch pha u và i là A /4 B /6 C /3 D /2 CHỌN A Bài 7: Một cuộn dây có điện trở r = 15, độ tự cảm L = mắc hình vẽ, u AB 100 cos100 t (V ) Khi dịch chuyển chạy biến trở Công suất toả nhiệt trên biến trở có thể đạt giá trị cực đại là A 130 W B 125 W C 132 W H và biến trở 5 A R L,r B D 150 W CHỌN B Bài 8: Một đoạn mạch gồm biến trở R mắc nối tiếp với cuộn dây có độ tự cảm L = 0,08H và điện trở r = 32 Đặt vào hai đầu đoạn mạch hiệu điện dao động điều hoà ổn định cú tần số góc 300 rad/s Để công suất toả nhiệt trên biến trở đạt giá trị lớn thì điện trở biến trở phải có giá trị bao nhiêu? A 56 B 24 C 32 D 40 CHỌN D Dạng bài tập L,C đổi: TỰ LUẬN: 12 Lop12.net (13) Bài 1:Cho đoạn mạch xoay chiều sau: A R L R 100 (điện trở thuần) 104 C 31.8 F F B C L:độ tự cảm thay đổi cuộn cảm Hiệu điện hai đầu AB đoạn mạch có biểu thức: u 200 cos 314t(V) 200 cos100t(V) a)Tính L để hệ số công suất đoạn mạch đạt cực đại.Tính công suất tiêu thụ đoạn mạch lúc đó b)Tính L để công suất tiêu thụ đoạn mạch cực đại.Vẽ phát họa dạng đồ thị công suất tiêu thụ P đoạn mạch theo L Bài giải: a)Tính L trường hợp 1: -Hệ số công suất đoạn mạch là: cos R R Z R (ZL ZC ) Khi L biến thiên, cos có giá trị lớn có: ZL ZC LC2 Do đó: L 1 4 0.318H 10 C (100) Z R Công suất tiêu thụ đoạn mạch là: 200 U U 2 P I2 R R 200W R 100 Z b)Tính L trường hợp 2: - Công suất tiêu thụ đoạn mạch có biểu thức: RU U P I R R R (ZL ZC ) Z Khi L biến thiên, P lớn có: ZL ZC LC2 L 0.318H C2 Pmax U2 200W R - Sự biến thiên P theo L: L ZL L P0 L ZL P RU 100W R ZC L 0.318H ZL ZC Pmax 200W Bài 2: Cho mạch điện RLC mắc nối tiếp, với L thay đổi Hiệu điện hai đầu mạch là u 120 cos(100 t ) (V), R 30 , C 104 ( F ) Hãy tính L để: Công suất tiêu thụ mạch là 13 Lop12.net (14) Công suất tiêu thụ mạch là cực đại Tính là cực đại và tính đó Bài giải Mặt khác suy (có hai giá trị (1) (có cộng hưởng điện) Suy Tính Từ (1) suy (2) Biến đổi y ta Muốn (3) cực đại thì y phải cực tiểu Từ (3) ta thấy : 14 Lop12.net ) (15) Thay vào (2) : Khi đó Suy 15 Lop12.net (16) Bài 3: Cho mạch điện RLC mắc nối tiếp với C thay đổi Hiệu điện hai đầu đoạn mạch là u 120 cos(100 t ) , R 30 , L ( H ) Hãy tính C để: Công suất tiêu thụ mạch là , Công suất tiêu thụ mạch là cực đại Tính là cực đại và tính đó, Bài giải 1) = Mặt khác = với = = Vậy = = + = = = = = Có giá trị = và = = = 2) Ta thấy Suy Tính = = = = = = = = = (1) =0 = = (có cộng hưởng điện) = Từ (1) suy = = 3) = = = = với y là biểu thức dấu Biến đổi biểu thức ta Muốn -2 = cực đại thì y phải cực tiểu y là hàm bậc hai x nên đó = = - =- =- = 16 Lop12.net = = (3) = = (17) suy Thay (3) vào (2) ta = = 17 Lop12.net = = (18) Dạng 3: Bài toán hộp đen Phương pháp giải Để giải bài toán hộp kín ta thường sử dụng hai phương pháp sau: a Phương pháp đại số B1: Căn “đầu vào” bai toán để đặt các giả thiết có thể xảy B2: Căn “đầu ra” bài toán để loại bỏ các giả thiết không phù hợp B3: Giả thiết chọn là giả thiết phù hợp với tất các kiện đầu vào và đầu bài toán b Phương pháp sử dụng giản đồ véc tơ trượt B1: Vẽ giản đồ véc tơ (trượt) cho phần đã biết đoạn mạch B2: Căn vào kiện bài toán để vẽ phần còn lại giản đồ B3: Dựa vào giản đồ véc tơ để tính các đại lượng chưa biết, từ đó làm sáng toả hộp kín * Trong số tài liệu có viết các bài toán hộp kín thường sử dụng phương pháp đại số, theo xu hướng chung thì phương pháp giản đồ véc tơ (trượt) cho lời giải ngắn gọn hơn, logic hơn, dễ hiểu 18 Lop12.net (19) Bài toán mạch điện có chứa hộp kín Ví dụ 1: Cho mạch điện hình vẽ: C UAB = 200cos100t(V) ZC = 100 ; ZL = 200 A M N X B I = 2 (A) ; cos = 1; X là đoạn mạch gồm hai ba phần tử (R0, L0 (thuần), C0) mắc nối tiếp Hỏi X chứa linh kiện gì ? Xác định giá trị các linh kiện đó Giải Cách 1: Dùng phương pháp giản đồ véc tơ trượt Hướng dẫn Lời giải B1: Vẽ giản đồ véc tơ cho đoạn mạch * Theo bài cos = uAB và i cùng pha đã biết + Chọn trục cường độ dòng điện làm trục gốc, A là điểm gốc + Biểu diễn các hiệu điện uAB; uAM; uMN các véc tơ tương ứng UAM = UC = 200 (V) UMN = UL = 400 (V) UAB = 100 (V) Giản đồ véc tơ trượt N UR0 U C0 UMN i A UAB B UAM M Vì UAB cùng pha so với i nên trên NB (hộp X) phải chứa điện trở Ro và tụ điện Co B2: Căn vào kiện bài toán + URo = UAB IRo = 100 U NB xiên góc và trễ pha so với i nên X phải chứa Ro và Co Ro = 100 50() 2 B3: Dựa vào giản đồ URo và UCo từ + UCo = UL - UC 19 Lop12.net (20) đó tính Ro; Co I ZCo = 200 200 100() 2 ZCo = 10 4 Co = (F ) 100 .100 Cách 2: Dùng phương pháp đại số Hướng dẫn B1: Căn “Đầu vào” bài toán để đặt các giả thiết có thể xảy Trong X có chứa Ro&Lo Ro và Co Lời giải * Theo bài ZAB = cos 100 50() 2 R 1 Z B2: Căn “Đầu ra” để loại bỏ các Vì trên AN có C và L nên NB (trong X) phải chứa Ro, giả thiết không phù hợp vì ZL > ZC mặt khác: Ro=Z ZL(tổng) = ZC(tổng) nên ZL = ZC+ZCo nên X phải chứa Co Vậy X có chứa Ro và Co B3: Ta thấy X chứa Ro và Co phù hợp R Z AB 50() với giả thiết đặt Z C Z L Z C 200 100 100() o 10 4 Co = (F ) Nhận xét: Trên đây là bài tập còn khá đơn giản hộp kín, bài này đã cho biết và I, chính vì mà giải theo phương pháp đại số có phần dễ dàng Đối với bài toán hộp kín chưa biết và I thì giải theo phương pháp đại số gặp khó khăn, giải theo phương pháp giản đồ véc tơ trượt thuận lợi nhiều Ví dụ sau đây là bài toán điển hình C Ví dụ 2: Cho mạch điện hình vẽ UAB = 120(V); ZC = 10 () A R M N X B R = 10(); uAN = 60 cos100 t (v ) UAB = 60(v) a Viết biểu thức uAB(t) b Xác định X Biết X là đoạn mạch gồm hai ba phần tử (Ro, Lo (thuần), Co) mắc nối tiếp 20 Lop12.net (21)