Phương pháp giải bài toán Độ lệch pha- Điện xoay chiều Chuẩn cấu trúc năm học 2019-2020

- Toán Nâng Cao THCS: Cung cấp chương trình Toán Nâng Cao, Toán Chuyên dành cho các em HS THCS lớp 6, 7, 8, 9 yêu thích môn Toán phát triển tư duy, nâng cao thành tích học tập ở trường[r]

1 Phương Pháp Chung

+ L C L C

R

Z Z U U

tanφ tanφ

R hay U

 

  Thường dùng công thức có dấu 

+ UR P

cos cos φ ;cos φ

U UI

R hay Z

   Lưu ý công thức không cho biết dấu 

+ ZL ZC UL UC

sin φ sin φ

Z hay U

 

 

+ Kết hợp với công thức định luật ôm : R L C MN

L C MN

U U

U U U

I

R Z Z Z Z

    

+ Lưu ý: Xét đoạn mạch áp dụng cơng thức cho đoạn mạch

+ Độ lệch pha hai đoạn mạch mạch điện:     1 2 , đó:

- Nếu  0 (hai điện áp đồng pha)    1 2 tan 1 tan2

Lúc ta cộng biên độ điện áp thành phần: UU1U2  Z Z1Z2

- Nếu

2 

   (hai điện áp vuông pha), ta dùng công thức:tan1tan  2

- Nếu  ta dùng cơng thức:

1

tan tan tan

1 tan tan

  

 

   dùng giản đồ véctơ

+ Thay giá trị tương ứng hai đoạn mạch biết vào tan1 tan2(Với : ZL ZC tan

R 

Câu 1: Cho đoạn mạch xoay chiều u = U0cost (V) ổn định, có R, L, C (L cảm) mắc nối tiếp với R thay đổi Khi R = 20  cơng suất điện trở R cực đại đồng thời điều chỉnh tụ C điện áp hiệu dụng hai đầu tụ C giảm Dung kháng tụ là:

A 20  B 30  C 40  D 10 

Câu 2: Đoạn mạch xoay chiều với điện áp hai đầu đoạn mạch AB ổn định, có R, LC ( L cảm )mắc nối

tiếp Biết thời điểm t1, điện áp tức thời hai đầu đoạn mạch chứa LC uLC = 7,5 7V điện áp tức thời hai đầu điện trở R uR = 30V; thời điểm t2 điện áp tức thời hai đầu đoạn mạch chứa LC uLC = 15V điện áp tức thời hai đầu điện trở R uR = 20 3V Điện áp hiệu dụng hai đầu đoạn mạch AB :

A 45 V B 50 V C 25 V D 60 V

Câu 3: Đoạn mạch xoay chiều AB chứa linh kiện R, L, C Đoạn AM chứa L, MN chứa R NB chứa C

R 50 , ZL50 3Ω, ZC 50 3

 Ω Khi giá trị điện áp tức thời uAN 80 3V uMB60V

Giá trị tức thời uAB có giá trị cực đại là:

A 150V B 100V C 50 7V D 100 3V

Câu 4: Đoạn mạch xoay chiều với điện áp hai đầu đoạn mạch ổn định, có R, L, C (L cảm) mắc nối

tiếp Biết thời điểm t, điện áp tức thời hai đầu đoạn mạch chứa LC uLC = 100 3V điện áp tức thời hai đầu điện trở R uR = 100 V; độ lệch pha điện áp hiệu dụng hai đầu đoạn mạch cường độ dòng điện hiệu π

3 Pha điện áp tức thời hai đầu điện trở R thời điểm t là:

A π

6 B π

4 C π

3 D π

Câu 5: Cho mạch xoay chiều hình vẽ: C31,8 μF, f = 50 Hz Biết UAE lệch pha UEB góc 135

A R = 50 B R50  C R = 100 D R = 200

Câu 6: Đoạn mạch xoay chiều AB chứa linh kiện R, L, C Đoạn AM chứa L, MN chứa R NB chứa C

R 50 , ZL50 3Ω, ZC 50 3

 Ω Khi giá trị điện áp tức thời uAN 80 3V uMB60V

Giá trị tức thời uABcó giá trị cực đại là:

A 150V B 100V C 50 7V D 100 3V

Câu 7: Đặt vào hai đầu đoạn mạch RLC nối tiếp điện áp xoay chiều có giá trị hiệu dụng tần số không

đổi Tại thời điểm t1 giá trị tức thời uL(t1) = – 10 3V, uC(t1) = 30 3V, uR(t1) = 15V Tại thời điểm t2 giá trị tức thời uL(t2) = 20V, uC(t2) = – 60V, uR(t2) = 0V Tính biên độ điện áp đặt vào đầu mạch?

A 60 V B 50V C 40 V D 40 3V

Câu 8: Đoạn mạch AB gồm cuộn dây có độ tự cảm L =

2πH, tụ điện có điện dung C =

4

10 F π

 điện trở R = 50 mắc hình vẽ Điện trở cuộn dây nhỏ không đáng kể Điện áp đầu đoạn mạch AB có tần số 50Hz có giá trị hiệu dụng U = 100V

Tính độ lệch pha điện áp điểm A N điện áp điểm M B

ng n iải

Câu 1: Chọn C

Khi R thay đổi, công suất điện trở R cực đại R ZLZC (1)

Đồng thời lúc điều chỉnh tụ C điện áp hai hiệu dụng đầu tụ C giảm Chứng tỏ

L C C max

R Z Z 20 U

Áp dụng 2L C max C

L

R Z

U Z

Z 

  (2) đương nhiên ZC > ZL

Từ (1) suy ZL = ZC – R (3) Thay (3) vào (2) ta ZC = 2R = 40 

Câu 2: Chọn C Áp dụng công thức

1 U u U u R R LC LC               

U02 = U0LC2 + U0R2 U  điện áp hệu dụng hai đầu đoạn AB U = 25 2V

Câu 3: Chọn C

Ta có: tanANtanMB = L C

50 Z

Z 50 3

R R 50 50

               

Hai đoạn mạch AN MB có pha vng góc

2 2

AN MB AN MB

0AN 0MB RL RC

u u u u

1

U U I Z I Z

       

    

       

        (1)

Với

2

AN C

2

MB C

Z R Z 100

100

Z R Z

3             (2)

Suy ra: I0  3A  uAB max U0AB I Z0 AB R2(ZLZ )C 50 7V

Điện áp tức thời: uLC = U0LC cos(t + π

2) = U0LC sint

uR = U0R cost Và uLC vuông pha với uR



LC

LC 0LC R

R 0R

u

u U sin t u

tan tan t tan t t

u U cos t tan

 

          

 

Câu 5: Chọn C

Theo giả thiết u i pha nên mạch xảy tượng cộng hưởng ta có:

L C

1

Z Z 100

ωC 100π.31,8.10

    

Mặt khác đoạn EB chứa tụ C nên φEB π  

Suy ra: φAEφEB 1350hay : 0 0

AE EB

φ φ 135  90 135 45

Vậy L

AE L

Z

tanφ t an45 R Z 100

R

      

Câu 6: Chọn C

Ta có: tanANtanMB = 50

)

3 50 ( 50

3 50 R Z R

ZL C   

Hai đoạn mạch AN MB có pha vng góc

2 2

AN MB AN MB

0AN 0MB RL RC

u u u u

1

U U I Z I Z

       

    

       

        (1)

Với

2

AN C

2

MB C

Z R Z 100

100

Z R Z

3

    

 

  

 

Đây tập dạng pha vng góc hay cịn gọi vế phải 1: U u U u u R R LC C L                Khi đó:

2 2

L1 C1 R1

0LC 0R 0LC 0R

u u u 20 15

1

U U U U

 

      

     

       

        (1)

2 2

L2 C2 R

0LC 0R 0LC 0R

u u u 40

1

U U U U

         

    

       

        (2) Từ (2)  U0LC = 40V

Thay vào (1)  U0R = 30 V  U02 = U0LC2 +U0R2  U0 = 50V

Câu 8: Chọn A

Độ lệch pha uAN i : AN AN L

u u

1 2π.50

Z ωL 2π π

tanφ φ

R R 50

     

Độ lệch pha uMB i:

AN MB L C u u 1 2π.50

1 2π 10

ωL 2π.50

Z Z ωC π π

tanφ φ

R R

            Vậy: AN MB u u

π π 3π

φ φ φ

4

        

Website HOC247 cung cấp môi trường học trực tuyến sinh động, nhiều tiện ích thơng minh, nội dung giảng biên soạn công phu giảng dạy giáo viên nhiều năm kinh nghiệm,

giỏi kiến thức chuyên môn lẫn kỹ sư phạm đến từ trường Đại học trường chuyên

danh tiếng

I. Luyện Thi Online

- Luyên thi ĐH, THPT QG: Đội ngũ GV Giỏi, Kinh nghiệm từ Trường ĐH THPT danh tiếng xây dựng khóa luyện thi THPTQG các mơn: Tốn, Ngữ Văn, Tiếng Anh, Vật Lý, Hóa Học Sinh Học

- Luyện thi vào lớp 10 chuyên Tốn: Ơn thi HSG lớp 9 luyện thi vào lớp 10 chuyên Toán trường PTNK, Chuyên HCM (LHP-TĐN-NTH-GĐ), Chuyên Phan Bội Châu Nghệ An trường Chuyên khác TS.Trần Nam Dũng, TS Phạm Sỹ Nam, TS Trịnh Thanh Đèo Thầy Nguyễn Đức Tấn.

II. Khoá Học Nâng Cao HSG

- Toán Nâng Cao THCS: Cung cấp chương trình Tốn Nâng Cao, Toán Chuyên dành cho em HS THCS lớp 6, 7, 8, u thích mơn Tốn phát triển tư duy, nâng cao thành tích học tập trường đạt điểm tốt kỳ thi HSG

- Bồi dưỡng HSG Tốn: Bồi dưỡng phân mơn Đại Số, Số Học, Giải Tích, Hình Học và Tổ Hợp dành cho học sinh khối lớp 10, 11, 12 Đội ngũ Giảng Viên giàu kinh nghiệm: TS Lê Bá Khánh Trình, TS Trần Nam Dũng, TS Pham Sỹ Nam, TS Lưu Bá Thắng, Thầy Lê Phúc Lữ, Thầy Võ Quốc Bá Cẩn đơi HLV đạt thành tích cao HSG Quốc Gia

III. Kênh học tập miễn phí

- HOC247 NET: Website hoc miễn phí học theo chương trình SGK từ lớp đến lớp 12 tất môn học với nội dung giảng chi tiết, sửa tập SGK, luyện tập trắc nghiệm mễn phí, kho tư liệu tham khảo phong phú cộng đồng hỏi đáp sôi động

- HOC247 TV: Kênh Youtube cung cấp Video giảng, chuyên đề, ôn tập, sửa tập, sửa đề thi miễn phí từ lớp đến lớp 12 tất mơn Tốn- Lý - Hố, Sinh- Sử - Địa, Ngữ Văn, Tin Học Tiếng Anh

Vững vàng tảng, Khai sáng tương lai

Học lúc, nơi, thiết bi – Tiết kiệm 90%

Học Toán Online Chuyên Gia