luyện thi đh kit 1 (đặng việt hùng) - mạch điện xoay chiều chỉ có hai phần tử (tài liệu bài giảng)

Luyn thi đi hc KIT-1: Môn Vt Lí ( Thy ng Vit Hùng)
Mch đin xoay chiu có hai phn t

Hocmai.vn – Ngôi trng chung ca hc trò Vit
Tng đài t vn: 1900 58-58-12
- Trang | 1 -



I. MCH IN XOAY CHIU GM R, L
c đim:
 in áp và tng tr ca mch:
22
RL R L
22
RL L
U U U
Z R Z








 nh lut Ohm cho đon mch
22
RL
o
RL R L

22
RL L
L
22
oR oL
oRL oR oL
o
22
RL L
L
UU
I
U U U
I
Z R Z
2
RZ
UU
U U U
I I 2
Z R Z
RZ



    







    






 in áp nhanh pha hn dòng đin góc , xác đnh t
biu thc
LL
R
R
22
RL RL
L
UZ
tan
UR
U
RR
cos
UZ
RZ






  





Khi đó, 
u
= 
i
+ .
 Gin đ véc t:

Chú ý:  vit biu thc ca u, u
L
, u
R
trong mch RL
thì ta cn phi xác đnh đc pha ca i, ri tính toán
các pha theo quy tc
L
R
ui
ui


2











Ví d 1. Tính đ lch pha ca u và i, tng tr trong đon mch đin xoay chiu RL bit tn s dòng đin là 50
Hz và
a)

3
R 50, L (H).
2

b)

2
R 100 2, L (H).


Hng dn gii:
Áp dng các công thc
L
22
RL L
L
Z L 2f.L
Z R Z
Z

tan
R












ta đc
MCH IN XOAY CHIU CH CÓ HAI PHN T
(TÀI LIU BÀI GING)
GIÁO VIÊN: NG VIT HÙNG

ây là tài liu tóm lc các kin thc đi kèm theo bài ging “Mch đin xoay chiu ch có hai phn t“ thuc khóa hc
LTH KIT-1 : Môn Vt lí(Thy ng Vit Hùng) ti website Hocmai.vn.  có th nm vng kin thc phn “Mch đin
xoay chiu có hai phn t”, Bn cn kt hp theo dõi bài ging vi tài liu này.

Luyn thi đi hc KIT-1: Môn Vt Lí ( Thy ng Vit Hùng)
Mch đin xoay chiu có hai phn t

Hocmai.vn – Ngôi trng chung ca hc trò Vit
Tng đài t vn: 1900 58-58-12
- Trang | 2 -

a)
 
2
2 2 2
RL L
L
L
Z 100
Z R Z 50 50 3 100
Z 50 3


Z
50 3
tan3
3
R 50


    



  



  





b)
   
 
 
22
22
RL L
2
L
L
2
Z R Z 100 2 100 2 200
Z 200
Z 100 2 

100 2
Z

tan1
4
R
100 2

    






  



  





Ví d 2.
Cho mch đin xoay chiu gm hai phn t R, L vi

1
R 50 3, L (H).
2
t vào hai đu đon
mch mt đin áp xoay chiu có biu thc u = 120cos(100t + /4) V.
a) Tính tng tr ca mch.
b) Vit biu thc cng đ dòng đin chy qua đon mch.
c) Vit biu thc đin áp hai đu cun cm thun, hai đu đin tr.
Hng dn gii:
a) T gi thit ta tính đc
 
2
2 2 2
RL L
Z 50  Z R Z 50 3 50 100.      

b) Ta có
o
o
U
120
I 1,2A.
Z 100
  

 lch pha ca đin áp và dòng đin là  tha mãn
L
Z
50 1 
tan   rad.
R6
50 3 3
    

Mà đin áp hai đu mch nhanh pha hn dòng đin nên
u i i u
  
     
4 6 12
       

Vy biu thc cng đ dòng đin qua mch là

i 1,2cos 100t A.
12






c) Vit biu thc u
L
và u
R
.
Ta có
oL 0 L
oR 0
U I .Z 1,2.50 60V.
U I .R 1,2.50 3 60 3V.
  



  



Do u
L
nhanh pha hn i góc /2 nên
L
u i L
   7 7
  u 60cos 100t V.

2 12 2 12 12

       



Do u
R
cùng pha vi i nên
R
u i R

  u 60 3 cos 100t V.
12 12

    



Ví d 3.
Cho mt đon mch đin xoay chiu ch có cun cm thun L và đin tr R. Nu đt vào hai đu đon
mch đin áp u = 100cos(100t + /4) V thì cng đ dòng đin trong mch là
 
i 2cos 100t A.
Tính giá tr
ca R và L.
Hng dn gii:
T gi thit ta có
22
oRL

oRL
RL L
o
o
L
L
U
U 100V
Z 50 2 R Z
R 50
I
I 2A
1
Z 50 L (H)
Z


tan 1
2

4R
4




   






  
  
  
  







Luyn thi đi hc KIT-1: Môn Vt Lí ( Thy ng Vit Hùng)
Mch đin xoay chiu có hai phn t

Hocmai.vn – Ngôi trng chung ca hc trò Vit
Tng đài t vn: 1900 58-58-12
- Trang | 3 -


Ví d 4.
Cho mt đon mch đin xoay chiu gm đin tr R = 50  và cun cm thun có h s t cm

3
L (H).
2
Cng đ dòng đin chy qua đon mch có biu thc






i 2 2 cos 100t A.
6
Vit biu thc
đin áp hai đu mch, hai đu đin tr, hai đu cun cm.
Hng dn gii:
Cm kháng ca mch
 
2
2 2 2
L RL L
3
Z L 100. 50 3  Z R Z 50 50 3 100 .
2
        

 Vit biu thc ca u:
- in áp cc đi hai đu đon mch
oL o L
U I .Z 2 2.100 200 2 V.  

-  lch pha ca u và i:
L
u i u i
Z
50 3   
tan 3      .
R 30 3 3 6

          

T đó ta đc

u 200 2cos 100t V.
6





 Vit biu thc ca u
R
:
- in áp cc đi hai đu đin tr
oR o
U I .R 2 2.50 100 2 V.  

- u
R
và i cùng pha nên :
R
u i R

  u 100 2 cos 100t V.
66

     



 Vit biu thc ca u
L
:
- in áp cc đi hai đu cun cm thun
oL o L
U I .Z 2 2.50 3 100 6 V.  

- u
L
nhanh pha hn i góc /6 nên :
 
L
u i L
  
  0 u 100 6cos 100t V.
6 6 6
       

II. MCH IN XOAY CHIU GM R, C

c đim:

 in áp và tng tr ca mch:
22
RC R C
22
RC C
U U U
Z R Z









 nh lut Ohm cho đon mch
22
RC
RC C o
R
22
RC C
C
22
oR oC
oRL oR oC
o
22
RC C
C
UU
U U I
U
I
Z R Z
2
RZ

UU
U U U
I I 2
Z R Z
RZ



    






    





 in áp chm pha hn dòng đin góc , xác đnh t
biu thc
CC
ui
R
UZ
tan ,   
UR


   

 Gin đ véc t:

Chú ý:  vit biu thc ca u, u
R
, u
C
trong mch RC
thì ta cn phi xác đnh đc pha ca i, ri tính toán
các pha theo quy tc
C
R
ui
ui


2











Luyn thi đi hc KIT-1: Môn Vt Lí ( Thy ng Vit Hùng)

Mch đin xoay chiu có hai phn t

Hocmai.vn – Ngôi trng chung ca hc trò Vit
Tng đài t vn: 1900 58-58-12
- Trang | 4 -


Ví d 1.
Cho mch đin xoay chiu gm hai phn t R, C vi


4
10
R 100, C (H).

t vào hai đu đon
mch mt đin áp xoay chiu có biu thc u = 200cos(100t + /3) V.
a) Tính tng tr ca mch.
b) Vit biu thc cng đ dòng đin chy qua đon mch.
c) Vit biu thc đin áp hai đu t đin, hai đu đin tr thun.
Hng dn gii:
a) Ta có Z
L
= 100   tng tr ca mch là
2 2 2 2
RL C
Z R Z 100 100 100 2.    

b) Ta có
o

o
U
200
I 2 A.
Z
100 2
  

 lch pha ca đin áp và dòng đin là  tha mãn
C
Z
100 
tan 1  rad.
R 100 4


      

Mà
u i i u
  7
      rad.
3 4 12
       

Vy biu thc cng đ dòng đin qua mch là
7
i 2 cos 100t A.
12






c) Vit biu thc u
C
và u
R
.
Ta có
oC o C
oR o
U I .Z 100 2 V.
U I .R 100 2 V.








Do u
C
chm pha hn i góc /2 nên
L
u i C
 7   
  u 100 2 cos 100t V.
2 12 2 12 12


       



Do u
R
cùng pha vi i nên
R
u i R
7 7
  u 100 2 cos 100t V.
12 12

    



Ví d 2.
Cho mt đon mch đin xoay chiu ch có t đin C và đin tr R. Nu đt vào hai đu đon mch
đin áp
 
u 100 2cos 100 t V
thì cng đ dòng đin trong mch là





i 2 cos 100t A.

4
Tính giá tr ca
R và C.
Hng dn gii:
T gi thit ta có
22
oRC
oRC
RC C
o
3
o
C
C
U
U 100V
Z 50 2  R Z
R 50
I
I 2A
10
Z 50 C (F)
Z

tan 1

52

4R
4






   





  
  
  



  










Ví d 3.
on mch đin xoay chiu ni tip gm đin tr R = 50  và t đin


200
C F.
3
Vit biu thc đin
áp tc thi gia hai bn ca t đin và  hai đu đon mch. Cho bit biu thc cng đ dòng đin





i 2sin 100t A.
3

Hng dn gii:
Ta có
C
6
11
 100 Z 50 3.
200
C
100. .10
3

    

Tng tr ca mch
 
2

2 2 2
RC C
Z R Z 50 50 3 100.    

Luyn thi đi hc KIT-1: Môn Vt Lí ( Thy ng Vit Hùng)
Mch đin xoay chiu có hai phn t

Hocmai.vn – Ngôi trng chung ca hc trò Vit
Tng đài t vn: 1900 58-58-12
- Trang | 5 -


T gi thit ta có
o o RC
o oR o
oC o C
U I .Z 100 2V
I 2 U I .R 50 2 V
U I .Z 50 6 V




   






 Vit biu thc đin áp gia hai đu t C:
Do u
c
chm pha hn i góc /2 nên
CC
u i u i
    
    rad.
2 2 3 2 6
         

Biu thc hai đu C là
C

u 50 6cos 100t V.
6





 Vit biu thc đin áp gia hai đu đon mch RC:
 lch pha ca u và i là
C
Z
50 3 
tan 3  rad.
R 50 3



      

Mà
 
RC RC
u i u i RC

      0 u 100 2cos 100t V.
33
          

III. MCH IN XOAY CHIU GM L, C

c đim:

 in áp và tng tr ca mch:
LC
LC C o
L
LC L C LC L C L C
LC L C oL oC
oLC oL oC
o
LC L C L C
UU
U U I
U
I
U U U Z Z Z Z Z
2

Z Z Z U U
U U U
I I 2
Z Z Z Z Z


    


  



  



    





 Gin đ véc t:
- Khi U
L
> U
C
hay Z
L

> Z
C
thì u
LC
nhanh
pha hn i góc /2. (Hình 1). Khi đó ta nói
mch có tính cm kháng.
- Khi U
L
< U
C
hay Z
L
< Z
C
thì u
LC
chm pha
hn i góc /2. (Hình 2). Khi đó ta nói mch
có tính dung kháng.

(Hình 1)

(Hình 2)

Ví du 1.
Mt đon mch gm mt t đin C có dung kháng 100  và mt cm thun có cm kháng 200  mc
ni tip nhau. in áp hai đu cun cm có biu thc u
L
= 100cos(100t + /6) V. Vit biu thc đin áp  hai

đu t đin.
Hng dn gii:
Ta có
oL oC C
o oC
LC
U U Z
100
I U 50V.
Z 200 Z 2
     

Mt khác
C
L C C
L
ui
u u u
ui


 5
2
     rad.

66

2





       






Vy biu thc hai đu đin áp qua t C là
C
5
u 50cos 100t V
6





Luyn thi đi hc KIT-1: Môn Vt Lí ( Thy ng Vit Hùng)
Mch đin xoay chiu có hai phn t

Hocmai.vn – Ngôi trng chung ca hc trò Vit
Tng đài t vn: 1900 58-58-12
- Trang | 6 -


Ví du 2.
on mch gm cun dây thun cm có đ t cm L = 2/ (H) mc ni tip vi t đin
4

1
10
C (F)




ri mc vào mt đin áp xoay chiu tn s 50 Hz. Khi thay t C
1
bng mt t C
2
khác thì thy cng đ dòng
đin qua mch không thay đi. in dung ca t C
2
có giá tr bng
A.
4
2
10
C (F).
2


B.
4
2
2.10
C (F).




C.
4
2
10
C (F).
3


D.
4
2
3.10
C (F).




Hng dn gii:
Ta có
oLC oLC
LC L C
UU
I
Z Z Z


.
Do I không đi nên
1 2 1 2

12
12
1 2 2 1
L C L C C C o
L C L C
L C C L
L C C L C L C
Z Z Z Z Z Z vn
Z Z Z Z
Z Z Z Z
Z Z Z Z Z 2Z Z

    


    

  

     




T gi thit ta tính đc
2
1
4
L
C

C
Z 200
10
Z 300 C (F).
Z 100
3




   






Giáo viên: ng Vit Hùng
Ngun :
Hocmai.vn