Đặt điện áp xoay chiều có giá trị hiệu dụng không đổi, tần số thay đổi được vào hai đầu đoạn mạch RLC mắc nối tiếp với 2L > CR 2.. Để U Rmax thì tần số có giá trị bằng.[r]
(1)CHUYÊN ĐỀ GIẢI BÀI TẬP MẠCH ĐIỆN XOAY CHIỀU CÓ f THAY ĐỔI
1 PHƯƠNG PHÁP GIẢI Mạch RLC có ω ; f thay đổi: - Khi:
- Khi:
max
2 2
1
4
L
U L U
C L R R LC R C
C
= =
− +
- Khi:
max
2 2
1
4
C
U L U
L L R R LC R C
C
= =
− −
- Với ω = ω1 ω = ω2 I P UR có giá trị IMax PMax URmax
1 f f f1
= =
- ωR, ωL, ωC tần số góc điện áp UR, UL, UC cực đại, ta có: ωR2 = ωL ωC - Khi ω tăng dần từ đến vô cực:
+ R không đổi + ZL, UL Không đổi + ZC, UC Giảm dần
+ Z Tăng dần đến cực đại giảm dần + I, UR, P Giảm dần đến cực tiểu tăng dần + URL, URC Tăng dần đến cực đại giảm dần 2 VÍ DỤ MINH HỌA
Cho đoạn mạch không phân nhánh gồm điện trở 80Ω , cuộn dây có điện trở 20Ω độ tự cảm 0,318H, tụ điện có điện dung 15,9 μF Đặt vào hai đầu đoạn mạch dòng
max max max
1
; ;
R LC
I U P U
LC
(2)điện xoay chiều có tần số thay đổi Khi điện áp hiệu dụng hai đầu tụ điện C đạt giá trị cực đại tần số f có giá trị là:
A.70,45Hz B.192,6Hz C.61,3Hz D.385,1Hz Giải
- Áp dụng cơng thức tần số góc giá trị điện áp tụ điện đạt cực đại ta có:
2
max
2
2
2
2
2
61,
C
L R
C U
L
L R
C f
L
L R
C
f Hz
L
− =
−
=
−
= =
- Đáp án C
3 BÀI TẬP TRẮC NGHIỆM
Câu Đặt điện áp u = U0cosωt (V) (U0 không đổi, ω thay đổi được) vào hai đầu đoạn mạch gồm điện trở R, cuộn cảm có độ tự cảm 4/(5π) H tụ điện mắc nối tiếp Khi ω = ω0 cường độ dịng điện hiệu dụng qua đoạn mạch đạt giá trị cực đại Im Khi ω = ω1 ω = ω2 cường độ dòng điện cực đại qua đoạn mạch Im Biết ω1 – ω2 = 200π rad/s Giá trị R bằng:
A 150 Ω B 200 Ω C 160 Ω D 50 Ω
Câu Đặt điện áp u = U0cosωt (V) (U0 không đổi, ω thay đổi được) vào hai đầu đoạn mạch gồm điện trở R = 150Ω, cuộn cảm có độ tự cảm L tụ điện mắc nối tiếp Khi ω = ω0 cơng st tiêu thụ đoạn mạch đạt giá trị cực đại Khi ω = ω1 ω = ω2 cơng suất tiêu thụ đoạn mạch 75% công suất cực đại đoạn mạch Biết ω1 – ω2 = 50π rad/s Giá trị L bằng:
5
3
7
6
A H
B H
C H
D H
(3)pha tần số thay đổi Cịn có cộng hưởng điện áp hiệu dụng UAM = UMB Khi tần số f1 UAM = U1 trễ pha UAB góc α1 Khi tần số f2 UAM = U2 trễ pha UAB góc α2 Nếu α1 + α2 = π/2 hệ số cơng suất mạch AB ứng với hai tần số f1 f2 là:
1 2
1 2 2
1 2
1 2
1 2 2
1 2
1 2
1 2 2
1 2
1 2
1 2 2
1 2
2
;
2
;
2
;
;
U U U U
A k k
U U U U
U U U U
B k k
U U U U
U U U U
C k k
U U U U
U U U U
D k k
U U U U
= =
+ +
= =
+ +
= =
+ +
= =
+ +
Câu Cho mạch điện AB gồm hai đoạn mạch AM nối tiếp với MB, AM gồm điện trở R nối tiếp với tụ điện có điện dung C, MB có cuộn cảm có độ tự cảm L Đặt vào hai đầu đoạn mạch điện áp xoay chiều u = U√2cosωt (V) Biết uAM vuông pha với uMB với tần số ω Khi mạch có cộng hưởng điện với tần số ω0 UAM = UMB Khi ω = ω1 uAM trễ pha góc α1 uAB UAM = U1 Khi ω = ω2 uAM trễ pha góc α2 uAB UAM = U1’ Biết α1 + α2 = π/2 U1 = (3/4)U1' Xác định hệ số công suất mạch ứng với ω1 ω2
A cosφ = 0,96; cosφ’ = 0,96 B cosφ = 0,75; cosφ’ = 0,45 C cosφ = 0,45; cosφ’ = 0,75 D cosφ = 0,75; cosφ’ = 0,75
Câu Đặt điện áp xoay chiều có giá trị hiệu dụng khơng đổi, tần số thay đổi vào hai đầu đoạn mạch RLC mắc nối tiếp với 2L > CR2 Khi f = f1 = 30Hz f = f2 = 150Hz điện áp hiệu dụng hai đầu cuộn cảm giá trị Khi f = f3 = 50Hz f = f4 = 200Hz điện áp hiệu dụng hai đầu tụ điện có giá trị Để URmax tần số có giá trị
A 90Hz B 72Hz C 86Hz D 122Hz
Câu Đặt điện áp u = 100√2cosωt (V), có ω thay đổi vào hai đầu đoạn mạch nối tiếp gồm điện trở 200 Ω, cuộn cảm có độ tự cảm 25/(36π) H tụ điện có điện dung 10-4/π F Cường độ hiệu dụng dịng qua mạch 0,5 A Giá trị ω
A 150π rad/s B 50π rad/s C 100π rad/s D 120π rad/s
(4)2 2
1
2 2
1
2 2
1
1
1 1
1
( )
2
o o o o
A B
C D
= +
= +
= +
= +
Câu Đặt điện áp u = U0 cosωt (V) (U0 không đổi, ω thay đổi được) vào hai đầu đoạn mạch gồm điện trở R, cuộn cảm có độ tự cảm L tụ điện có điện dung C = 10-4/(2π) F mắc nối tiếp Khi ω = ω0 cường độ dịng điện hiệu dụng qua đoạn mạch đạt giá trị cực đại Im Khi ω1 = 100π rad/s ω2 = 50π rad/s cường độ dịng điện cực đại qua đoạn mạch Im Giá trị R bằng:
A 150 Ω B 200 Ω C 160 Ω D 50 Ω
Câu Một đoạn mạch AB gồm đoạn AM MB mắc nối tiếp Đoạn AM gồm tụ điện C nối tiếp với điện trở R, đoạn MB có cuộn cảm có độ tự cảm L điện trở r = R Đặt vào AB điện áp xoay chiều có tần số góc ω thay đổi điện áp tức thời AM MB luôn lệch pha π/2 Khi ω = ω1 điện áp AM có giá trị hiệu dụng U1 trễ pha so với điện áp AB góc α1 Khi ω2 điện áp hiệu dụng AM U2 điện áp tức thời AM lại trễ điện áp AB góc π/2 Biết α1 + α2 = π/2 U1 = U2√3 Tính hệ số cơng suất mạch ứng với ω1 0,28 Chọn phương án
A k = B k = 0,7 C k = 0,8 D k =
Câu 10 Đặt điện áp u = 100√2cos2πft (V) vào hai đầu đoạn mạch RLC nối tiếp cuộn dây cảm ω thay đổi Khi ω = ω1 = √45 rad/s cơng suất mạch tiêu thụ toàn mạch lớn Khi ω2 ω3 điện áp hiệu dụng hai đầu cuộn cảm 500/√7 V, biết ω22 + 4ω32 = 225 Khi ω = ω4 ULmax Giá trị
(5)Website HOC247 cung cấp mơi trường học trực tuyến sinh động, nhiều tiện ích thông minh, nội dung giảng biên soạn công phu giảng dạy giáo viên nhiều năm kinh nghiệm, giỏi về 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 chun 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, Tốn Chun 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 Phạm 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
các 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 nền tảng, Khai sáng tương lai
Học lúc, nơi, thiết bi – Tiết kiệm 90%
Học Toán Online Chuyên Gia