luyện thi đh vật lí - biện luận hộp kín trong mạch điện xoay chiều

Luyn thi đi hc KIT-1: Môn Vt Lí ( Thy ng Vit Hùng)
Bài toán ệiên quan đn hp kín .

Hocmai.vn  ng chung ca hc trò Vit
Tn: 1900 58-58-12
- Trang | 1 -



I. KIN THC V DÒNG IN MT CHIU
  mt chiu không   .
 mt chiu có   Z
L
= 0.
  mt chiu qua c   , n tr có giá tr nh bi R = U/I.
Ví d 1:
Cho dòng đin mt chiu có đin áp U = 12 V chy qua mt cun dây, khi đó cng đ dòng đin đo
đc là 0,4 A. Cho dòng đin xoay chiu có đin áp hai đu mch 100 V, tn s 50 Hz chy qua cun dây trên
thì cng đ dòng đin đo đc là 2 A. Tính h s t cm ca cun dây.
Li gii:
 Khi cho dòng mt chiu chy qua cun dây thì ch n tr r ca cun dây có tác dng.
Giá tr cnh bi r = U/I = 12/0,4 = 3
 Khi cho dòng xoay chiu chy qua cun dây, thì cun mch xoay chiu Lr thu nh.
Tng tr ca cun dây là
2 2 2 2 2 2
Lr L L Lr
U 100
Z r Z 50      
I2
          

T c h s t cm ca cun dây là
LL
ZZ
0,4
L (H).
  
  

Ví d 2:
Cho dòng đin mt chiu có đin áp U = 20 V chy qua mt cun dây, khi đó cng đ dòng đin đo
đc là 0,5 A. Cho dòng đin xoay chiu có đin áp hai đu mch 120 V, tn s 50 Hz chy qua cun dây trên
thì cng đ dòng đin đo đc là 2,4 A.
a) Tính h s t cm ca cun dây.
b) Tính công sut ta nhit trên cun dây khi mc dòng mt chiu và dòng xoay chiu tng ng.
Li gii:
a) Tính L:
 Khi cho dòng mt chiu chy qua cun dây thì ch n tr r ca cun dây có tác dng.
Giá tr cnh bi r = U/I = 20/0,5 = 4
 Khi cho dòng xoay chiu chy qua cun dây thì ta có
2 2 2 2 2 2
Lr L L Lr
U 120 0,3
Z r Z 50        
I 2,4 
            

b) Tính công sut ta nhit trên cun dây:
- Khi cho dòng mt chiu chy qua thì
22
P I r 0,5 .40 10W.  

- Khi cho dòng xoay chiu chy qua thì
22
P I r 2,4 .40 230,4W.  

Ví d 3:
Mt đon mch AB gm hai đon mch AM và MB mc ni tip, đon mch AM ch có đin tr thun
R, đon mch MB là mt cun dây có đ t cm L và đin tr r. Khi mc vào hai đu AB vào ngun đin
không đi có giá tr 20 V thì đin áp gia hai đim MB là 5 V và cng đ dòng đin qua mch là 0,5 A. Khi
mc vào hai đu AB ngun đin xoay chiu
 
u 20 2cos 100 t V
thì đin áp hiu dng gia hai đim MB là
10 V.  t cm ca cun dây có giá tr là bao nhiêu?
A.
5
(H).

B.
2
(H).

C.
1
(H).
3
D.
1
(H).
5

Li gii:
BIN LUN HP KÍN TRONG MCH IN XOAY CHIU
(TÀI LIU BÀI GING)
GIÁO VIÊN: NG VIT HÙNG
c các kin thBin lun hp kín trong min xoay chiu
c khóa
h-1 : Môn Vt lí(Thng Vit Hùng) t có th nm vng kin thc phBin
lun hp kín trong min xoay chiu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)
Bài toán ệiên quan đn hp kín .

Hocmai.vn  ng chung ca hc trò Vit
Tn: 1900 58-58-12
- Trang | 2 -
















II. MI QUAN H V PHA CA CÁC I LNG TRONG MCH IN XOAY CHIU
- .
-  .
- .
-  
L
Z
tan
R


-  
C
Z
tan
R



-  khi Z
L
> Z
C
 khi Z
L
< Z
C

: (      

     )           (   
    ).
III. MT S DNG TOÀN V HP KệN THNG GP
1) Mch đin có 1 hp kín
G lch pha gia u và i, vi


22
  
. Ta có mt s các ng hn hình:
 N:
+ hp kín ch cha R nu nó cha 1 phn t.
+ hp kín cha 3 phn t R, L, C vi Z
L
= Z
C.

 Nu


2


+ hp kín ch cha L nu nó cha 1 phn t.
+ hp kín cha 2 phn t (L, C) vi Z
L
> Z
C.

 Nu



2


+ hp kín ch cha C nu nó cha 1 phn t.
+ hp kín cha 2 phn t (L, C) vi Z
L
< Z
C.

 Nu

0 
2


+ hp kín cha 2 phn t (R, L).
Luyn thi đi hc KIT-1: Môn Vt Lí ( Thy ng Vit Hùng)
Bài toán ệiên quan đn hp kín .

Hocmai.vn  ng chung ca hc trò Vit
Tn: 1900 58-58-12
- Trang | 3 -


+ hp kín cha 3 phn t R, L, C vi Z
L
> Z
C.

 Nu

 
2
  
:
+ hp kín cha 2 phn t (R, C).
+ hp kín cha 3 phn t (R, L, C) vi Z
L
< Z
C.


Chú ý:
+ Nu mn không cho dòng mt chiu chy qua thì mi có cha t n.
+ Nu mn có tiêu th n phi có R, hoc cun dây không thun cm.
Ví d 1. Cho mch đin xoay chiu nh hình v.
in áp hai đu mch là u
AB
= 200cos(100t) V, bit Z
C
= 100 
,
Z
L
= 200 
, cng đ hiu dng ca mch là
I 2 2 A, cos 1.
X là

đon mch gm hai trong ba phn t (R
o
, L
o
, C
o
) mc ni tip.
Hi X cha nhng linh kin gì? Xác đnh giá tr ca các linh kin đó.

Li gii:
T  mch xy ra cng
n AN cha C và L vi Z
L
> Z
C
 u và i cùng pha thì X phi cha R
o
và C
o
vi
o
C L C
Z Z Z 100  

T c
o
o
R AB o
4
C

100 2
U U 100 2V R 50
22
10
Z 100  



    




  



Ví d 2. (Trích đ Tuyn sinh i hc 2004)
Cho mt mch đin xoay chiu gm đin tr thun R có th thay đi
đc mc ni tip vi mt hp kín X (ch cha mt phn t L hoc
C). in áp hiu dng hai đu mch là U
AB
= 200V, f = 50 Hz. Khi
công sut trong mch đt giá tr cc đi P
max
thì
I 2A
và i nhanh
pha hn u. Tìm phn t trong hp X và tính giá tr ca chúng.

Li gii:
p X cha t C.
Ta có
 
2 2 2 2 2
2
AB AB
2 2 2 2
max
CC
CC
U U R U U U
P I R R P
2Z 2Z
Z R Z Z
R
R
      


khi R = Z
C


4
22
AB
AB C C C
max
U

200 10
Z R Z 2Z 100 2 R Z 100  
I 
2

          



Mch đin có 2 hp kín
Gi s hai hp kín ta cnh phn t cha trong chúng là X và Y.
TH1: Mi hp ch cha mt phn t.

G  lch pha gin áp ca X và Y (
XY
uu
,

    
vi 0    t s các kh  xy ra:
 N p kín hoàn toàn ging nhau  các phn t.
 Nu


2



+ Hp 1 cha L, hp 2 cha R.
Luyn thi đi hc KIT-1: Môn Vt Lí ( Thy ng Vit Hùng)

Bài toán ệiên quan đn hp kín .

Hocmai.vn  ng chung ca hc trò Vit
Tn: 1900 58-58-12
- Trang | 4 -


+ Hp 1 cha R, hp 2 cha C.
 N p 1 cha L, hp 2 cha C.
 Nu

0 
2



+ Hp 1 cha cun dây không thun cm (r, L); hp 2 cha R.
+ Hp 1 cha L, hp 2 cha cun dây không thun cm (r, L
o
).
 Nu

  
2


p 1 cha cun dây không thun cm (r, L); hp 2 cha C.
TH2: Mi hp cha 2 trong 3 phn t.

G  lch pha gin áp ca X và Y (

XY
uu
,

    
vi 0    
Kh 
X cha hai phn t R, L:

 N a R, L vi
LL
.
RR




 Nu


2


a R, C vi
L
LC
C
Z
RL
R.R Z .Z R.R

R Z C


    

 Nu

0 
2


Có mt s kh y ra:
+ Hp 2 cha (L, R) vi
LL
.
RR




+ Hp 2 cha (R, C) vi
L
RR .
C



 Nu

  

2


Có mt s kh y ra:
+ Hp 2 cha (L, C) vi
LC
ZZ



+ Hp 2 cha (R, C) vi
L
RR .
C



Kh 
X cha hai phn t R, C:

 N  cha R, C vi
CR CR .



 Nu


2



a R, L vi
L
LC
C
Z
RL
R.R Z .Z R.R
R Z C

    


 Nu

0 
2


Có mt s kh y ra:
+ Hp 2 cha (L, C) vi
LC
ZZ



+ Hp 2 cha (R, C) vi
CR C R .



Ví d 3. Hp X, Y mi hp cha hai trong 3 phn t R, L, C.
Ni AM vi ngun đin mt chiu thì vôn k V
1
ch 60 V và
ampe k ch 2 A. Ni AB vi ngun đin xoay chiu có tn s f
= 50 Hz thì các vôn k V
1
và V
2
cùng ch 60 V còn ampe k ch 1
A và

AM MB
UU
 
. Xác đnh các phn t trong các hp X, Y và
xác đnh giá tr ca chúng.

Li gii:
Luyn thi đi hc KIT-1: Môn Vt Lí ( Thy ng Vit Hùng)
Bài toán ệiên quan đn hp kín .

Hocmai.vn  ng chung ca hc trò Vit
Tn: 1900 58-58-12
- Trang | 5 -


Khi ni AM vi ngun mt chiu thì trong X phn tr R
1

. Do n mt chiu không th chy qua t n,
ng thi X cha 2 trong 3 phn t R, L, C nên phn t còn li là L.
Do X là R
1


AM MB
UU
 
u MB phi chm pha
i cha R
2
và t C.
 Khi ni AM vn mt chiu AB
u AM do Y cha t C nên dòng
n không chy qua.

AM
= 60 V; I
1
= 2 A  R
1

 Khi ni AB vn xoay chiu thì theo bài ta có
U
AM
= U
MB
= 60 V; I
2

= 1 A  Z
AM
= Z
MB

2 2 2 2 2 2
AM 1 L L L
Z R Z 30 Z Z 60 30 30 3       

 lch pha gia u
AM
a mãn
L
AM AM
1
Z
30 3 
tan  
R 30 3
    

Hay u
AM

0
.

Do
AM MB
UU

 
, mà u
AM

0
nên u
MB
ch
0
, hay
MB


6


Ta có
2
MB 2 MB MB
MB
C
MB C 2 MB
2
R

cos      
Z6
Z

tan      

R6


     








       





Ví d 4. Cho mch đin xoay chiu nh hình v, đin áp hai
đu mch là
 

AB
u 100 2cos 100t V.


Khi khóa K đóng thì I
1
= 2A và i lch pha /6 vi u
AB


Khi khóa K m thì I
2
= 1A và

AM MB
UU
 
. Bit hp X có
cha 2 trong 3 phn t R, L, C. Xác đnh các phn t trong
hp X và tính giá tr ca chúng.


Li gii:

 n mch MB b n mch nên mn ch có r, L và M  BU
AM
= U
AB
= 100 V.
Do mch có r và L nên u
AM
i góc /6.
T
AM
AM
1
AM
AM

U
Z 50
I

r Z cos 50. 25 3

62
cos
6Z




   






ng thi,
L
L
Z
  
tan Z r.tan 25 3. 25
6 r 6
3
    

 Khi khóa K m thì mn gm có r, L và hp X.
A
B
X
L,r
M
K
Luyn thi đi hc KIT-1: Môn Vt Lí ( Thy ng Vit Hùng)
Bài toán ệiên quan đn hp kín .

Hocmai.vn  ng chung ca hc trò Vit
Tn: 1900 58-58-12
- Trang | 6 -


Do
AM MB
UU
 
và u
AM
 ên u
MB

ch
MB
= .
 n mch MB có cha mn tr R và mt t C.
Ta có
AB AM MB

2 2 2
AB AM MB
AM MB
U U U
U U U
UU



  




  
 

2 2 2 2 2
AB AM MB MB AB AM
Z Z Z Z Z Z     

22
AB
AB MB
2
U
100
Z 100     
I1
      


MB
MB
R 
cos     
Z3

    



 
C
MB C
Z

tan       
R3


        




Ví d 5. Cho mch đin xoay chiu nh hình v. Hp X cha 2
trong 3 phn t. Cho bit
 



   


3
AM MB
10 
C F, u 180 2cos 100t V, u 60 2cos 100t V
92

a) Cho R
X
= 90 , vit biu thc đin áp hai đu mch u
AB
và tính
giá tr các phn t trong hp X.
b) Tìm giá tr ca R
x
đ công sut ta nhit trong mch đt giá tr
cc đi.

Li gii:
a) Vit u
AB
và xác đnh phn t trong X.
 Vit biu thu mch u
AB
T gi tht ta thy u
AM
và u

MB
vuông pha vi nhau.
T 
AB AM MB
2 2 2 2 2 2 2 2
AB AM MB oAB oAM oMB oAB oAM oMB
AM MB
U U U
U U U U U U U U U 120 5V
UU



         




  
 

Bng phép tng hng hc
 
oAM AM oMB MB
AB AB
oAM AM oMB MB
180 2. 1 60 2.0
U sin
  
tan   

U cos  
180 2.0 60 2.1


      



 
AB
u 120 5cos 100    

 nh các phn t trong hp X
Ta có
22
C AM x C
1
Z 90     
C
     


 lch pha ca u
AM
vi i tha mãn
C
AM AM
x
Z
90 

tan  
R 90 4


      

Hay u
AM
chm 
0
.
Do
AM MB
UU
 
, mà u
AM
chm 
0
nên u
MB
nhanh 
0
(hay 
MB
).
 n mch MB cha mn tr R và cun cm L, hay hp X có cha R và L.
Ta có
oAM oMB AM MB MB
U 3U Z 3Z Z 30 2    

MB MB MB
MB
R 
cos      
Z4

    



Luyn thi đi hc KIT-1: Môn Vt Lí ( Thy ng Vit Hùng)
Bài toán ệiên quan đn hp kín .

Hocmai.vn  ng chung ca hc trò Vit
Tn: 1900 58-58-12
- Trang | 7 -


UC0
UR0
UMN
UAM
N
A
B
U
AB
M
i

L
MB L MB
Z

tan    
R4

    



b)  công sut ta nhit ci
Ta có
   
   
 
 
 
 
2 2 2 2
2
xx
2 2 2
2
LC
x L C L C
x
x
U U U U
P I R r R r R r

Z 2 Z Z
R r Z Z Z Z
Rr
Rr
       

   



 
 
2
2
22
o
max
L C L C L C
120 5
U
UU
P P 300W.
2 Z Z 2 Z Z 4 Z Z 4 30 90
      
   

P
max
khi
x L C x L C

R r Z Z R Z Z r 60 30 30         

Ví d 6. Cho mn xoay chiu AB gn mch AN và NB mc ni tin mch AN gm t
n có dung kháng 100

mc ni tip vi cun cm thun có cm kháng
200
n mch NB là hp kín X cha
hai trong ba phn t ( R
0
, L
0
thun, C
0
) mc ni tip. Mn mch AB vào ngun xoay chiu
tu .100cos200


 n hiu dc trong mch là
22
(A). Bit h s công sut toàn
mch bng 1. Tng tr ca hp kín X có giá tr:
A.
50

B.
100

C.
550

D.
1750

Li gii:


V gi n mt:

Theo bài ra
1cos

U
AB
và i cùng pha
)(2100
)(2400
)(2200
VU
VUU
VUU
AB
LMN
CAM




Vì
NB

U

xiên góc và tr pha so vi i nên X phi cha R
0
và C
0
. Da vào gi
ta có:



55010050
100
22
2200
2200.
50
22
2100
2100.
222
0
2
0
000
000
CX
CCCLC
ABR
ZRZ

ZZIUUU
RRIUU

* Nu gii bng phng pháp đi s cho bài này ta làm nh sau:
Theo bài Z
AB
=
)(50
22
2100

;
1
Z
R
cos 

Vì trên AN ch có C và L nên NB (trong X) phi cha R
o
, mt khác: R
o
=Z

Z
L
(tng) = Z
C
(tng) nên Z
L
= Z

C
+Z
Co

Vy X có cha R
o
và C
o






)(100100200ZZZ
)(50ZR
CLC
AB0
o

2 2 2 2
00
50 100 50 5
XC
Z R Z      

A
C
B
N

M
X
Luyn thi đi hc KIT-1: Môn Vt Lí ( Thy ng Vit Hùng)
Bài toán ệiên quan đn hp kín .

Hocmai.vn  ng chung ca hc trò Vit
Tn: 1900 58-58-12
- Trang | 8 -


Ví d 7:
n mch AB gn mch AN và NB ghép ni tin AN gm t n có dung kháng
310
mc ni tip vn tr thun
10
n NB là hp kín X cha hai trong ba phn t ( R
0
, L
0
thun, C
0
)
mc ni tip và có U
NB
= 60 (V). Bit
)(120);(.100cos660 VuVtu
ABAN


. Tng tr ca hp kín X có giá tr

là:
A.

3
20

B.
20

C.

3
10

D.

3
10
10

Li gii:
V gi n mt AN, phn còn lt hp
kín cha gì vì vy ta gi s nó là mt kì tin theo chiu dòng
n sao cho:
)(360);(120);(60 VUVUVU
ANABNB


Nhn thy:
222
NBANAB
UUU 
, t  c
NB
U

phi chéo lên và
tam giác ANB vuông ti N.
Vì
NB
U

chéo lên nên X phi cha R
0
và L
0
.
- Xét tam giác vuông AMN có:
6
3
1
tan



CC

R
Z
R
U
U

- Xét tam giác vuông NDB có:
)(30
2
1
.60sin.
)(330
2
3
60cos.
0
0
VUU
VUU
NBL
NBR





Mt khác:
)(33
10
330

)(330
2
1
.360sin. A
R
U
IVUU
R
ANR




)(
3
20
3
10
10
)(
3
10
33
30
)(10
33
330
2
22
)

2
0
0
0
0
0










LX
L
L
R
ZRZ
I
U
Z
I
U
R

*Nhn xét
: Qua 2 ví d trên ta thy:  ví d 1 là 1 bài tn v ht


và I
nên có th gii s  ví d t rõ

và I nên gi
i s s gp rt nhia xét nhing hp, s  dng
gi t s cho kt qu nhanh chóng, ngn gn. Tuy nhiên cái khó ca hc sinh là  ch rt khó nhn bit
c tính cht:
222
NBANAB
UUU 
 có s nhn bit tt hc sinh phi rèn luyn nhiu bài t i.
Ví d 8:
n mch AB gn mch AN và NB ghép ni tin mch AN gm t n có dung
kháng
90
ghép ni tip vn tr thun
90
n mch NB là hp kín X cha hai trong ba phn t ( R
0
, L
0

thun, C
0
) mc ni tip. Cho bit:
)(.100cos260);)(
2
.100cos(2180 VtuVtu
NBAN





. Tng tr ca hp
kín X có giá tr là:
A.
290

B.
530

C.
230

D.
30

Li gii:
A
C
B
N
M
X
R
U
A
B
UC

UR
A
M
N
B
i
U
A
N
U
N
B
UR0
Ul0
D
Luyn thi đi hc KIT-1: Môn Vt Lí ( Thy ng Vit Hùng)
Bài toán ệiên quan đn hp kín .

Hocmai.vn  ng chung ca hc trò Vit
Tn: 1900 58-58-12
- Trang | 9 -


A
C
B
N
M
X
R

V gi n mt AN, phn còn lt hp kín là gì, ta gi s nó là mt kì tin
theo chin sao cho U
NB
sm pha
2

so vi U
AN
.



T gi n thy
NB
U

chéo lên nên X phi cha R
0
và L
0

- Xét tam giác vuông AMN:
)(2
90
290
290
2
2
.180cos.
4

1
90
90
tan
A
Z
U
I
UU
Z
R
U
U
C
C
ANC
CC
R






- Xét tam giác vuông NDB:
)(2303030
30)(23045:
)(30
2
230

)(230
2
2
60cos.
222
0
2
0
000
0
0
00



LX
LRL
R
NBR
ZRZ
ZVUUVì
I
U
RVUU



*Nhn xét
: Trong ví d t


và I nên gii s s gp nhi ví
d  2  ch c U
AB
t:
222
NBANAB
UUU 
không s dc. Tuy
nhiên ta li bi lch pha gia U
AN
và U
NB
 u ch gi xét thêm mt s
ví d khác.
Ví d 9:
Mt cun tr thun
 3100R
 t cm
3
()LH

. Mc ni tip cun dây vi mn
mch X có tng tr Z
X
ri mc vào hin th xoay chiu có hin th hiu dng là 120 V, tn s 50 Hz thì thy
n qua mch sm pha 30
0
so vi hin th n mch X và có giá tr hiu dng 0,3ª. Công sut tiêu
th n mch X là:
A. 30W

B. 27W
C.
W39

D.
W318

Li gii:
V gi n mch ta có:
0
22
603tan
360.3200


d
L
d
ddLd
R
Z
ZIUZRZ


Da vào gi y tam giác AMB vuông ti M
WIUP
MBVU
XXX
X
2730cos.3,0.360cos

)(36060120
0
22




Ví d 10:
u cun dây mn áp xoay chiu 120V  50Hz thì thn chy qua cun dây
có giá tr hiu dng là 2A và tr pha 60
0
so vn mch. Khi mc ni tip cun dây trên vi mt
U
A
B
UC
UR
A
M
N
B
i
U
A
N
U
N
B
UR0
Uc0

D
M
A
B
60
0
30
0
60
0
30
0
120V
60V
Luyn thi đi hc KIT-1: Môn Vt Lí ( Thy ng Vit Hùng)
Bài toán ệiên quan đn hp kín .

Hocmai.vn  ng chung ca hc trò Vit
Tn: 1900 58-58-12
- Trang | 10 -


mn X rn mch hin th xoay chin qua mch có giá tr
hiu dng 1 A và sm pha 30
0
so vu mch X. Công sut tiêu th trên toàn mch khi ghép thêm X là:
A. 120W
B. 300W
C.
200 2W

D.
300 3W

Li gii:
Ta có:
 60
2
120
I
U
Z
d
.
- Khi mc ni tip vi X thì:
)(6060.1. VZIU
dd


Da vào gi y: Tam giác AMB vuông ti M
nên:
WIUIUP
IBA
AB
AM
120.0cos
60
2
1
cos

0






Ví d 11:
Cun tr thun  t cm L mc vào
n áp xoay chiu
250 2cos(100 . )u t V
thì thn
qua cun dây có giá tr hiu dng là 5A và lch pha so vn
u mch 30
0
. Mc ni tip cun dây vn m hiu dng qua mn áp hai
u cun dây vuông pha vu X. Công sut tiêu th n mch X là:
A. 200W
B. 300W
C.
200 2W

D.
300 3W

Li gii:
Ta có:
6
;50
5

250



dd
I
U
Z

- Khi mc ni tip X:
)(15050.3. VZIU
dd


Da vào gi y:
)(300cos
)(200150250
603090
222
222
000
WIUP
VUU
UUUUUU
XXX
XX
Xd
xUdU
Xd
X



 










Ví d 12: n áp xoay chiu
)(.100cos2200 Vtu



n mch AB gn mch AM ni tip vn m hiu dng qua mch là 3A.
n áp tc thi trên AM và MB lch pha nhau 90
0
n mch AM gm cun cm thun có cm kháng
320
ni
tip vn tr thun
20
n mch MB là hp kín X. Hp kín X cha hai trong ba phn t hon tr thun
R
0
hoc cun cm thun có cm kháng Z

L0
hoc t n có dung kháng Z
C0
mc ni tip. Hp X cha:
A.
 2,54;8,93
00 C
ZR

B.
 7,26;2,46
00 C
ZR

C.
 2,54;120
00 CL
ZZ

D.
 120;120
00 CL
ZZ

Li gii:

M
A
B
60

0
30
0


i
120V
U
X
U
d
M
A
B
30
0
60
0
i
120V
U
X
U
d
Luyn thi đi hc KIT-1: Môn Vt Lí ( Thy ng Vit Hùng)
Bài toán ệiên quan đn hp kín .

Hocmai.vn  ng chung ca hc trò Vit
Tn: 1900 58-58-12
- Trang | 11 -

Ta có:
)(120)320(203
603tan
2222
0
VZRIZIU
R
Z
L
dd
d
l
d




Da vào gi 
- Xét tam giác vuông AMB:
)(160120200
2222
VAMABMB 

- Xét tam giác vuông MEB ta có:













7,2680cos.160
2,46380sin.160
60
0
00
0
00
0
I
U
ZU
I
U
RU
C

CC
R
R
d




*Chú ý
: Qua các ví d  c phn nào v i các bài toán hp kín bng pháp
gi  cp v hp kín là rng
và phc tp, vn dng nhi các ví d  trên xin mi bc hãy tham gia gii các bài t ngh
sau.
Ví d 13:
Cho m:U
AB
= 120(V); Z
C
=
)(310 
;
R = 10(); u
AN
= 60
6 cos100 ( )tV

; U
NB
= 60(V)
a) Vit biu thc u

AB
(t)
b) nh X. Bin mch gm hai trong ba phn t (R
o
, L
o
(thun), C
o
) mc ni tip
Li gii:
a) V gi n mt (Hình v)
Phn còn lt hp kín cha gì vì vy ta gi s nó là mt k tin theo chin sao cho: NB
= 60V, AB = 120V, AN = 60
V3

+ Xét tham giác ANB, ta nhn thy AB
2
= AN
2
+
NB
2
, vi N
tg =
3
1
360
60
AN
NB





6


 U
AB
sm pha so vi U
AN
góc
6

 Biu thc u
AB
(t): u
AB
= 120
2 cos 100
6
t






(V)
A

U
L
U
R
M
U
R0
E


B
U
AM
U
M
B
U
60
0
U
C0
R
X
L
A
M
B
A
C
B

N
M
X
R
U
A
B
UC
UR
A
M
N
B
i
U
A
N
U
N
B
UR0
Ul0
D
Luyn thi đi hc KIT-1: Môn Vt Lí ( Thy ng Vit Hùng)
Bài toán ệiên quan đn hp kín .

Hocmai.vn  ng chung ca hc trò Vit
Tn: 1900 58-58-12
- Trang | 12 -

nh X: T gi ta nhn thy
NB
chéo lên mà trong X ch cha 2 trong 3 phn t nên X phi cha R
o
và L
o
.
 c
00
LR
UvµU
.
+) Xét tam giác vuông AMN:
6
3
1
Z
R
U
U
tg
CC
R



+) Xét tam giác vuông NDB:
)V(30
2

1
.60sinUU
)V(330
2
3
.60cosUU
NBL
NBR
O
O



+) Mt khác: U
R
= U
AN
sin = 60
)v(330
2
1
.3 

30 3
3 3( )
10
R
U
IA
R

   

+) H
30 3
10( )
33
30 10 10 0,1
( ) ( )
3 3 3 100 3 3
O
O
O
R
O
L
LO
U
R
I
U
Z L H
I


   






      



* Nhn xét:
 n nên gii s s gp nhiu
i xét nhing hp, s n  gii phc tp). Vy s dng gi t
s cho kt qu ngn gn, Tuy nhiên, hc sinh khó nhn bic:
2 2 2
AB AN NB
U U U
 có s nhn bit tt, HS phi
rèn luyn nhiu bài t i.
Ví d 14:Mn mch xoay chiu AB gm hai phn t X, Y m ng trong mch
nhanh pha /6 so vi hin th gin mch.
a) Hai phn t trên là 2 phn t nào trong s R, L, C?
b) Bit các  ca hin th  n lt là U
0
= 40V và I
0
= 8,0 A, tn s ng
là f = 50Hz. Tính giá tr mi phn t.
Li gii:
Gi s n my thì X
,
Y là hai phn t L, C.
Gi  là góc hp vi
IU

;

( R=0): tan =
R
ZZ
cL

=  = tan
2

 vô lí
u bài
U
tr pha vi i 1 góc /6 vy mn chc chn có R (gi s X là R)
 Y là L hoc C .Do i s
 = 2f = 2.50 = 100 (Rad/s); tan = -
3
1
)
6
(tg
R
Z
C




3
Z
C
= R (1)

Mt khác: Z =
5
8
40
I
U
ZR
0
0
2
C
2

R
2
+ Z
2
C
= 25 (2)
Thay (1) vào (2): 3Z
C
2
+ Z
2
C
= 25  Z
C
= 2,5 ()  R = 2,5
3
()

Vy: R = 2,5
3
; C =





3
C
10.4
100.5,2
1
Z
1
(F)
Giáo viên: ng Vit Hùng
Ngun :
Hocmai.vn
A
B