8. Cấu trúc khóa luận
2.3.1.Hệ thống bài tập loại 1
Viết biểu thức giá trị tức thời của cường độ dòng điện ivà hiệu điện thế u.
2.3.1.1. Mục đích yêu cầu
- Hình thành và ghi nhớ các kiến thức, công thức cơ bản.
- Rèn luyện kĩ năng lập luận, tính toán cơ bản dựa trên giản đồ vectơ. - Rút ra phương pháp giải cho bài tập loại này.
2.3.1.2. Hệ thống bài tập
Bài tập 1
Đoạn mạch điện xoay chiều gồm điện trở thuần R mắc nối tiếp cuộn cảm
L và tụ điện C như hình vẽ:
Điện áp tức thời hai đầu đoạn mạch 2cos
uU t V.
a, Xác định biểu thức tính cường độ dòng điện I trong hai trường hợp
L C
U U và UL UC?
b, Xác định góc lệch pha giữa điện áp và dòng điện trong hai trường hợp
L C
U U và UL UC?
c, Viết biểu thức của cường độ dòng điện chạy qua mạch khi ZL ZC?
Bài tập 2
Cho mạch điện như hình vẽ:
Điện trở R = 50 , cuộn cảm thuần có độ tự cảm L = 1
π H, tụ điện C có điện dung C = -4 2.10 π F. Hiệu điện thế EF π 200 cos 100π 3 u t V.
a, Viết biểu thức cường độ dòng điện qua mạch?
b, Viết biểu thức hiệu điện thế hai đầu điện trở R, hai đầu tụ điện C và hai đầu đoạn mạch AB? R L C R L C A F B E
30
Bài tập 3
Cho đoạn mạch như hình vẽ:
Điện áp xoay chiều AD 6 π 100 cos 100π
3
u t
V. Cường độ dòng điện hiệu dụng chạy qua mạch là 1 A. Điện áp tức thời trên đoạn AC và đoạn BD lệch pha nhau π (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});
3 nhưng giá trị hiệu dụng thì bằng nhau. a, Tính R, L, C?
b, Viết biểu thức cường độ dòng điện chạy qua mạch; biểu thức của hiệu điện thế tức thời giữa hai điểm AC, BD?
Bài tập 4
Đoạn mạch điện xoay chiều AB gồm điện trở thuần R = 35 mắc nối tiếp với cuộn dây như hình vẽ:
Điện áp hiệu dụng ở hai đầu điện trở và cuộn dây lần lượt là 70 V và 150 V. Điện áp xoay chiều AB 200 2 cos 100π π
3
u t
V.
a, Xác định hệ số công suất của cuộn dây? b, Tính r, L?
c, Viết biểu thức điện áp tức thời giữa hai đầu điện trở, cuộn dây và biểu thức của cường độ dòng điện qua mạch?
Bài tập 5
Cho mạch điện xoay chiều như hình vẽ: Điện trở R = 60 .
Điện áp xoay chiều
AM π 100 2 cos 100π 6 u t V. A C B R C L D A C L R B M A R r, L B M
31
Điện áp hiệu dụng giữa hai đầu AM bằng điện áp hiệu dụng giữa hai đầu MB và cường độ dòng điện trong mạch lệch pha π
12 so với điện áp giữa hai đầu đoạn mạch.
a, Xác định hệ số công suất của đoạn mạch MB?
b, Viết biểu thức cường độ dòng điện chạy qua mạch và biểu thức điện áp tức thời giữa hai đầu đoạn mạch AB?
Bài tập 6
Cho đoạn mạch như hình vẽ:
Điện áp xoay chiều hai đầu điện trở là AM 80 6 cos 100π π 3
u t
V.
Điện áp tức thời giữa hai điểm AM và hai điểm MB lệch pha nhau π
3; giữa hai điểm AB và MB lệch pha nhau π
6.Viết biểu thức điện áp tức thời giữa hai đầu đoạn mạch.
Bài tập 7
Cho đoạn mạch như hình vẽ:
Điện trở R = 80 , các vôn kế có điện trở rất lớn. Đặt vào hai đầu đoạn mạch một hiệu điên thế uAB 240 2 cos 100πt V thì dòng điện chạy trong mạch có (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});
A R M C N r, L B A R M C N r, L B V1 V2
32
giá trị hiệu dụng 3 A. Điện áp tức thời hai đầu các vôn kế lệch pha nhau π 2. Số chỉ của vôn kế V2 là UV2 80 3 V.
a, Xác định L, C, r và số chỉ của vôn kế V1?
b, Viết biểu thức cường độ dòng điện qua mạch và biểu thức điện áp tức thời giữa hai đầu các vôn kế?
Bài tập 8
Cho đoạn mạch như hình vẽ:
Giá trị các phần tử trong mạch: L = 1
π H, C = 50
π F, R = 2r. Điện áp giữa hai đầu đoạn mạch uU0 cos 100πt V. Điện áp hiệu dụng giữa hai điểm AN là
UAN = 200 V và điện áp tức thời giữa hai điểm MN lệch pha so với điện áp tức thời giữa hai điểm AB là π
2 . a, Xác định các giá trị U0, R, r?
b, Viết biểu thức dòng điện qua mạch?
Bài tập 9
Cho mạch điện như hình vẽ:
Điện áp xoay chiều uAB U0 cos 100πt V. Hiệu điện thế hiệu dụng giữa hai điểm MN là UMN = 120 V, uAM lệch pha so với uMB là 1100, uAM lệch pha so với uAB là 900.
a, Viết biểu thức hiệu điện thế giữa hai đầu điện trở R? b, Cho R = 40 3 . Tính r, L, C? R r, L C A N B M A L, r M C N R B
33
2.3.2. Hệ thống bài tập loại 2
Xác định cực trị của một đại lượng đặc trưng cho mạch điện theo một điều kiện cho trước.
2.3.2.1. Mục đích yêu cầu
- Vận dụng sáng tạo, linh hoạt các kiến thức đã học để giải các bài toán
cực trị về mạch điện xoay chiều.
- Rèn luyện kĩ năng suy luận và tính toán dựa trên giản đồ vectơ. - Rút ra phương pháp giải cho bài tập loại này.
2.3.2.2. Hệ thống bài tập
Bài tập 10
Cho mạch điện nối tiếp gồm cuộn dây thuần cảm có độ tự cảm L thay đổi được, tụ điện có dung kháng 60 và điện trở thuần 20 .
Điện áp hai đầu mạch 20 2 cos 100π
u t V.
a, Khi L = L1 thì công suất tiêu thụ của đoạn mạch đạt giá trị lớn nhất. Xác định giá trị L1 và biểu thức của dòng điện qua mạch khi đó? (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});
b, Khi L = L2 thì điện áp hiệu dụng trên cuôn dây đạt giá trị cực đại ULMax. Xác định giá trị L2 và ULMax?
Bài tập 11
Cho mạch điện nối tiếp gồm điện trở R = 30 2 , cuộn dây có độ tự cảm L = 0,3 2
π H và điện trở thuần r = 30 2 , tụ điện có điện dung C thay đổi.
Điện áp hai đầu đoạn mạch u240 2 cos 100πt V.
a, Điều chỉnh C = C1 thì cường độ dòng điện hiệu dụng qua mạch là 2 A. Xác định giá trị của C1 và viết biểu thức cường độ dòng điện qua mạch?
A M N L C R B R L, r C A M N B
34
b, Khi C = C2 thì điện áp hiệu dụng hai đầu tụ điện đạt giá trị cực đại UCMax. Xác định C2 và UCMax?
Bài tập 12
Đặt điện áp xoay chiều u80 2 cos 100πt V vào hai đầu đoạn mắc nối tiếp gồm điện trở thuần R, tụ điện có điện dung C và cuộn cảm thuần có độ tự cảm L có thể thay đổi được.
Điều chỉnh L để điện áp hiệu dụng ở hai đầu cuộn cảm đạt giá trị cực đại thì thấy giá trị cực đại đó bằng 100 V.
Xác định biểu thức điện áp tức thời giữa hai đầu tụ điện và điện trở khi đó?
Bài tập 13
Cho đoạn mạch như hình vẽ:
Mạch AB gồm điện trở R mắc nối tiếp với cuộn thần cảm L nối tiếp với tụ điện có điện dung C có thể thay đổi được. Đặt vào hai đầu đoạn mạch điện áp
AB 100 2 cos (100π u)
u t V.
a, Thay đổi C để điện áp hiệu dụng trên đoạn AM cực đại thì biểu thức điện áp trên đó là AM 200 2 cos 100π π
6
u t
V. Xác định u?
b, Thay đổi C để điện áp hiệu dụng hai đầu tụ điện đạt cực đại. Viết biểu thức điện áp tức thời giữa hai đầu các đoạn mạch AM và MB khi đó?
Bài tập 14
Đoạn mạch AB gồm hai đoạn mạch AM và MB mắc nối tiếp. Đoạn mạch AM chỉ có điện trở R = 100 mắc nối tiếp với tụ điện có điện dung C. Đoạn mạch MB chỉ có cuộn cảm thuần với độ tự cảm L có thể thay đổi được.
R C L R L C A M B R C L A M B
35 Đặt điện áp 100 2 cos 100π +π
4
u t
V vào hai đầu đoạn mạch AB. Điều (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});
chỉnh L = L1 để điện áp hiệu dụng trên cuộn cảm cực đại. Khi đó điện áp hiệu dụng giữa hai đầu đoạn mạch AM là 100 V.
a, Xác định giá trị của C và L1?
b, Viết biểu thức điện áp tức thời giữa hai đầu các đoạn mạch AM, MB và biểu thức dòng điện chạy qua mạch?
Bài tập 15
Đoạn mạch AB nối tiếp gồm hai đoạn mạch AM và MB. Đoạn mạch AM là một cuộn dây có điện trở R = 40 3 và độ tự cảm L = 0,4
π H. Đoạn MB là một tụ điện có điện dung C có thể thay đổi được. C có giá trị hữu hạn và khác không.
Đặt vào hai đầu đoạn mạch điện áp AB 120 2 cos 100π π 6
u t
V. Điều
chỉnh C để tổng điện áp hiệu dụng (UAM + UMB) đạt giá trị cực đại. a, Xác định giá trị cực đại của (UAM + UMB) và giá trị C?
b, Viết biểu thức cường độ dòng điện qua mạch khi đó?
2.3.3. Hệ thống bài tập loại 3
Xác định phần tử trong hộp đen.
2.3.3.1. Mục đích yêu cầu
- Vận dụng tổng hợp các kiến thức về mạch điện xoay chiều để giải bài tập loại này.
- Rèn luyện kĩ năng lập luận, suy luận logic và kĩ năng tính toán dựa trên giản đồ vectơ.
- Rút ra phương pháp giải bài tập loại này.
2.3.3.2. Hệ thống bài tập
R L C
A
M
36
Bài tập 16
Đặt điện áp xoay chiều u200 2 cos 100πt V vào hai đầu đoạn mạch gồm đoạn AM nối tiếp đoạn MB thì cường độ dòng điện hiệu dụng qua mạch là 3 A. Điện áp tức thời trên AM và MB lệch pha nhau π
2. Đoạn mạch AM gồm cuộn cảm thuần có cảm kháng 20 3 nối tiếp với điện trở thuần 20 . Đoạn mạch MB là hộp kín X. Đoạn mạch X chứa hai trong ba phần tử R0
hoặc L0 hoặc C0 mắc nối tiếp.
Xác định các phần tử của hộp X và tính giá trị của chúng?
Bài tập 17
Cho đoạn mạch như hình vẽ:
UAB = 120 V, ZC = 10 3 , R = 10 , (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});
UNB = 60 V, uAN 60 6 cos 100πt V. Xác định X biết X là đoạn mạch gồm hai trong ba phần tử R0 hoặc L0 hoặc C0mắc nối tiếp. Tính giá trị của chúng?
Bài tập 18
Cho 2 hộp kín X, Y chỉ chứa hai trong ba phần tử R, L (thuần), C mắc nối tiếp.
Khi mắc 2 điểm A, M vào 2 cực của một nguồn điện một chiều thì
IA = 2 A, UV1 = 60 V.
Khi mắc hai điểm A, B vào hai cực của một nguồn điện xoay chiều tần số 50 Hz thì IA = 1 A, UV1 = 60 V, UV2 = 80 V. uAM lệch pha so với uAB một góc
2π
3 . Xác định các phần tử của X, Y và tính các giá trị của chúng?
Bài tập 19
Cho mạch điện chứa ba linh kiện ghép nối tiếp R, L, C. Mỗi linh kiện chứa trong một hộp kín X, Y, Z. A L R M X B A C M R N X B A A V1 V2 M X Y B A A X M Y N Z B
37
Đặt vào hai đầu AB một điện áp xoay chiều u8 2 cos2πftV. Khi f = 50 Hz, dùng một vôn kế đo lần lượt được UAM = UMN = 5 V,
UNB = 4 V, UMB = 3 V. Dùng oắt kế đo công suất mạch được P = 1,6 W. Khi f 50 Hz thì số chỉ ampe kế giảm.
Điện trở của ampe kế là rất nhỏ và điện trở của vôn kế là vô cùng lớn. a, Mỗi hộp kín X, Y, Z chứa linh kiện gì?
b, Tìm các giá trị của các linh kiện?