SKKN Chuyen de cuc tri

Để điện áp ( giữa hai đầu của một phần tử hoặc một phần đoạn mạch) đạt cực đại thì phải có sự biến đổi các đại lượng điện trong mạch... Cuộn dây thuần cảm.[r]

(1)

PHẦN I

MỞ ĐẦU

1/ Lí chọn đề tài:

Xuất phát từ tình hình thực tế tơi giảng dạy nay, đa số học sinh khó

hiểu toán cực trị các đại lượng điện xoay chiều Hơn nữa, phần

bài tập vận dụng nhiều kiến thức tốn học khó để giải

Mặc khác, xét ý nghĩa Vật lí các đại lượng điện xoay chiều,

người ln tìm hiểu, khảo sát để tìm tối ưu, tìm đến trạng thái cực trị (maximum

and minimum) chúng, nhằm ứng dụng có hiệu cho đời sống lĩnh vực điện xoay chiều

Với lí đó, tơi chọn nghiên cứu chun đề “CỰC TRỊ CỦA CÁC ĐẠI

LƯỢNG ĐIỆN XOAY CHIỀU” nhằm giúp em học sinh hiểu sâu lý thuyết thông qua tập tự luận vận dụng giải nhanh tập trắc nghiệm dạng toán

Với kiến thức kinh nghiệm thân, tơi cố gắng trình bày chun đề cách ngắn gọn đầy đủ để em học sinh dễ hiểu Rất mong đóng góp ý kiến em học sinh bạn đồng nghiệp để chuyên đề thật tài liệu tham khảo bổ ích

2/ Phương pháp nghiên cứu phạm vi nghiên cứu.

* Để hoàn thành đề tài chọn phương pháp nghiên cứu sau đây: - Phương pháp nghiên cứu tài liệu:

+ Đọc sách giáo khoa, sách giáo viên phổ thông, sách Đại học tư liệu từ bạn đồng nghiệp mạng Internet

+ Đọc sách lí luận để làm sở cho việc trình bày hệ thống lý thuyết chuyên đề

- Phương pháp thống kê:

+ Chọn tập có chương trình tập giúp luyện ơn cho kì thi tốt nghiệp, Cao đẳng Đại học

* Phạm vi nghiên cứu:

(2)

C

R L

A B

PHẦN II: NỘI DUNG CHUYÊN ĐỀ

CỰC TRỊ CỦA CÁC ĐẠI LƯỢNG ĐIỆN XOAY CHIỀU

- Các đại lượng cực trị thường khảo sát: * cường độ dòng điện; tổng trở

* điện áp hai đầu phần tử phần đoạn mạch * công suất hệ số công suất.

- Phương pháp chung:

* Viết biểu thức đại lượng cực trị (I, P, UR, UL, UC…) theo đại lượng cần tìm (R, L, C, ).

* Xem mạch có xảy tượng cộng hưởng dịng điện hay khơng? + Nếu mạch có cộng hưởng, dùng lập luận => giá trị cần tìm.

+ Nếu mạch khơng có cộng hưởng, dùng phương pháp sau để giải: 1/ Bất đẳng thức Cô-si (cauchy) hệ nó

2/ Tính cực trị tam thức bậc hai 3/ Khảo sát hàm số.

V

ấn đề 1: CỰC ĐẠI CỦA CƯỜNG ĐỘ DÒNG ĐIỆN ( I max).

1.1 Hướng dẫn học sinh phân tích dạng tốn.

- Giả sử xét đoạn mạch điện xoay chiều R, L, C mắc nối tiếp:

- Để I max phải có biến đổi đại lượng điện mạch Cụ thể: * R biến thiên

* L biến thiên * C biến thiên

*  biến thiên (dẫn tới f biến thiên)

* cách biến thiên khác …

=> Dạng tập chủ yếu tìm giá trị R, L, C,  để Imax ngược lại

1.2 Bài tập tự luận – chứng minh công thức. Bài toán:

Cho đoạn mạch xoay chiều đặt vào điện áp u = Uocost Cuộn dây cảm

Lần lượt cho biến thiên đại lượng điện (R, L, C, )

Tìm giá trị đại lượng R, L, C, để Imax biểu thức

cường độ dòng điện cực đại (Imax) ứng với đại lượng

Giải

C

R L

A B

C

R L

A B

C

R L

A B

C

R L

(3)

Trường hợp 1: Cho R biến thiên từ đến (rất lớn) Các đại lượng khác có giá trị

khơng đổi ZL  ZC

- Định luật Ôm cho: UZ R2 (U )2

C L Z Z    

I (1)

- Nếu R biến thiên, Imax khi: R =

- Từ (1) =>

C L max

Z Z

U I

 

Vậy: R 0 =>

C L max

Z Z

U I

 

Trường hợp 2: Cho L, C,  biến thiên từ đến (rất lớn) Các đại lượng khác có

giá trị khơng đổi

+ Cho L biến thiên từ đến (rất lớn) Các đại lượng khác có giá trị khơng đổi.

- Định luật Ôm cho: UZ R2 (U )2

C L Z Z    

I (1)

- Nếu ZL biến thiên, Imax Z cực tiểu Khi ZL – ZC = =>

Cω

1

L

- Từ (1) =>

R U Imax 

Vậy:

Cω

1

L =>

R U Imax 

+ Cho C biến thiên từ đến (rất lớn) Các đại lượng khác có giá trị khơng đổi.

- Định luật Ơm cho: UZ R2 (U )2

C L Z Z    

I (1)

- Nếu ZC biến thiên, Imax Z cực tiểu Khi ZC – ZL = =>

L C

ω



- Từ (1) =>

R U Imax 

Vậy:

L C

ω

 =>

R U Imax 

+ Cho  biến thiên từ đến (rất lớn) Các đại lượng khác có giá trị khơng đổi.

- Định luật Ôm cho: 2 R2 ( )2

U )

( R

U Z

U

 

C L Z

ZL  C    

 

I

(1)

- Nếu  biến thiên, Imax Z cực tiểu Khi ZC – ZL = 0 =>

LC ω

- Từ (1) =>

R U Imax 

- Vậy: ω LC1 =>

R U Imax 

C

R L

A B

C

R L

(4)

Học sinh cần nhớ để áp dung trắc nghiêm:

* R 0 =>

C L max

Z Z

U I





*

Cω

1

L 2

L C

ω



LC

ω =>

R U Imax 

1.3 Bài tập trắc nghiệm – Đáp án.

Câu 1: Cho đoạn mạch xoay chiều đặt vào điện áp

u = Uocost Cuộn dây cảm Cho R biến thiên từ

đến (rất lớn) Các đại lượng khác có giá trị khơng đổi ZL  ZC

Câu 1.1: Với giá trị R cường độ dịng điện cực đại ?

A R = B R C R=ZL D R=ZC

Câu 1.2: Khi cường độ dòng điện đạt cực đại đại lượng sau đạt cực

đại?

A Điện áp UR hai đầu điện trở

B Công suất tiêu thụ đoạn mạch điện

C Hệ số công suất cos đoạn mạch điện

D Không đại lượng kể

Câu 1.3: Tiếp câu 1.2 Cho ZL = 20, ZC = 75, U = 220V Tính Imax

A 11A B 4A C 2,9A D Các giá trị khác A, B, C

Câu 2: Cho đoạn mạch xoay chiều đặt vào điện áp u = Uocost Cuộn dây

thuần cảm Cho L biến thiên từ đến (rất lớn) Các đại lượng khác có giá trị

không đổi

Câu 2.1: Với giá trị L có biểu thức cường độ

dòng điện đạt cực đại ?

A L = CR B

Cω

1

L C

ω C

1

L  D

C L 

Câu 2.2: Khi cường độ dịng điện đạt cực đại đại lượng kể sau đạt

cực đại ?

C

R L

A B

C

R L

(5)

D Các đại lượng A, B, C

Câu 2.3: Tiếp câu 2.2 Cho R = 400, ZL = 300, U= 240V Tính Imax

A 0,8A B 0,6A C 0,48A D Giá trị khác A, B, C

Câu 3: Cho đoạn mạch xoay chiều đặt vào điện áp u = Uocost Cuộn dây

thuần cảm Cho C biến thiên từ đến (rất lớn) Các đại lượng khác có giá trị

không đổi

Câu 3.1: Với giá trị C có biểu thức cường độ dịng điện đạt cực đại ?

A C = CR B ω

L

C C 2

L C

ω

 D

L C 

Câu 3.2: Khi cường độ dòng điện đạt cực đại đại lượng kể sau đạt

cực đại ?

A Điện áp UR hai đầu điện trở

D Các đại lượng A, B, C

Câu 3.3: Tiếp câu 3.2 Cho R = 80, ZL = 60, U= 120V Tính Imax

A 2A B 1,2A C 1,5A D Giá trị khác A, B, C

ĐÁP ÁN

Câu 1.1 1.2 1.3 2.1 2.2 2.3 3.1 3.2 3.3

Đáp án A D B B D B C D C

V

ấn đề 2: CỰC ĐẠI CỦA ĐIỆN ÁP

- Tương tự cường độ dòng điện cực đại Để điện áp (giữa hai đầu phần tử phần đoạn mạch) đạt cực đại phải có biến đổi đại lượng điện mạch

=> Dạng tập chủ yếu tìmđiện áp cực đại(giữa hai đầu phần tử phần đoạn mạch) khi đại lượng điện R, L, C, biến đổi

2.2 Bài tập tự luận – chứng minh công thức.

Loại 1: ĐIỆN ÁP HAI ĐẦU ĐIỆN TRỞ CỰC ĐẠI (UR max).

C

R L

A B

C

R L

(6)

Bài toán:

Xét điện áp hiệu dụng UR hai đầu điện trở Lần lượt

cho biến thiên đại lượng điện (R, L, C, ) Tìm giá trị

các đại lượng R, L, C, để UR max biểu thức UR max ứng

với đại lượng

Giải

- Ta có:

2 2

2 ( )

1 ) (

R Z Z

U Z

Z R

RU RI

U

C L C

L R

   

  

(1)

- Khi R : ( )

2

 

R Z

ZL C

- Từ (1) => URmax U

- Vậy: R  => URmax U

giá

trị khơng đổi

- Ta có: ( )2

C L R

Z Z R

U R

Z U R RI U

  



 (1)

- Khi cho L C  biến thiên, ZL ZC biến thiên

- Vì R khơng đổi: UR RIđạt cực đại Imax (Zmin) => cộng hưởng điện

=> ZL ZC 0=>

ω C

1 L

- Từ (1) => URmax U

- Vậy: ZL ZC 0=> URmax U

Học sinh cần nhớ để áp dung trắc nghiêm:

* R  2

Cω

1

L 2

L C

ω



LC

ω => URmax U

Loại 2: ĐIỆN ÁP HAI ĐẦU CUỘN DÂY CỰC ĐẠI (UL max).

Bài toán:

C

R L

A B

C

R L

A B

C

R L

A B

C

R L

(7)

Xét điện áp hiệu dụng UL hai đầu cuộn dây Lần lượt

các đại lượng R, L, C, để UL max biểu thức UL max ứng

với đại lượng

Giải

không đổi ZL  ZC

- Ta có: ( )2

C L L L L Z Z R U Z I Z U   

 (1)

- Vì ZL; ZC có giá trị khơng đổi, ta suy R = 0: Imax => UL max

- Từ (1) =>

C L L L Z Z U Z U   max

- Vây: R0 =>

C L

L

L Z Z

U Z U   max

giá trị khơng đổi

- Để tìm UL maxtrong trường hợp ta dùng

phương pháp sau:

1/Tính chất cực trị tam thức bậc hai 2/ Phương pháp hình học

3/ Đạo hàm.

1/ Sử dụng tính chất cực trị tam thức bậc hai:

- Ta có: ( )2

C L L L L Z Z R U Z I Z U     2 2     L C L C Z Z Z Z R U (1) Đặt                  C C L L C L C Z b Z R a Z x Z Z Z Z R A 2 ;0 ; 1 1 2 2 2

- Suy ra: A = ax2 + bx + 1 Đồ thị tam

thức bậc hai A theo x parabôn có đỉnh

ứng với Amin(bề lõm hướng lên)

- Khi Amin UL max :

* Khi đó: 2 2( 22 2)

C C

L R Z

Z Z a b x    

 2

2 1  C C R L Z R Z Z C C

L     

(8)

2 2 2 2 ) ( 4 ) (

4 C C

C C Z R R Z R Z Z R a A         

- Từ (1) =>

R Z R U U C L 2 max  

- Vây:

2



C C R

L  =>

R Z R U

UL C

2 max

 

2/ Phương pháp hình học

- Vẽ giản đồ véc tơ giải tam giác - Từ hình vẽ ta có:

    sin sin sin

sin U U

U U

L

L   

mà sin 2

C RC R Z R R U U   

 ; U không đổi.

=> UL max sin 1 =>

R Z R U U C L 2 max   - Vậy: R Z R U U C L 2 max 

 =>

2



C C R L 

3/ Phương pháp đạo hàm

- Ta tính kết quả:

2



C C R

L  =>

- Ta có: ( )2

C L L L L Z Z R U Z I Z U   

 (1)

- Vì R ZL khơng đổi Khi ZL ZC 0 Imax (cộng hưởng điện) UL max

- Từ (1): => U

R Z U R Z I Z

U L C

L

Lmax  max  

- Vây:

L C

ω

 => U

R Z U R Z

U L C

Lmax  

- Ta có: 2 2

2

2 ( ) ( 1)

           LC C R CLU C L R LU I Z UL L

o UR

(9)

=> 2 2

1 R C LC L C

CLU UL       (1) Đặt               2 2 2 2 2 ; 2 ; 1 2 1 C L c LC C R b x C L LC C R A   

- Suy ra: A = x2 + bx + c Đồ thị tam thức

bậc hai A theo x parabơn có đỉnh ứng với

Amin(bề lõm hướng lên)

- Khi Amin UL max

- Khi đó: 2 2 2 2

2 2

2

2 LC R C

C R LC a b x           ) ( 2 2 C R LC C R a

A    

- Từ (1) => max 4 2

2 C R LC R LU UL  

- Vây: 2 2

2 C R LC 

 => max 2 2

Học sinh cần nhớ để áp dung trắc nghiêm : * R0 =>

C L

L

L Z Z

U Z U

 

max ; * 2

1 

C C R

L  =>

*

L C

ω

 => U

R Z U R Z

U L C

Lmax   ; * 2 2

2

C R LC 

 => max 4 2

Loại 3: ĐIỆN ÁP HAI ĐẦU TỤ ĐIỆN CỰC ĐẠI (UC max).

Bài toán:

(10)

Xét điện áp hiệu dụng UC hai đầu tụ điện Lần lượt

các đại lượng R, L, C, để UC max biểu thức UC max ứng với đại lượng

Giải

- Ta có: ( )2

C L C C

C

Z Z R

U Z I

Z U

  

 (1)

- Vì ZL; ZC có giá trị khơng đổi, ta suy R = 0: Imax => UC max

- Từ (1) =>

C L

C C

Z Z

U Z U

 

max

- Vây: R0 =>

C L

C

C Z Z

U Z U

 

max

giá

trị không đổi

- Ta có: ( )2

C L C C

C

Z Z R

U Z I

Z U

  

 (1)

- Vì R ZC khơng đổi Khi ZL  ZC 0 Imax(cộng hưởng điện) UC max

- Từ (1): => U

R Z U R Z I

Z

U C L

C

Cmax  max  

- Vây:

C L

ω

 => U

R Z U R Z

U C L

Cmax  

- Để tìm UC max trường hợp nàyta dùng

phương pháp sau:

C

R L

A B

C

R L

A B

C

R L

A B

C

R L

(11)

1/Tính chất cực trị tam thức bậc hai 2/ Phương pháp hình học

3/ Đạo hàm.

1/ Sử dụng tính chất cực trị tam thức bậc hai:

- Ta có: ( )2

C L C C C Z Z R U Z I Z U     2 2     C L C L Z Z Z Z R U (1) Đặt                  L L C C L C L Z b Z R a Z x Z Z Z Z R A 2 ;0 ; 1 1 2 2 2

- Suy ra: A = ax2 + bx + 1 Đồ thị tam

thức bậc hai A theo x parabơn có đỉnh

ứng với Amin(bề lõm hướng lên)

- Khi Amin UC max :

* Khi đó: 2 2( 22 2)

L L

C R Z

Z Z a b x    

 2 2 2

2  L R L C Z R Z Z L L C      

2

2 4 L Z R R a A     

- Từ (1) =>

R Z R U U L C 2 max  

- Vây: 2

 L R L C   => R Z R U U L C 2 max  

2/ Dùng phương pháp hình học, đạo hàm

Làm tương tự trường hợp UL max ta tìm kết C UC max là:

2 2  L R L C   => R Z R U U L C 2 max  

- Ta có: 2 2

2

2 ( ) ( 1)

        

 R C LC

U C L R C U I Z UC C

(12)

=> 2 ( 2 2 ) 1     

 R C LC

C L

U

UC (1)

Đặt             2 2 2 2 2 ; 2 ; 1 ) 2 ( C L a LC C R b x LC C R C L A   

- Suy ra: A =a x2 + bx + 1 Đồ thị tam thức

bậc hai A theo x parabơn có đỉnh ứng với

Amin(bề lõm hướng lên)

- Khi Amin UC max

- Khi đó: )

2 ( 2 2 2 2 2 2 L R C L L R LC C L C R LC a b

x         

2 2

4 ) ( L C R LC R a

A    

- Từ (1) => max 4 2

2 C R LC R LU UC  

- Vây: )

2 ( L R C L  

 => max 2 2

*Lưu ý: Biểu thức UC max giống UL max  biến thiên.

Học sinh cần nhớ để áp dung trắc nghiêm : * R 0 =>

C L

C

C Z Z

U Z U

 

max ; * 2

C L

ω

 => U

R Z U R Z

U C L

Cmax  

* 2

 L R L C   => R Z R U U L C 2 max   ; * ) ( L R C L  

 => max 2 2

Loại 4: CỰC ĐẠI CỦA ĐIỆN ÁP HAI ĐẦU MỘT ĐOẠN MẠCH GỒM HAI

PHẦN TỬ (URC max ,URL max , ULC max ).

Bài toán

Cho đoạn mạch xoay chiều đặt vào điện áp u = Uocost

(13)

Cuộn dây cảm,vơn kế có điện trở lớn

1/ Với giá trị ZC giá trị vôn kế đạt cực đại (H1)

2/ Với giá trị ZL giá trị vơn kế đạt cực đại (H2)

Tìm biểu thức URC max.Các giá trị khác không đổi

Giải

1/ Ta có biểu thức số (V):

2 2 2 2 ) ( C C L L C L C RC RC v Z R Z Z Z U Z Z R Z R U I Z U U           (1)

- Khi C biến thiên Để URCmax ta phải lí luận mẫu số (1) cực tiểu

Đặt 2

2 2 2 ) ( ) ( ' C C L C L C C L L Z R R Z Z Z Z A Z R Z Z Z A        

- Ta có: A’=0 khi

2 2 R

Z Z

Z L L

C

 



Xét dấu A’ ta thấy với giá trị ZCthì Amin => URC max

- Vậy: 2 R Z Z

Z L L

C

 

 => URCmax

2/ Ta có biểu thức số (V): 2

C RC

RC

v U Z I I R Z

U     (1)

- Nếu R, ZC có giá trị khơng đổi, ZL biến thiên, ta có: URC maxkhi Imax: cộng hưởng

điện: ZL = ZC

- Từ (1):

R Z R U R Z R U Z R I

U C L

C RC 2 2 2 max max      

- Vậy: ZL ZC =>

R Z R U R Z R U

U C L

RC 2 2 max    

Câu 1: Mạch điện xoay chiều gồm cn dây có điện trở r độ tự cảm L =

10H mắc nối tiếp với tụ điện có điện dung C thay đổi Điện áp đặt vào

hai đầu đoạn mạch có biểu thức )

6 100 cos(

100   

 t

u V Lấy

 =10 Giá trị điện

dung C điện áp hai đầu cuôn dây đạt giá trị cực đại là:

A 0,5F B 1F C 3,5F D 5F

Hướng dẫn: Áp dụng

L C

ω



Câu 2: Cho mạch RLC nối tiếp Biết R = 200, cuộn dây cảm có độ tự cảm

L = H



4

(14)

áp xoay chiều ) 100 cos(

220  

 t

u V Giá trị điện dung C để điện áp hai đầu

tụ điện đạt giá trị cực đại là:

A F



5

B F



10

C F



20

D F



40

Hướng dẫn: Áp dụng 2



L R

L C

 

Câu 3: Cho đoạn mạch xoay chiều (hình vẽ) đặt vào điện áp u = Uocost

Cuộn dây cảm Cho R biến thiên từ đến (rất

lớn) Các đại lượng khác có giá trị không đổi ZL  ZC

Câu 3.1: Với giá trị R UR đạt giá trị cực đại ?

A R = B R C R = ZL

D R = ZC

Câu 3.2: Cho ZL = 30, ZC = 40, U = 200V Tính URmax (làm trịn số)?

A 50V B 67V C 200V D Giá trị khác A, B, C

Hướng dẫn: Áp dụng URmax U

lớn) Các đại lượng khác có giá trị không đổi ZL  ZC

Câu 4.1: Với giá trị L UL đạt giá trị cực đại ?

A R = B R C R = ZL D R = ZC

Câu 4.2: Cho ZL = 40, ZC = 60, U = 120V Tính ULmax ?

C L

L L

Z Z

U Z U

 

max

lớn) Các đại lượng khác có giá trị khơng đổi ZL  ZC

Câu 5.1: Với giá trị C UC đạt giá trị cực đại ?

A R = B R C R = ZL D R = ZC

Câu 5.2: Cho ZL = 70, ZC = 130, U = 120V Tính UCmax ?

C L

C C

Z Z

U Z U

 

max

ĐÁP ÁN

Câu 3.1 3.2 4.1 4.2 5.1 5.2

Đáp án B C B C A C A C

V

ấn đề 3: CỰC ĐẠI CỦA CÔNG SUẤT TIÊU THỤ VÀ HỆ SỐ CÔNG SUẤT

3.1 Hướng dẫn học sinh phân tích dạng toán.

C

R L

A B

C

R L

A

C

R L

A B

C

R L

(15)

- Tương tự cường độ dịng điện cực đại Để cơng suất tiêu thụ đạt cực đại phải có biến đổi các đại lượng điện mạch

=> Dạng tập chủ yếu tìmcơng suất cực đạikhi đại lượng điện R, L, C,  biến đổi

3.2 Bài tập tự luận – chứng minh cơng thức. Bài tốn:

Tìm giá trị đại lượng R, L, C, để P max biểu thức

P max ứng với đại lượng

Giải

- Ta có:

R Z Z R

U Z

Z R

RU RI

P

C L C

L

2 2

2

) (

)

( 

  

  

(1)

- Từ (1): P = Pmax mẫu số cực tiểu

- Áp dụng bất đẳng thức Cơ-si Ta có: L C

C

L R Z Z

R Z Z

R    

2

) (

- Vậy: RZL ZC =>

C L Z

Z U P

 

2

2 max

giá

trị khơng đổi

- Ta có: 2

2

) (ZL ZC R

RU RI

P

  

 (1)

- Vì R khơng đổi: Pmax Imax(Zmin) => cộng hưởng điện

=> ZL ZC 0=>

ω C

1 L

- Từ (1) =>

R U P

2 max 

- Vậy: ω2

C

L 2

ω

L

C 

LC

1 

 =>

R U P

2 max 

Học sinh cần nhớ để áp dung trắc nghiêm :

C

R L

A B

C

R L

A B

C

R L

A B

C

R L

(16)

* RZL ZC =>

C L Z

Z U P

 

2

2 max

* ω2

C

L 2

ω

L

C 

LC



 =>

R U Pmax 

Câu 1: Cho đoạn mạch sau Lần lượt cho biến thiên R, r Khảo sát giá trị cực

đại công suất tiêu thụ theo yêu cầu câu hỏi sau:

Câu 1.1: Cho R biến thiên (các đại lượng khác có giá trị

khơng đổi) Với giá trị R có biểu thức nào, cơng suất tiêu thụ đoạn mạch đạt cực đại ?

A ZL  ZC B ZL  ZC r C ZL  ZC  r D Biểu thức khác A, B, C

Câu 1.2: Tiếp câu 1.1 Khi hệ số cơng suất đoạn mạch có giá trị ?

A B

2

3 C.

2 D Giá trị khác A, B, C.

Câu 1.3: Cho r biến thiên (các đại lượng khác có giá trị khơng đổi) Với giá trị r

có biểu thức nào, cơng suất tiêu thụ cuộn dây đạt cực đại ?

A ZL  ZC B R2 (ZL ZC)2 C R2ZL2 D R2 ZC2

Câu 1.4: Tiếp câu 1.3 Cho R = 40, ZL = 50, ZC = 80 Tính giá trị r (lấy trịn

số)

A 30 B 50 C 64 D 89

Cuộn dây cảm Biết giá trị điện trở thay đổi Để công suất mạch đạt cực đại giá trị điện trở phải bằng:

A RZLZC B RZC  ZL C RZL ZC D

C L

Z Z

Z Z R

 

ĐÁP ÁN

Câu 1.1 1.2 1.3 1.4

Đáp án C C B B C

V

ấn đề 4: CỰC TIỂU CỦA ĐIỆN ÁP (Umin) - CỰC TIỂU CỦA TỔNG TRỞ

(Zmin)

- Giả sử xét đoạn mạch điện xoay chiều R, L, C mắc nối tiếp: A R L C B C R L,r

A B

C

R L

(17)

- Để khảo sát cực tiểu giá trị điện áp tổng trở phải có biến đổi đại lượng điện trong mạch

=> Dạng tập chủ yếu tìmcực tiểu điện áp tổng trởkhi đại lượng điện R, L, C,  biến đổi

4.2 Bài tập tự luận – chứng minh cơng thức. Bài tốn:

Cho đoạn mạch xoay chiều R, L, C nối tiếp (cuộn dây cảm) Dòng điện xoay

chiều chạy đoạn mạch có cường độ i = I0cost

Tìm giá trị đại lượng R, L, C, để UABmin biểu thức

U ABmin ứng với đại lượng

Giải

- Ta có: UAB ZABI  R2 (ZL  ZC)2I (1)

- Vì ZL, ZC I khơng đổi, UABminkhi R = 0.

- Từ (1): R0 => UABmin IZL  ZC

giá

trị khơng đổi

- Ta có: UAB ZABI R2 (ZL ZC)2I

  

 (1)

- Vì R, I khơng đổi: UABmin ZAB min(ZL –ZC =0) => cộng hưởng điện.

- Từ (1): UABmin RI

- Vậy: ω2

C

L 2

ω

L

C 

LC



 => UABmin RI

Học sinh cần nhớ để áp dung trắc nghiêm : * R 0 => UABmin I ZL  ZC

* ω2

C

L 2

ω

L

C 

LC



 => UABmin RI

C

R L

A B

C

R L

A B

C

R L

A B

C

R L

(18)

Câu 1: Xét đoạn mạch xoay chiều sau (cuộn dây cảm); đoạn mạch

đặt vào điện áp xoay chiều có tần số góc  Hãy khảo sát đoan mạch để trả lời

các câu hỏi sau:

(1) (2) (3)

Câu 1.1: Cho R biến thiên, đại lượng khác có giá trị không đổi ZL  ZC Các

đoạn mạch có tổng trở cực tiểu R = ?

A (1) B (2) C (3) D (1), (2) (3)

Câu 1.2: Tiếp câu 1.1 Các đoạn mạch có tổng trở đạt cực tiểu R  ?

A (1) B (2) C (3) D Không đoạn mạch

Câu 1.3: Cho  biến thiên, đại lượng khác có giá trị khơng đổi Các đoạn mạch

nào có tổng trở cực tiểu  = ?

A (1) B (2) C (3) D (1), (2) (3)

Câu 1.4: Tiếp câu 1.3 Các đoạn mạch có tổng trở đạt cực tiểu   ?

Câu 1.5: Cho L biến thiên, đại lượng khác có giá trị khơng đổi Các đoạn mạch

nào có tổng trở cực tiểu L = ?

A (1) B (2) C (3) D Không đoạn muạch

Câu 1.6: Tiếp câu 1.5 Các đoạn mạch có tổng trở đạt cực tiểu L  ?

Câu 1.7: Cho C biến thiên, đại lượng khác có giá trị khơng đổi Các đoạn mạch

nào có tổng trở cực tiểu C = ?

Câu 1.8: Tiếp câu 1.7 Các đoạn mạch có tổng trở đạt cực tiểu C  ?

Câu 1.9: Với giá trị thích hợp biến số, đoạn mạch có tổng trở cực

tiểu Zmin = R ?

A (1) B (2) C (3) D (1), (2) (3)

Câu 1.10: Các đoạn mạch có tượng cộng hưởng điện xảy Zmin = R ?

A (1) B (2) C (3) D (1), (2) (3)

ĐÁP ÁN

Câu 1.1 1.2 1.3 1.4 1.5 1.6 1.7 1.8 1.9 1.10

Đáp án D D B C B D D C D A

PHẦN III KẾT LUẬN

Với kiến thức vốn có tiếp thu q trình giảng dạy tơi cố gắng

trình bày tương đối hồn chỉnh phương pháp giải đại lượng cực trị hệ thống tập ứng dụng Hy vọng chuyên đề giúp em học sinh hiểu sâu

C

R L

(19)

hơn dạng toán cực trị đại lượng điện xoay chiều tự luyện giải thông qua tập mẫu

Mặc dù cố gắng chắn không tránh khỏi thiếu sót, mong em học sinh quý đồng nghiệp góp ý để chuyên đề thực tài liệu tham khảo bổ ích cho em học sinh Xin trân trọng cảm ơn!

Pleiku, ngày 15 tháng năm 2010 Người viết

Nguyễn Văn Hoành

TÀI LIỆU THAM KHẢO

1/ Lê Thế An Các dạng tập phương pháp giải Vật lí NXB ĐH Quốc gia Hà

Nội

(20)

3/ Vũ Thị Phát Minh 870 câu hỏi trắc nghiệm Vật lí 12 NXB Đại học Quốc gia TP Hồ Chí Minh

4/ Hồng Danh Tài Hướng dẫn giải nhanh tập trắc nghiệm NXB ĐH Quốc

gia Hà Nội

5/ Nguyễn Anh Thi 200 toán điện xoay chiều NXB tổng hợp Đồng Nai./

MỤC LỤC

Phần I: MỞ ĐẦU……… …Trang

(21)

+ V ấn đề 2: CỰC ĐẠI CỦA ĐIỆN ÁP……… ……… Trang

+ Loại 1: ĐIỆN ÁP HAI ĐẦU ĐIỆN TRỞ CỰC ĐẠI (UR max).……… Trang

+ Loại 2: ĐIỆN ÁP HAI ĐẦU CUỘN DÂY CỰC ĐẠI (UL max) … Trang

+ Loại 3: ĐIỆN ÁP HAI ĐẦU TỤ ĐIỆN CỰC ĐẠI (UC max) … Trang 10

+ Loại 4: CỰC ĐẠI CỦA ĐIỆN ÁP HAI ĐẦU MỘT ĐOẠN MẠCH

GỒM HAI PHẦN TỬ (URC max ,URL max , ULC max ) … Trang 12 + V ấn đề 3:CỰC ĐẠI CỦA CÔNG SUẤT TIÊU THỤ VÀ HỆ SỐ CÔNG SUẤT… Trang 15

+ V ấn đề 4:CỰC TIỂU CỦA ĐIỆN ÁP - CỰC TIỂU CỦA TỔNG TRỞ ……… Trang 17

Định dạng
Số trang	21
Dung lượng	0,94 MB