ĐỀ THI THỬ ĐẠI HỌC NĂM HỌC 2012-2013 MÔN LÝ ĐỀ 29 docx
Bạn đang xem bản rút gọn của tài liệu. Xem và tải ngay bản đầy đủ của tài liệu tại đây (1.05 MB, 37 trang )
Phng pháp gii các dng bài tp Vt lý 12 – Phn dòng đin xoay chiu
Trang 1
Nguoithay.vn
Nguoithay.vn
A - PHN M U
I. LÝ DO CHN TÀI.
Hin nay, khi mà hình thc thi trc nghim khách quan đc áp dng trong các kì thi tt nghip và tuyn
sinh đi hc, cao đng thì yêu cu v vic nhn dng đ gii nhanh và ti u các câu trc nghim, đc bit là các
câu trc nghim đnh lng là rt cn thit đ có th đt đc kt qu cao trong kì thi. Trong đ thi tuyn sinh
H và C các nm 2010, 2011 môn Vt Lý có nhng câu trc nghim đnh lng khá khó mà các đ thi trc
đó cha có, nu cha gp và cha gii qua ln nào thì thí sinh khó mà gii nhanh và chính xác các câu này.
giúp các em hc sinh nhn dng đc các câu trc nghim đnh lng t đó có th gii nhanh và chính
xác tng câu, tôi xin tp hp ra đây các bài tp đin hình trong sách giáo khoa, trong sách bài tp, trong các đ
thi tt nghip THPT, thi tuyn sinh H – C trong nhng nm qua và phân chúng thành nhng dng c bn t
đó đa ra phng pháp gii cho tng dng. Trong nm hc 2010 – 2011 tôi đã trình bày đ tài này v 2 chng:
Dao đng c hc và Sóng c, sóng âm trong chng trình Vt lý 12 – Ban c bn và đã may mn đc HKH
S GD&T Tnh Bình Thun thm đnh, đánh giá đt gii. Tài liu cng đã đc đa lên mt s trang web
chuyên ngành nh: thuvienvatly.com, violet.vn, , đc khá nhiu thành viên ti v dùng và có nhng nhn xét
tích cc. Vì vy tôi xin vit tip chng Dòng đin xoay chiu này. Hy vng rng tp tài liu này giúp ích đc
mt chút gì đó cho các quí đng nghip trong quá trình ging dy và các em hc sinh trong quá trình kim tra,
thi c. Nu nhn đc s ng h ca các quí đng nghip và các em hc sinh thì trong thi gian ti tôi xin vit
tip nhng chng còn li ca chng trình.
II. I TNG VÀ PHM VI ÁP DNG
1) i tng s ếng đ tỢi:
+ Giáo viên dy môn Vt lý lp 12 tham kho đ hng dn hc sinh gii bài tp, đc bit là các gii các
câu trc nghim đnh lng.
+ Hc sinh hc lp 12 luyn tp đ kim tra, thi môn Vt Lý.
2) Phm ối áị ếng:
Phn dòng đin xoay chiu ca chng trình Vt Lý 12 – Ban C bn.
III. PHNG PHÁP NGHIÊN CU
Xác đnh đi tng áp dng đ tài.
Tp hp các bài tp đin hình trong sách giáo khoa, trong sách bài tp, trong các đ thi tt nghip THPT,
thi tuyn sinh H – C trong ba nm qua (t khi thay sách) và phân chúng thành các bài tp minh ha ca
nhng dng bài tp c bn.
H thng các công thc, kin thc liên quan và phng pháp gii cho tng dng.
Có hng dn gii và đáp s các bài tp minh ha đ các em hc sinh có th kim tra so sánh vi bài gii
ca mình.
Các câu trc nghim luyn tp là đ thi Tt nghip – i hc – Cao đng trong ba nm qua.
Phng pháp gii các dng bài tp Vt lý 12 – Phn dòng đin xoay chiu
Trang 2
Nguoithay.vn
Nguoithay.vn
B - NI DUNG
CÁC DNG BÀI TP V DÒNG IN XOAY CHIU
1. i cng ố ếòng đin xoay chiỐ
* Các công thc:
Biu thc ca i và u: I
0
cos(t +
i
); u = U
0
cos(t +
u
).
lch pha gia u và i: =
u
-
i
.
Các giá tr hiu dng: I =
0
2
I
; U =
0
2
U
; E =
0
2
E
.
Chu kì; tn s: T =
2
; f =
2
.
Trong 1 giây dòng đin xoay chiu có tn s f (tính ra Hz) đi chiu 2f ln.
T thông qua khung dây ca máy phát đin:
= NBScos(
,nB
) = NBScos(t + ) =
0
cos(t + ); vi
0
= NBS.
Sut đng trong khung dây ca máy phát đin:
e = -
d
dt
= - ’ = NBSsin(t + ) = E
0
cos(t + -
2
); vi E
0
=
0
= NBS.
* BỢi tị minh ha:
1. Dòng đin xoay chiu có cng đ i = 4cos120t (A). Xác đnh cng đ hiu dng ca dòng đin và cho
bit trong thi gian 2 giây dòng đin đi chiu bao nhiêu ln?
2. Mt đèn ng làm vic vi đin áp xoay chiu u = 220
2
cos100t (V). Tuy nhiên đèn ch sáng khi điu áp
đt vào đèn có |u| = 155 V. Hi trung bình trong 1 giây có bao nhiêu ln đèn sáng?
3. Dòng đin chy qua mt đon mch có biu thc i = I
0
cos100t; (i tính bng A, t tính bng s). Trong khong
thi gian t 0 đn 0,02 s, xác đnh các thi đim cng đ dòng đin có giá tr tc thi có giá tr bng: a) 0,5
I
0
; b)
2
2
I
0
.
4. Ti thi đim t, đin áp u = 200
2
cos(100t -
2
) (V); (u tính bng V, t tính bng s) có giá tr là 100
2
V và
đang gim. Xác đnh đin áp này sau thi đim đó
1
300
s.
5. in áp xoay chiu gia hai đim A và B bin thiên điu hòa vi biu thc u = 220
2
cos(100t +
6
) (V); (u tính bng V, t tính bng s). Ti thi đim t
1
nó có giá tr tc thi u
1
= 220 V và đang có xu hng tng. Hi ti
thi đim t
2
ngay sau t
1
5 ms thì nó có giá tr tc thi u
2
bng bao nhiêu?
6. Mt khung dây dn phng dt hình ch nht có 500 vòng dây, din tích mi vòng 54 cm
2
. Khung dây quay
đu quanh mt trc đi xng (thuc mt phng ca khung), trong t trng đu có vect cm ng t vuông góc
vi trc quay và có đ ln B = 0,2 T. Tính t thông cc đi qua khung dây. sut đin đng cm ng
xut hin trong khung dây có tn s 50 Hz thì khung dây phi quay vi tc đ bao nhiêu vòng/phút?
7. Mt khung dây dn phng dt hình ch nht có 500 vòng dây, din tích mi vòng là 220 cm
2
. Khung dây
quay đu vi tc đ 50 vòng/s quanh trc đi xng nm trong mt phng khung dây, trong mt t trng đu
có véc t cm ng t
B
vuông góc vi trc quay và có đ ln
2
5
T. Tính sut đin đng cc đi xut hin
trong khung dây.
8. Mt khung dây dn hình ch nht có 1500 vòng, din tích mi vòng 100 cm
2
, quay đu quanh trc đi xng
ca khung vi tc đ góc 120 vòng/phút trong mt t trng đu có cm ng t bng 0,4 T. Trc quay vuông
góc vi các đng sc t. Chn gc thi gian là lúc véc t pháp tuyn ca mt phng khung dây cùng hng
vi véc t cm ng t. Vit biu thc sut đin đng cm ng tc thi trong khung.
Phng pháp gii các dng bài tp Vt lý 12 – Phn dòng đin xoay chiu
Trang 3
Nguoithay.vn
Nguoithay.vn
9. T thông qua 1 vòng dây dn là =
2
2.10
cos(100t -
4
) (Wb). Tìm biu thc ca sut đin đng cm
ng gia hai đu cun dây gm 150 vòng dây này.
* Hng ến gii
1. Ta có: I =
0
2
I
= 2
2
A; f =
2
= 60 Hz.
Trong 2 giây dòng đin đi chiu 4f = 240 ln.
2. èn ch sáng khi đin áp đt vào đèn có |u| 155 V, do đó trong mt chu kì s có 2 ln đèn sáng. Trong 1
giây có
1
2
= 50 chu kì nên s có 100 ln đèn sáng.
3. a) Ta có: 0,5I
0
= I
0
cos100t cos100t = cos(±
3
) 100t = ±
3
+ 2k
t = ±
1
300
+ 0,02k; vi k Z. Các nghim dng nh hn hoc bng 0,02 s trong 2 h nghim này là t =
1
300
s và t =
1
60
s.
b) Ta có:
2
2
I
0
= I
0
cos100t cos100t = cos(±
4
) 100t = ±
4
+ 2k
t = ±
1
400
+ 0,02k; vi k Z. Các nghim dng nh hn hoc bng 0,02 s trong 2 h nghim này là t =
1
400
s và t =
7
400
s.
4. Ti thi đim t: u = 100
2
= 200
2
cos(100t -
2
)
cos(100t -
2
) =
1
2
= cos(±
3
). Vì u đang gim nên ta nhn nghim (+)
100t -
2
=
3
t =
1
120
(s).
Sau thi đim đó
1
300
s, ta có:
u = 200
2
cos(100(
1
120
+
1
300
) -
2
) = 200
2
cos
2
3
= - 100
2
(V).
5. Ta có: u
1
= 220 = 220
2
cos(100t
1
+
6
) cos(100t
1
+
6
) =
2
2
= cos(
4
) .
Vì u đang tng nên ta nhn nghim (-) 100t
1
+
6
= -
4
t
1
= -
1
240
s
t
2
= t
1
+ 0,005 =
0,2
240
s u
2
= 220
2
cos(100t
2
+
6
) = 220 V.
6. Ta có:
0
= NBS = 0,54 Wb; n =
60 f
p
= 3000 vòng/phút.
7. Ta có: f = n = 50 Hz; = 2f = 100 rad/s; E
0
= NBS = 220
2
V.
8. Ta có:
0
= NBS = 6 Wb; =
60
n
2 = 4 rad/s;
Phng pháp gii các dng bài tp Vt lý 12 – Phn dòng đin xoay chiu
Trang 4
Nguoithay.vn
Nguoithay.vn
=
0
cos(
nB,
) =
0
cos(t + ); khi t = 0 thì (
nB,
) = 0 = 0.
Vy = 6cos4t (Wb); e = - ’= 24sin4t = 24cos(4t -
2
) (V).
9. Ta có: e = - N’= 150.100
2
2.10
sin(100t -
4
) = 300cos(100t -
3
4
) (V).
2. Tìm mt s đi lng tọên các loi đon mch xoay chiỐ
* Các công thc:
Cm kháng, dung kháng, tng tr: Z
L
= L; Z
C
=
1
C
; Z =
2
CL
2
) Z- (Z R
.
nh lut Ôm: I =
U
Z
=
R
U
R
=
L
L
U
Z
=
C
C
U
Z
.
Góc lch pha gia u và i: tan =
L
C
ZZ
R
.
Công sut: P = UIcos = I
2
R =
2
2
UR
Z
.
H s công sut: cos =
R
Z
.
in nng tiêu th mch đin: W = A = Pt.
* Phng ịháị gii:
tìm các đi lng trên đon mch xoay chiu ta vit biu thc liên quan đn các đi lng đã bit và đi
lng cn tìm t đó suy ra và tính đi lng cn tìm.
Trong mt s trng hp ta có th dùng giãn đ véc t đ gii bài toán.
Trên đon mch khuyt thành phn nào thì ta cho thành phn đó bng 0. Nu mch va có đin tr thun R
và va có cun dây có đin tr thun r thì đin tr thun ca mch là (R + r).
* BỢi tị minh ha:
1. Nu đt vào hai đu cun dây đin áp 1 chiu 9 V thì cng đ dòng đin trong cun dây là 0,5 A. Nu đt
vào hai đu cun dây đin áp xoay chiu có giá tr hiu dng là 9 V thì cng đ hiu dng ca dòng đin qua
cun dây là 0,3 A. Xác đnh đin tr thun và cm kháng ca cun dây.
2. Mt đin tr thun R = 30 và mt cun dây đc mc ni tip vi nhau thành mt đon mch. Khi đt
đin áp không đi 24 V vào hai đu đon mch này thì dòng đin đi qua nó có cng đ 0,6 A; khi đt mt đin
áp xoay chiu tn s 50 Hz vào hai đu đon mch, thì dòng đin qua nó lch pha 45
0
so vi đin áp này. Tính
đ t cm ca cun dây, tng tr ca cun dây và tng tr ca c đon mch.
3. Mt m đin hot đng bình thng khi ni vi mng đin xoay chiu có đin áp hiu dng là 220 V, đin
tr ca m khi đó là 48,4 . Tính nhit lng do m ta ra trong thi gian mt phút.
4. Mt đon mch gm đin tr thun R, cun cm thun L và t đin C mc ni tip. Cng đ dòng đin tc
thi đi qua mch có biu thc i = 0,284cos120t (A). Khi đó đin áp hiu dng gia hai đu đin tr, cun dây
Phng pháp gii các dng bài tp Vt lý 12 – Phn dòng đin xoay chiu
Trang 5
Nguoithay.vn
Nguoithay.vn
và t đin có giá tr tng ng là U
R
= 20 V; U
L
= 40 V; U
C
= 25 V. Tính R, L, C, tng tr Z ca đon mch và
đin áp hiu dng gia hai đu đon mch.
5. t đin áp u = 100cos(t +
6
) (V) vào hai đu đon mch RLC thì dòng đin qua mch là i =
2
cos(t
+
3
) (A). Tính công sut tiêu th và đin tr thun ca đon mch.
6. t đin áp u = 200
2
cos(100t) (V) vào hai đu đon mch AB gm hai đon mch AM và MB mc ni
tip. on AM gm đin tr thun R mc ni tip vi cun cm thun L, đon MB ch có t đin C. Bit đin
áp gia hai đu đon mch AM và đin áp gia hai đu đon mch MB có giá tr hiu dng bng nhau nhng
lch pha nhau
2
3
. Tính đin áp hiu dng gia hai đu đon mch AM.
7. Mt đon mch AB gm hai đon mch AM và MB mc ni tip. on mch AM có đin tr thun R = 50
Ω ni tip vi cun cm thun có L =
1
H, đon mch MB ch có t đin vi đin dung thay đi đc. t đin
áp u = U
0
cos100t (V) vào hai đu đon mch AB. iu chnh đin dung ca t đn giá tr C
1
sao cho đin áp
hai đu đon mch AB lch pha
2
so vi đin áp hai đu đon mch AM. Tính C
1
.
8. t đin áp xoay chiu có giá tr hiu dng không đi, tn s 50 Hz vào hai đu đon mch mc ni tip gm
đin tr thun R, cun cm thun L và t đin có đin dung C thay đi đc. iu chnh đin dung C đn giá tr
4
10
4
F hoc
4
10
2
F thì công sut tiêu th trên đon mch đu có giá tr bng nhau. Tính đ t cm L.
9. t đin áp xoay chiu có giá tr hiu dng 200 V và tn s không đi vào hai
đu A và B nh hình v. Trong đó R là bin tr, L là cun cm thun và C là t
đin có đin dung thay đi. Các giá tr R, L, C hu hn và khác không. Vi C = C
1
thì đin áp hiu dng gia hai đu bin tr R có giá tr không đi và khác
không khi thay đi giá tr R ca bin tr. Tính đin áp hiu dng gia A và N khi C =
1
2
C
.
10. t đin áp u = U
2
cost (V) vào hai đu đon mch gm cun cm thun mc ni tip vi mt bin tr
R. ng vi hai giá tr R
1
= 20 và R
2
= 80 ca bin tr thì công sut tiêu th trong đon mch đu bng 400
W. Tính giá tr ca U.
11. t đin áp xoay chiu có giá tr hiu dng và tn s không đi vào hai đu đon mch gm bin tr R mc ni
tip vi t đin có đin dung C. Gi đin áp hiu dng gia hai đu t đin, gia hai đu bin tr và h s công sut
ca đon mch khi bin tr có giá tr R
1
ln lt là U
C1
, U
R1
và cos
1
; khi bin tr có giá tr R
2
thì các giá tr tng
ng nói trên là U
C2
, U
R2
và cos
2
. Bit U
C1
= 2U
C2
, U
R2
= 2U
R1
. Xác đnh cos
1
và cos
2
.
12. t đin áp u = U
2
cost vào hai đu đon mch AB gm hai đon mch AN và NB mc ni tip. on
AN gm bin tr R mc ni tip vi cun cm thun có đ t cm L, đon NB ch có t đin vi đin dung C.
t
1
=
1
2 LC
. Xác đnh tn s góc đ đin áp hiu dng gia hai đu đon mch AN không ph thuc
vào R.
13. t đin áp u =
2cos2U ft
(U không đi, tn s f thay đi đc) vào hai đu đon mch mc ni tip
gm đin tr thun R, cun cm thun có đ t cm L và t đin có đin dung C. Khi tn s là f
1
thì cm kháng
và dung kháng ca đon mch có giá tr ln lt là 6 và 8 . Khi tn s là f
2
thì h s công sut ca đon
mch bng 1. Tìm h thc liên h gia f
1
và f
2
.
14. Mt đon mch AB gm hai đon mch AM và MB mc ni tip. on mch AM gm đin tr thun R
1
mc ni tip vi t đin có đin dung C, đon mch MB gm đin tr thun R
2
mc ni tip vi cun cm
thun có đ t cm L. t đin áp xoay chiu có tn s và giá tr hiu dng không đi vào hai đu đon mch
AB. Khi đó đon mch AB tiêu th công sut bng 120 W và có h s công sut bng 1. Nu ni tt hai đu t
Phng pháp gii các dng bài tp Vt lý 12 – Phn dòng đin xoay chiu
Trang 6
Nguoithay.vn
Nguoithay.vn
đin thì đin áp hai đu đon mch AM và MB có cùng giá tr hiu dng nhng lch pha nhau
3
. Tính công
sut tiêu th trên đon mch AB trong trng hp này.
15. on mch AB gm hai đon mch AM và MB mc ni tip. on mch AM gm đin tr thun R
1
= 40
ni tip vi t đin
3
10
CF
4
, đon mch MB gm đin tr thun R
2
ni tip vi cun cm thun L. t
vào A, B đin áp xoay chiu có giá tr hiu dng và tn s không đi thì đin áp tc thi hai đu đon mch
AM và MB ln lt là:
AM
7
u 50 2cos(100 t )(V)
12
và
MB
u 150cos100 t(V)
. Tính h s
công sut ca đon mch AB.
16. t mt đin áp xoay chiu có giá tr hiu dng và tn s không đi ln lt vào hai đu đin tr thun R,
cun cm thun có đ t cm L, t đin có đin dung C thì cng đ dòng đin hiu dng qua mch tng ng
là 0,25 A; 0,5 A; 0,2 A. Tính cng đ dòng đin hiu dng qua mch nu đt đin áp xoay chiu này vào hai
đu đon mch gm ba phn t trên mc ni tip.
* Hng ến gii
1. Ta có: R =
1C
U
I
= 18 ; Z
d
=
XC
U
I
= 30 ; Z
L
=
22
RZ
d
= 24 .
2. Ta có: R + r =
U
I
= 40 r = 10 ;
L
Z
Rr
= tan = 1 Z
L
= R + r = 40
L =
2
L
Z
f
= 0,127 H; Z
d
=
22
L
Zr
= 41,2 ; Z =
22
)(
L
ZrR
= 40
2
.
3. Ta có: I =
U
R
= 4,55 A; P = I
2
R =
2
U
R
= 1000 W; Q = Pt = 60000 J = 60 kJ.
4. Ta có: I =
0
2
I
= 0,2 A; R =
R
U
I
= 100 ; Z
L
=
L
U
I
= 200 ; L =
L
Z
= 0,53 H;
Z
C
=
C
U
I
= 125 ; C =
1
C
Z
= 21,2.10
-6
F; Z =
2
CL
2
) Z- (Z R
= 125 ;
U = IZ = 25 V.
5. Ta có: =
u
-
i
= -
6
; P = UIcos = 50
3
W; R =
2
P
I
= 25
3
.
6. Ta có:
AB
U
=
AM
U
+
MB
U
U
2
AB
= U
2
AM
+ U
2
MB
+ 2U
AM
U
MB
cos(
U
AM
,
U
MB
).
Vì U
AM
= U
MB
và (
AM
U
,
MB
U
) =
2
3
U
2
AB
= U
2
AM
U
AM
= U
AB
= 220 V.
7. Ta có: Z
L
= L = 100 . Vì đon mch AB có t đin nên đin áp u
AB
tr pha hn đin áp u
AN
AB
-
AN
= -
2
AN
=
AB
+
2
tan
AN
= tan(
AB
+
2
) = - cotan
AB
tan
AB
.tan
AN
=
R
Z
R
ZZ
L
CL
.
1
= tan
AB
.(- cotan
AB
) = - 1
Z
C1
=
1
L
R
Z
+ Z
L
= 125 C
1
=
1
1
C
Z
=
5
8.10
F.
Phng pháp gii các dng bài tp Vt lý 12 – Phn dòng đin xoay chiu
Trang 7
Nguoithay.vn
Nguoithay.vn
8. Ta có: Z
C1
=
1
1
2 fC
= 400 ; Z
C2
=
2
1
2 fC
= 200 .
P
1
= P
2
hay
2
2
2
2
1
2
Z
RU
Z
RU
Z
2
1
= Z
2
2
hay R
2
+ (Z
L
– Z
C1
)
2
= R
2
+ (Z
L
– Z
C2
)
2
Z
L
=
2
21 CC
ZZ
= 300 ; L =
2
L
Z
f
=
3
H.
9. Khi C = C
1
thì U
R
= IR =
22
)(
.
1
CL
ZZR
RU
. U
R
không ph thuc R thì Z
L
= Z
C1
.
Khi C = C
2
=
1
2
C
thì Z
C2
= 2Z
C1
; Z
AN
=
22
L
ZR
=
2
1
2
C
ZR
;
Z
AB
=
2
2
2
)(
CL
ZZR
=
2
1
2
C
ZR
= Z
AN
U
AN
= IZ
AN
= UZ
AB
= U
AB
= 200 V.
10. Ta có: P =
22
1
1
2
L
ZR
RU
=
22
2
2
2
L
ZR
RU
Z
L
=
21
RR
= 40 . U =
1
22
1
)(
R
ZRP
L
= 200 V.
11. Ta có: U
C1
= I
1
Z
C
= 2U
C2
= 2I
2
Z
C
I
1
= 2I
2
; U
R2
= I
2
R
2
= 2U
R1
= 2I
1
R
1
= 2.2I
2
R
1
R
2
= 4R
1
; I
1
=
22
1 C
ZR
U
= 2I
2
= 2
22
2 C
ZR
U
R
2
2
+ Z
2
C
= 4R
2
1
+ 4Z
2
C
16 R
2
1
+ Z
2
C
= 4R
2
1
+ 4Z
2
C
Z
C
= 2R
1
Z
1
=
22
1 C
ZR
=
5
R
1
cos
1
=
1
1
R
Z
=
1
5
; cos
2
=
2
2
Z
R
=
1
1
2
4
Z
R
=
2
5
.
12. U
AN
= IZ
AN
=
22
22
)(
.
CL
L
ZZR
ZRU
không ph thuc vào R thì:
R
2
+ Z
2
L
= R
2
+ (Z
L
– Z
C
)
2
Z
C
= 2Z
L
hay
1
C
= 2L
=
LC2
1
=
LC2
2
=
1
2
.
13. Ta có:
2
11
1
1
1
2
6
(2 )
1
8
2
L
C
Z f L
f LC
Z
fC
=
3
4
và
2
22
1
2
2
2
(2 )
1
2
L
C
Z f L
f LC
Z
fC
= 1
2
2
2
1
f
f
=
4
3
f
2
=
2
3
f
1
.
14. Khi cha ni tt hai bn t, cos = 1, đon mch có cng hng đin, do đó:
P
AB
=
2
12
U
RR
= 120 W.
Khi ni tt hai bn t: tan
MB
=
2
L
Z
R
=
3
Z
L
=
3
R
2
; U
AM
= U
MB
R
1
=
2 2 2 2
2 2 2
( 3 )
L
R Z R R
= 2R
2
Phng pháp gii các dng bài tp Vt lý 12 – Phn dòng đin xoay chiu
Trang 8
Nguoithay.vn
Nguoithay.vn
tan’ =
2
1 2 2
3
3
33
L
R
Z
R R R
’ =
6
; P
AB
=
2
12
U
RR
=
2
2
3
U
R
= 120
U
2
= 360R
2
; Z’ =
2 2 2 2
1 2 2 2
( ) (3 ) ( 3 )
L
R R Z R R
= 2
3
R
2
.
Vy: P’
AB
=
2
os '
'
U
c
Z
= 90 W.
15. Ta có: Z
C
=
1
C
= 40 ; Z
AM
=
22
1 C
RZ
= 40
2
; I
0
=
AM
AM
U
Z
= 1,25;
tan
AM
=
1
C
Z
R
= - 1
AM
= -
4
;
i
+
AM
= -
7
12
i
= -
7
12
-
AM
= -
7
12
+
4
= -
3
;
i
+
MB
= 0
MB
=
i
=
3
;
tan
MB
=
2
L
Z
R
=
3
Z
L
=
3
R
2
;
Z
MB
=
0
0
MB
U
I
= 120 =
2 2 2 2
2 2 2
( 3 )
L
R Z R R
= 2R
2
R
2
= 60 ; Z
L
= 60
3
. Vy: cos =
12
22
12
( ) ( )
L
C
RR
R R Z Z
= 0,843.
16. Ta có: R =
R
U
I
= 4U; Z
L
=
L
U
I
= 2U; Z
C
=
C
U
I
= 5U; I =
U
Z
=
22
)52(4 U
U
= 0,2 A.
3. Vit biỐ thc ca Ố ốỢ i tọên đon mch xoay chiỐ
* Các công thc:
Biu thc ca u và i: Nu i = I
0
cos(t +
i
) thì u = (t +
i
+ ).
Nu u = U
0
cos(t +
u
) thì i = I
0
cos(t +
u
- ).
Vi: I =
U
Z
; I
0
=
0
U
Z
; I
0
= I
2
; U
0
= U
2
; tan =
L
C
ZZ
R
; Z
L
> Z
C
thì u nhanh pha hn i; Z
L
< Z
C
thì
u chm pha hn i.
on mch ch có đin tr thun R: u cùng pha vi i; đon mch ch có cun thun cm L: u sm pha hn i góc
2
; đon mch ch có t đin u tr pha hn i góc
2
.
Trng hp đin áp gia hai đu đon mch là u = U
0
cos(t + ). Nu đon mch ch có t đin thì: i =
I
0
cos(t + +
2
) = - I
0
sin(t + ) hay mch ch có cun cm thì: i = I
0
cos(t + -
2
) = I
0
sin(t + ) hoc
mch có c cun cm thun và t đin mà không có đin tr thun R thì: i = I
0
sin(t + ). Khi đó:
2
2
0
i
I
+
2
2
0
u
U
= 1.
* Phng ịháị gii: vit biu thc cng đ dòng đin chy qua đon mch hoc vit biu thc đin áp
gia hai đu mt đon mch ta tính giá tr cc đi ca cng đ dòng đin hoc đin áp cc đi tng ng và
góc lch pha gia đin áp và cng đ dòng đin ri thay vào biu thc tng ng.
Chú ý: Nu trong đon mch có nhiu phn t R, L, C mc ni tip thì trong Khi tính tng tr hoc đ lch pha
gia u và i ta đt R = R
1
+ R
2
+ ; Z
L
= Z
L1
+ Z
L2
+ ; Z
C
= Z
C1
+ Z
C2
+ . Nu mch không có đin tr
thun thì ta cho R = 0; không có cun cm thì ta cho Z
L
= 0; không có t đin thì ta cho Z
C
= 0.
* BỢi tị minh ha:
Phng pháp gii các dng bài tp Vt lý 12 – Phn dòng đin xoay chiu
Trang 9
Nguoithay.vn
Nguoithay.vn
1. Mt t đin có đin dung C = 31,8 F, khi mc vào mch đin thì dòng đin chy qua t đin có cng đ i =
0,5cos100t (A). Vit biu thc đin áp gia hai bn t.
2. Cho đon mch RLC gm R = 80 , L = 318 mH, C = 79,5 F. in áp gia hai đu đon mch là: u
=
120
2
cos100t (V). Vit biu thc cng đ dòng đin chy trong mch và tính đin áp hiu dng gia hai
đu mi dng c.
3. Cho đon mch xoay chiu RLC có R = 50
3
; L =
1
H; C =
3
10
5
F . in áp gia hai đu đon mch
có biu thc u
AB
= 120cos100t (V). Vit biu thc cng đ dòng đin trong mch và tính công sut tiêu th
ca mch.
4. Mt mch đin AB gm đin tr thun R = 50 , mc ni tip vi cun dây có đ t cm L =
1
H, đin tr
thun R
0
= 50 . t vào hai đu đon mch đin áp xoay chiu u
AB
= 100
2
cos100t (V). Vit biu thc
đin áp tc thi hai đu cun dây.
5. t mt đin áp xoay chiu u = U
0
cos(100t -
3
) (V) vào hai đu mt t đin có đin dung
4
2.10
(F).
thi đim đin áp gia hai đu t đin là 150 V thì cng đ dòng đin trong mch là 4 A. Vit biu thc cng
đ dòng đin chy trong mch.
6. t đin áp xoay chiu u = U
0
cos(100t +
3
) (V) vào hai đu mt cun cm thun có đ t cm L =
1
2
H. thi đim đin áp gia hai đu cun cm là 100
2
V thì cng đ dòng đin qua cun cm là 2 A. Vit
biu thc cng đ dòng đin chy qua cun cm.
7. Mch RLC gm cun thun cm có L =
2
H, đin tr thun R = 100 và t đin có C =
4
10
F. Khi
trong mch có dòng đin i =
2
cost (A) chy qua thì h s công sut ca mch là
2
2
. Xác đnh tn s ca
dòng đin và vit biu thc đin áp gia hai đu đon mch.
8. Cho mch đin xoay chiu gm đin tr thun R = 10 , cun dây thun cm L và t đin C =
3
10
2
F mc
ni tip. Biu thc ca đin áp gia hai bn t là u
C
= 50
2
cos(100t – 0,75) (V). Xác đnh
đ t cm cun dây, vit biu thc cng đ dòng đin chy trong mch.
* Hng ến gii
1. Ta có: Z
C
=
1
C
= 100 ; U
0C
= I
0
Z
C
= 50 V; u
C
= 50cos(100t -
2
) (V).
2. Ta có: Z
L
= L = 100 ; Z
C
=
1
C
= 40 ;
Z =
2
CL
2
) Z- (Z R
= 100 ; I =
U
Z
= 1,2 A; tan =
L
C
ZZ
R
= tan37
0
=
37
180
rad; i = 1,2
2
cos(100t -
37
180
) (A); U
R
= IR = 96 V;
U
L
= IZ
L
= 120 V; U
C
= IZ
C
= 48 V.
3. Ta có: Z
L
= L = 100 ; Z
C
=
1
C
= 50 ; Z
=
2
CL
2
) Z- (Z R
= 100 ;
tan =
L
C
ZZ
R
= tan30
0
=
6
rad; I
0
=
0
U
Z
= 1,2 A; i = 1,2cos(100t -
6
) (A);
P = I
2
R = 62,4 W.
Phng pháp gii các dng bài tp Vt lý 12 – Phn dòng đin xoay chiu
Trang 10
Nguoithay.vn
Nguoithay.vn
4. Ta có: Z
L
= L = 100 ; Z =
22
0
)(
L
ZRR
= 100
2
;
I =
U
Z
=
1
2
A; tan =
0
L
Z
RR
= tan
4
=
4
; Z
d
=
22
0 L
ZR
= 112 ; U
d
= IZ
d
= 56
2
V; tan
d
=
0
R
Z
L
= tan63
0
d
=
63
180
. Vy: u
d
= 112cos(100t -
4
+
63
180
) = 112cos(100t +
10
) (V).
5. Ta có: Z
C
=
1
C
= 50 ; i = I
0
cos(100t -
3
+
2
) = - I
0
sin(100t -
3
).
Khi đó:
2
2
0
i
I
+
2
2
0
u
U
= 1 hay
22
0
2
2
0
2
C
ZI
u
I
i
= 1 I
0
=
22
)(
C
Z
u
i
= 5 A.
Vy: i = 5cos(100t +
6
) (A).
6. Ta có: Z
L
= L = 50 ; i = I
0
cos(100t +
3
-
2
) = I
0
sin(100t +
3
).
Khi đó:
2
2
0
i
I
+
2
2
0
u
U
= 1 hay
22
0
2
2
0
2
L
ZI
u
I
i
= 1 I
0
=
22
)(
L
Z
u
i
= 2
3
A.
Vy: i = 2
3
cos(100t -
6
) (A).
7. Ta có: cos =
R
Z
Z =
os
R
c
= 100
2
; Z
L
– Z
C
= ±
22
RZ
= ± 100
2fL -
1
2 fC
= 4f -
4
10
2 f
= ±10
2
8f
2
± 2.10
2
f - 10
4
= 0
f = 50 Hz hoc f = 25 Hz; U = IZ = 100
2
V.
Vy: u = 200cos(100t +
4
) (A) hoc u = 200cos(25t -
4
) (A).
8. Ta có: Z
C
=
1
C
= 20 ; - -
2
= -
3
4
=
4
; tan =
L
C
ZZ
R
Z
L
= Z
C
+ R.tan = 30 L =
L
Z
=
3
10
H; I =
C
C
U
Z
= 2,5 A.
Vy: i = 2,5
2
cos(100t -
4
) (A).
Phng pháp gii các dng bài tp Vt lý 12 – Phn dòng đin xoay chiu
Trang 11
Nguoithay.vn
Nguoithay.vn
4. BỢi toán cc tọ tọên đon mch xoay chiỐ
* Các công thc:
Khi Z
L
= Z
C
hay =
1
LC
thì Z = Z
min
= R; I
max
=
U
R
; P
max
=
2
U
R
; = 0 (u cùng pha vi i). ó là cc đi
do cng hng đin.
Công sut: P = I
2
R =
2
2
UR
Z
.
in áp hiu dng gia hai đu cun thun cm: U
L
= IZ
L
=
L
UZ
Z
.
in áp hiu dng gia hai bn t: U
C
= IZ
C
=
C
UZ
Z
.
* Phng ịháị gii:
+ Vit biu thc đi lng cn xét cc tr (I, P, U
L
, U
C
) theo đi lng cn tìm (R, L, C, ).
+ Xét điu kin cng hng: nu trong mch xy ra hin tng cng hng thì lp lun đ suy ra đi lng cn
tìm.
+ Nu không có cng hng thì bin đi biu thc đ đa v dng ca bt đng thc Côsi hoc dng ca tam
thc bc hai có cha bin s đ tìm cc tr.
Sau khi gii các bài tp loi này ta có th rút ra mt s công thc sau đ s dng khi cn gii nhanh các câu
trc nghim dng này:
Cc đi P theo R: R = |Z
L
– Z
C
|. Khi đó P
max
=
2
2| |
L
C
U
ZZ
=
2
2
U
R
.
Cc đi U
L
theo Z
L
: Z
L
=
C
C
Z
ZR
22
; U
Lmax
=
R
ZRU
C
22
; U
2
maxL
= U
2
+ U
2
R
+ U
2
C
Cc đi ca U
C
theo Z
C
: Z
C
=
L
L
Z
ZR
22
; U
Cmax
=
R
ZRU
L
22
; U
2
maxC
= U
2
+ U
2
R
+ U
2
L
Cc đi ca U
L
theo : U
L
= U
Lmax
khi =
22
2
2
CRLC
.
Cc đi ca U
C
theo : U
C
= U
Cmax
khi =
2
2
2
1
L
R
LC
.
* BỢi tị minh ha:
1. Cho mch đin nh hình v. Trong đó R = 60 , cun dây thun
cm
có đ t cm L =
1
2
H, t đin có đin dung C thay đi đc. t
vào
gia hai đu đon mch mt đin áp xoay chiu n đnh: u
AB
= 120
2
cos100t (V). Xác đnh đin dung ca
t đin đ cho công sut tiêu th trên đon mch đt giá tr cc đi. Tính giá tr cc đi đó.
2. Mt đon mch gm R = 50 , cun thun cm có đ t cm L và t đin có đin dung C =
4
2.10
F mc
ni tip. t vào hai đu đon mch mt đin áp xoay chiu có đin áp hiu dng 110 V, tn s 50 Hz. Thì thy
u và i cùng pha vi nhau. Tính đ t cm ca cun cm và công sut tiêu th ca đon mch.
3. Cho mch đin nh hình v. Trong đó đin tr thun R = 50 ,
cun
F,
dây thun cm có đ t cm L = 159 mH, t đin có đin dung C = 31,8
đin tr ca ampe k và dây ni không đáng k. t vào gia hai đu đon
mch mt đin áp xoay chiu u
AB
= 200cost (V). Xác đnh tn s ca đin áp đ ampe k ch giá tr cc đi
và s ch ca ampe k lúc đó.
Phng pháp gii các dng bài tp Vt lý 12 – Phn dòng đin xoay chiu
Trang 12
Nguoithay.vn
Nguoithay.vn
4. t đin áp u = 100
2
cost (V), có thay đi đc vào hai đu đon mch gm đin tr thun R = 200
, cun cm thun có đ t cm L =
25
36
H và t đin có đin dung C =
4
10
F mc ni tip. Công sut tiêu
th ca đon mch là 50 W. Xác đnh tn s ca dòng đin.
5. Cho mch đin xoay chiu gm bin tr R, cun thun cm L =
1
2
H, t đin C =
4
10
F mc ni
tip vi nhau. t vào hai đu đon mch đin áp xoay chiu u = 220
2
cos100t (V). Xác đnh
đin tr ca bin tr đ công sut tiêu th trên đon mch đt giá tr cc đi. Tính giá tr cc đi đó.
,
6. Cho mch đin nh hình v. Trong đó cun dây có đin tr thun r = 90
có đ t cm L =
1,2
H, R là bin tr. t vào hai đu đon mch mt đin
áp
xoay chiu n đnh u
AB
= 200
2
cos100t (V). nh giá tr ca bin tr R
đ
công sut to nhit trên bin tr đt giá tr cc đi. Tính công sut cc đi đó.
7. Cho mch đin nh hình v. Trong đó R = 100
3
; C =
4
10
2
F; cun dây thun cm có đ t cm L thay
đi đc. in áp gia hai đu đon mch là u = 200cos100t (V). Xác đnh đ t cm ca cun dây đ đin áp
hiu dng trên cun cm L là cc đi. Tính giá tr cc đi đó.
8. Cho mch đin nh hình v. Trong đó R = 60 , cun dây thun cm có
đ
t cm L =
1
2
H, t đin có đin dung C thay đi đc. t vào gia hai
đu
đon mch mt đin áp xoay chiu n đnh: u
AB
= 120
2
cos100t (V).
Xác
đnh đin dung ca t đin đ đin áp gia hai bn t đt giá tr cc đi. Tính giá tr cc đi đó.
9. Cho mt mch ni tip gm cun thun cm L =
2
H, đin tr R = 100 , t đin C =
4
10
F. t vào
mch đin áp xoay chiu u = 200
2
cost (V). Tìm đ:
a) in áp hiu dng trên R đt cc đi.
b) in áp hiu dng trên L đt cc đi.
c) in áp hiu dng trên C đt cc đi.
10. t đin áp u = U
2
cost vi U không đi vào hai đu đon mch AB gm hai đon mch AN và NB mc
ni tip. on AN gm bin tr R mc ni tip vi cun cm thun L, đon NB ch có t đin, đin dung C. Vi
=
0
=
1
LC
thì cng đ dòng đin qua đon mch đt giá tr cc đi. Tính tn s góc theo
0
đ đin
áp hiu dng gia hai đu đon mch AN không ph thuc vào R.
11. Ln lt đt các đin áp xoay chiu:
u
1
=
1
2cos(100 )Ut
; u
2
=
2
2cos(120 )Ut
và u
3
=
3
2cos(110 )Ut
vào hai đu đon mch gm đin tr thun R, cun cm thun L và t đin C mc ni tip thì cng đ dòng
đin trong đon mch có biu thc tng ng là:
i
1
=
2cos100It
; i
2
=
2
2 cos(120 )
3
It
và i
3
=
2
' 2cos(110 )
3
It
.
So sánh I và I’.
12. t đin áp xoay chiu
2cos100u U t
vào hai đu đon mch mc ni tip gm đin tr thun
R, t đin có đin dung C và cun cm thun có đ t cm L thay đi đc. iu chnh L đ đin áp hiu dng
hai đu cun cm đt giá tr cc đi thì thy giá tr cc đi đó bng 100 V và đin áp hiu dng hai đu t
đin bng 36 V. Tính U.
Phng pháp gii các dng bài tp Vt lý 12 – Phn dòng đin xoay chiu
Trang 13
Nguoithay.vn
Nguoithay.vn
13. t đin áp xoay chiu u = U
0
cost (U
0
không đi và thay đi đc) vào hai đu đon mch gm đin tr
thun R, cun cm thun có đ t cm L và t đin có đin dung C mc ni tip, vi CR
2
< 2L. Khi =
1
hoc =
2
thì đin áp hiu dng gia hai bn t đin có cùng mt giá tr. Khi =
0
thì đin áp hiu dng
gia hai bn t đin đt cc đi. Tìm h thc liên h gia
1
,
2
và
0
.
14. t đin áp xoay chiu
u U 2 cos100 t
(U không đi, t tính bng s) vào hai đu đon mch mc ni
tip gm đin tr thun R, cun cm thun có đ t cm
1
5
H và t đin có đin dung C thay đi đc. iu
chnh đin dung ca t đin đ đin áp hiu dng gia hai bn t đin đt giá tr cc đi và bng
U3
. Tính
R.
* Hng ến gii
1. Ta có: Z
L
= L = 50 . P = P
max
thì Z
C
= Z
L
= 50 C =
1
C
Z
=
4
2.10
F.
Khi đó: P
max
=
2
U
R
= 240 W.
2. Ta có: Z
C
=
1
2 fC
= 50 . u và i cùng pha thì Z
L
= Z
C
= 50
L =
2
L
Z
f
=
1
2
H. Khi đó: P = P
max
=
2
U
R
= 242 W.
3. Ta có: I = I
max
khi Z
L
= Z
C
hay 2fL =
1
2 fC
f =
1
2 LC
= 70,7 Hz.
Khi đó I = I
max
=
U
R
= 2
2
A.
4. Ta có: P = I
2
R I =
P
R
= 0,5 A =
U
R
= I
max
do đó có cng hng đin.
Khi có cng hng đin thì = 2f =
1
LC
f =
1
2 LC
= 60 Hz.
5. Ta có: Z
L
= L = 50 ; Z
C
=
1
C
= 100 ;
P = I
2
R =
2 2 2
2
2 2 2
()
()
LC
LC
U R U R U
ZZ
Z R Z Z
R
R
. Vì U, Z
L
và Z
C
không đi nên đ P = P
max
thì R =
2
()
LC
ZZ
R
(bt đng thc Côsi)
R = |Z
L
– Z
C
| = 50 . Khi đó: P
max
=
2
2
U
R
= 484 W.
6. Ta có: Z
L
= L = 120 ; P
R
= I
2
R =
22
2
)(
L
ZrR
RU
=
R
Zr
rR
U
L
22
2
2
.
Vì U, r và Z
L
không đi nên P
R
= P
Rmax
khi: R =
R
Zr
L
22
(bt đng thc Côsi)
Phng pháp gii các dng bài tp Vt lý 12 – Phn dòng đin xoay chiu
Trang 14
Nguoithay.vn
Nguoithay.vn
R =
22
L
Zr
= 150 . Khi đó: P
Rmax
=
2
2( )
U
Rr
= 83,3 W.
7. Ta có: Z
C
=
1
C
Z
= 200 ;
U
L
= IZ
L
=
22
)(
CL
L
ZZR
UZ
=
1
1
2
1
)(
2
22
L
C
L
C
Z
Z
Z
ZR
U
.
Vì U, R và Z
C
không đi nên U
L
= U
Lmax
khi
1
L
Z
= -
)(2
2
22
C
C
ZR
Z
(khi x = -
2a
b
)
Z
L
=
C
C
Z
ZR
22
= 350 L =
3,5
H. Khi đó U
Lmax
=
R
ZRU
C
22
= 216 V.
8. Z
L
= L = 50 ; U
C
= IZ
C
=
22
)(
CL
C
ZZR
UZ
=
1
1
2
1
)(
2
22
C
L
C
L
Z
Z
Z
ZR
U
;
U
C
= U
Cmax
khi
1
C
Z
= -
)(2
2
22
L
L
ZR
Z
Z
C
=
L
L
Z
ZR
22
= 122
C =
1
C
Z
=
22,1
10
4
F. Khi đó: U
Cmax
=
R
ZRU
L
22
= 156 V.
9. a) Ta có: U
R
= IR = U
Rmax
khi I = I
max
; mà I = I
max
khi =
1
LC
= 70,7 rad/s.
b) U
L
= IZ
L
=
22
)
1
(
C
LR
LU
Z
UZ
L
=
2
2
2
42
1
).2(
1
.
1
.
LR
C
L
C
LU
.
U
L
= U
Lmax
khi
2
1
= -
2
2
1
2
)2(
C
R
C
L
=
22
2
2
CRLC
= 81,6 rad/s.
c) U
C
= IZ
C
=
22
)
1
(
1
C
LR
C
U
Z
UZ
C
=
2
2242
1
)2(
.
C
R
C
L
L
LU
.
U
C
= U
Cmax
khi
2
= -
2
2
2
)2(
L
R
C
L
=
2
2
2
1
L
R
LC
= 61,2 rad/s.
10. Ta có: U
AN
= I.Z
AN
=
AN
UZ
Z
=
2 2 2
22
1
()
U R L
RL
C
Phng pháp gii các dng bài tp Vt lý 12 – Phn dòng đin xoay chiu
Trang 15
Nguoithay.vn
Nguoithay.vn
=
2 2 2
2 2 2
22
1
2
U R L
L
RL
C
C
=
22
2 2 2
1
2
1
U
L
C
C
RL
.
Vì U không đi nên đ U
AN
không ph thuc vào R thì
22
1
C
- 2
L
C
= 0 hay =
1
2LC
=
0
2
.
11. Vì I
1
= I
2
= I Z
1
= Z
2
hay R
2
+ (100L -
1
100 C
)
2
= R
2
+ (120L -
1
120 C
)
2
100L -
1
100 C
= - (120L -
1
120 C
) 220L =
22
1200 C
12000
2
=
1
LC
ch
=
2
12000
110 =
3
I
3
= I
max
= I’ > I.
Qua bài này có th rút ra kt lun: Vi
1
2
(
1
<
2
) mà I
1
= I
2
= I, thì khi
1
<
3
<
2
ta s có I
3
=
I’ > I.
12. Vi U
L
= U
Lmax
theo L ta có: U
2
L
= U
2
+ U
2
R
+ U
2
C
(1).
Mt khác U
2
= U
2
R
+ (U
L
– U
C
)
2
U
2
R
= U
2
- (U
L
– U
C
)
2
(2).
Thay (2) vào (1) ta có: U
2
L
= U
2
+ U
2
- (U
L
– U
C
)
2
+ U
2
C
2U
2
= U
2
L
- U
2
C
+ (U
L
– U
C
)
2
= 128000 U = 80 (V).
13. Khi =
1
hoc =
2
thì U
C1
= U
C2
hay
22
1
1
1
()
U
RL
C
.
1
1
C
=
22
2
2
1
()
U
RL
C
.
2
1
C
2
1
(R
2
+
2
1
L
2
- 2
L
C
+
22
1
1
C
) =
2
2
(R
2
+
2
2
L
2
- 2
L
C
+
22
2
1
C
)
2
1
R
2
+
4
1
L
2
-
2
1
2
L
C
+
2
1
C
=
2
2
R
2
+
4
2
L
2
-
2
2
2
L
C
+
2
1
C
(
2
1
-
2
2
)(R
2
- 2
L
C
) = - (
4
1
-
4
2
)L
2
2
1
+
2
2
= 2
1
LC
-
2
2
R
L
(1) (vi CR
2
< 2L).
Mt khác U
C
= U
Cmax
theo khi =
0
=
2
2
1
2
R
LC
L
hay
2
0
=
1
LC
-
2
2
2
R
L
=
1
2
(2
1
LC
-
2
2
R
L
) (2). T (1) và (2)
2
0
=
1
2
(
2
1
+
2
2
).
14. Ta có: Z
L
= L= 20 ; U
Cmax
=
22
L
U R Z
R
= U
3
R =
2
2
L
Z
= 10
2
.
5. BỢi toán nhn bit các thỢnh ịhn tọên đon mch xoay chiỐ
* Kin thc liên ỌỐan:
Các du hiu đ nhn bit mt hoc nhiu thành phn trên đon mch xoay chiu (thng gi là hp đen):
Da vào đ lch pha
x
gia đin áp hai đu hp đen và dòng đin trong mch:
+ Hp đen mt phn t:
- Nu
x
= 0: hp đen là R.
- Nu
x
=
2
: hp đen là L.
Phng pháp gii các dng bài tp Vt lý 12 – Phn dòng đin xoay chiu
Trang 16
Nguoithay.vn
Nguoithay.vn
- Nu
x
= -
2
: hp đen là C.
+ Hp đen gm hai phn t:
- Nu 0 <
x
<
2
: hp đen gm R ni tip vi L.
- Nu -
2
<
x
< 0: hp đen gm R ni tip vi C.
- Nu
x
=
2
: hp đen gm L ni tip vi C vi Z
L
> Z
C
.
- Nu
x
= -
2
: hp đen gm L ni tip vi C vi Z
L
< Z
C
.
- Nu
x
= 0: hp đen gm L ni tip vi C vi Z
L
= Z
C
.
Da vào mt s du hiu khác:
+ Nu mch có R ni tip vi L hoc R ni tip vi C thì:
U
2
= U
2
R
+ U
2
L
hoc U
2
= U
2
R
+ U
2
C
.
+ Nu mch có L ni tip vi C thì: U = |U
L
– U
C
|.
+ Nu mch có công sut ta nhit thì trong mch phi có đin tr thun R hoc cun dây phi có đin tr thun
r.
+ Nu mch có = 0 (I = I
max
; P = P
max
) thì hoc là mch ch có đin tr thun R hoc mch có c L và C vi
Z
L
= Z
C
(tc là có cng hng đin).
* BỢi tị minh ha:
1. Trên đon mch xoay chiu không phân nhánh gm hai phn t (đin tr thun R, cun cm thun L hoc t
đin C), cng đ dòng đin sm pha (0 < <
2
) so vi đin áp hai đu đon mch. Xác đnh các loi
phn t ca đon mch.
2. t vào hai đu đon mch RLC mt đin áp xoay chiu u = U
0
cost thì dòng đin chy trong mch là i =
I
0
cos(t +
6
). Có th kt lun đc chính xác gì v đin tr thun R, cm kháng Z
L
và dung kháng Z
C
ca
đon mch.
3. Trên mt đon mch xoay chiu không phân nhánh gm hai phn t thun (đin tr thun R, cun cm thun
L hoc t đin C) khác loi. t vào hai đu đon mch đin áp u
1
= 100
2
cos(100t +
3
4
) (V) thì cng
đ dòng đin qua mch là i
1
=
2
cos(100t +
4
) (A). Nu đt vào hai đu đon mch đin áp
u
2
= 100
2
cos(50t +
2
) (V) thì cng đ dòng đin là i
2
=
2
cos50t (A). Xác đnh hai thành phn ca
đon mch.
4. Cho đin nh hình v. Trong đó X là hp đen cha mt trong 3 phn t (đin
tr thun R, cun cm thun L hoc t đin C) và R = 50 . Khi đt vào hai
đu
AB mt đin áp xoay chiu có giá tr hiu dng 200 V thì đin áp hiu dng gia
hai đu đin tr thun R là 120 V và đin áp gia hai đu hp đen tr pha hn
đin áp gia hai đu đin tr thun. Xác đnh loi linh kin ca hp đen và tr kháng ca nó.
5. Cho đin nh hình v. Trong đó X là hp đen cha hai trong ba phn t (đin tr thun R, cun cm thun L
hoc t đin C). Bit rng khi đt mt đin áp xoay chiu u
AB
=
220
2
cos(100t +
4
) (V) vào hai đu đon mch thì cng đ dòng đin
chy
trong mch là i = 4cos(100t +
3
) (A). Xác đnh các loi linh kin trong
hp
đen.
Phng pháp gii các dng bài tp Vt lý 12 – Phn dòng đin xoay chiu
Trang 17
Nguoithay.vn
Nguoithay.vn
6. Cho mch đin nh hình v. Trong đó hp đen X cha hai trong 3 phn t (đin tr thun R, cun cm thun
L hoc t đin C). Bit R = Z
C
= 100 ; u
MA
tr pha hn u
AN
góc
12
và U
MA
= 3U
AN
. Xác đnh các loi linh
kin trong hp đen và giá tr tr kháng ca chúng.
7. Trong ba hp đen X, Y, Z có ba linh kin khác loi nhau là đin tr thun,
cun cm thun hoc t đin. Bit khi đt vào hai đu đon mch MN đin áp
u
MN
= 100
2
cos100t (V) thì cng đ dòng đin chy trong mch là:
i =
2
cos100t (A) và đin áp gia hai đu các đon mch AB và AN là :
u
AB
= 100
2
cos100t (V) và u
AN
= 200cos(100t -
4
) (V). Xác đnh loi linh kin ca tng hp đen và tr
kháng ca chúng.
* Hng ến gii
1. on mch có i sm pha hn u nên có tính dung kháng, tc là có t đin C.
Vì 0 < <
2
) nên đon mch có c đin tr thun R. Vy đon mch có R và C.
2. on mch có i sm pha hn u nên s có tính dung kháng tc là Z
C
> Z
L
.
Ta có tan =
L
C
ZZ
R
= tan(-
6
) = -
1
3
R =
3
(Z
C
– Z
L
).
3. Khi =
1
= 100 hay =
2
= 50 thì u và i đu lch pha nhau góc
2
. Vy đon mch ch có L và C mà
không có R.
4. Vì u
MB
tr pha hn u
R
tc là tr pha hn i nên u
MB
có tính dung kháng tc là hp đen cha t đin. Ta có:
U
AB
= IZ = I
22
C
RZ
U
2
AB
= U
2
R
+ U
2
C
U
C
=
22
R
AB
UU
= 160 V Z
C
=
CC
R
U RU
IU
=
200
3
.
5. lch pha gia u và i là: =
4 3 12
, do đó hp đen cha R và C.
6. Ta có: tan
AN
=
C
Z
R
= - 1 = tan(-
4
)
AN
= -
4
;
MA
-
AN
= -
12
MA
=
AN
-
12
= -
3
. Vy, hp đen cha đin tr thun R
x
và t đin C
x
.
Ta li có: Z
AN
=
22
C
RZ
= 100
2
và U
MA
= I.Z
MA
= 3U
AN
= 3.I.Z
AM
Z
MA
= 3Z
AN
= 300
2
. Vì tan
MA
=
Cx
x
Z
R
= tan(-
3
) = -
3
Z
Cx
=
3
R
x
R
x
=
2
MA
Z
= 150
2
và Z
Cx
= 150
6
.
7. Vì u
AB
cùng pha vi i nên hp đen Y cha đin tr thun R và R =
AB
U
I
= 100 . Vì u
AN
tr pha
4
so vi
i nên đon mch AN cha R và C tc là hp đen Z cha t đin và Z
AN
=
AN
U
I
= 100
2
Z
C
= 100 . Vì
u và i cùng pha nên đon mch có cng hng đin, do đó X là cun cm thun và Z
L
= Z
C
= 100 .
6. Dùng giụn đ ốỨc t đ gii mt s bỢi toán ố đon mch xoay chiỐ
Phng pháp gii các dng bài tp Vt lý 12 – Phn dòng đin xoay chiu
Trang 18
Nguoithay.vn
Nguoithay.vn
* Kin thc liên ỌỐan:
Trên đon mch RLC ni tip thì u
R
cùng pha vi i, u
L
sm pha hn i góc
2
, u
C
tr pha hn i góc
2
. on mch gm cun thun cm và đin tr
thun hoc cun dây có đin tr thun thì u sm pha hn i. on mch gm
t đin và đin tr thun thì u tr pha hn i.
on mch RLC ni tip có: u = u
R
+ u
L
+ u
C
.
Biu din bng giãn đ véc t:
U
=
R
U
+
L
U
+
C
U
.
Khi v giãn đ véc t cho đon mch đin gm các phn t mc ni tip
thì chn trc gc trùng hng vi véc t biu din cng đn dòng đin
I
(vì
I
ging nhau vi mi phn t
mc ni tip).
* Phng ịháị gii:
Cn c vào điu kin bài toán cho v giãn đ véc t cho đon mch. Có th v véc t tng
U
bng cách áp
dng liên tip qui tc hình bình hành. Nhng nên s dng cách v thành hình đa giác thì thun li hn.
Nu giãn đ có dng hình hc đc bit, ta có th da vào nhng công thc hình hc đ gii bài tp mt cách
ngn gn.
* BỢi tị minh ha:
1. Cho đon mch xoay chiu nh hình v.
Trong đó u
AB
= 50
2
cost (V) ;U
AN
= 50 V ; U
C
= 60 V. Cun dây L thun
cm. Xác đnh U
L
và U
R
.
2. Cho đon mch đin xoay chiu nh hình v.
Trong đó U
AB
= 40 V; U
AN
= 30 V; U
NB
= 50 V. Cun dây L thun cm. Xác đnh
U
R
và U
C
.
3. Cho đon mch xoay chiu nh hình v.
Cun dây L thun cm. Các đin áp hiu dng đo đc là U
AB
= 180 V; U
AN
= 180 V; U
NB
= 180 V. Xác đnh h s công sut ca đon mch.
4. Mt đon mch đin xoay chiu gm cun dây mc ni tip vi đin tr thun
R, biu thc ca đin áp hai đu mch có dng u = 300cos100t (V). o đin áp hiu dng gia hai đu cun
dây và hai đu đin tr đc các giá tr ln lt là 50
10
V và 100 V, công sut tiêu th trên cun dây là 100
W. Tính đin tr thun và đ t cm ca cun dây.
5. t mt đin áp xoay chiu có giá tr hiu dng U vào hai đu đon mch AB gm cun cm thun có đ t
cm L, đin tr thun R và t đin có đin dung C mc ni tip theo th t trên. Gi U
L
, U
R
và U
C
ln lt là
các đin áp hiu dng gia hai đu mi phn t. Bit đin áp gia 2 đu đon mch AB lch pha
2
so vi đin
áp gia hai đu đon mch NB (đon mch NB gm R và C ). H thc nào di đây đúng?
A.
2 2 2 2
R C L
U U U U
. B.
2 2 2 2
C R L
U U U U
.
C
.
2 2 2 2
L R C
U U U U
. D.
2 2 2 2
R C L
U U U U
.
Phng pháp gii các dng bài tp Vt lý 12 – Phn dòng đin xoay chiu
Trang 19
Nguoithay.vn
Nguoithay.vn
6. Cho đon mch xoay chiu nh hình v. Trong đó cun dây là thun cm. t
vào hai đu đon mch AB đin áp xoay chiu u
AB
= U
0
cos(100t + ) thì ta có
đin
áp trên các đon mch AN và MB là u
AN
= 100
2
cos100t (V) và u
MB
=
100
6
cos(100t -
2
) (V). Tính U
0
.
7. Cho đon mch xoay chiu nh hình v. Trong đó cun dây L là thun cm. t
vào hai đu đon mch AB đin áp xoay chiu u
AB
= 50
2
cos(100t -
3
)
(V)
thì đin áp gia hai đu đon mch AM có biu thc là u
L
= 100
2
cos100t
(V).
Tìm biu thc đin áp gia hai đu đon mch MB.
* Hng ến gii:
1. Ta có: U
AB
= 50 V = U
AN
.
Giãn đ Fre-nen có dng là mt tam giác cân mà đáy là U
C
.
Do đó ta có: U
L
=
1
2
U
C
= 30 V; U
R
=
22
AN L
UU
= 40 V.
2. Vì U
2
NB
= U
2
AB
+ U
2
AN
nên trên giãn đ Fre-nen tam giác ABN là tam giác vuông ti
A;
do đó ta có:
1
2
U
AB
.U
AN
=
1
2
U
L
.U
R
U
R
=
.
AB AN
L
UU
U
= 24 V; U
C
=
22
AN R
UU
= 18 V.
3. Giãn đ Fre-nen có dng là mt tam giác đu vi U
R
là đng cao trên cnh đáy U
C
nên:
cos = cos(
AB
U
;
R
U
) = cos(-
6
) =
3
2
.
4. Ta có: U = 150
2
V. Da vào giãn đ véc t ta thy:
U
2
= U
2
d
+ U
2
R
+ 2U
d
U
R
cos
d
cos
d
=
222
2
dR
dR
UUU
UU
=
1
10
.
P
d
= U
d
Icos
d
I
os
d
dd
P
Uc
= 2 A; R
d
=
2
d
P
I
= 25 ;
Z
d
=
d
U
I
= 25
10
; Z
L
=
22
d
ZR
= 75 L =
L
Z
=
3
4
H.
5. Theo giãn đ Fre-nen ta có:
U
2
L
= U
2
+ U
2
NB
= U
2
+ U
2
R
+ U
2
C
.
6. Theo giãn đ Fre-nen ta có:
U
L
+ U
C
=
22
AN MB
UU
= 200 V; U
R
=
.
AN MB
LC
UU
UU
= 50
3
V ;
U
2
AN
= U
2
R
+ U
2
L
và U
2
MB
= U
2
R
+ U
2
C
U
2
MB
- U
2
AN
= U
2
C
- U
2
L
= (U
C
+ U
L
)(U
C
- U
L
)
U
C
– U
L
=
22
MB AN
CL
UU
UU
= 100 V U
L
– U
C
= - 100 V
U =
22
()
R L C
U U U
= 50
7
V U
0
= U
2
= 50
14
V.
7. Trên giãn đ Fre-nen ta thy: AB =
1
2
AM và =
3
Phng pháp gii các dng bài tp Vt lý 12 – Phn dòng đin xoay chiu
Trang 20
Nguoithay.vn
Nguoithay.vn
=
6
ABM là tam giác vuông ti B
U
MB
=
22
AM AB
UU
= 50
3
V; vì u
MB
tr pha hn u
AB
góc
2
nên:
u
MB
= U
MB
2
cos(100t -
3
-
2
) = 50
6
cos(100t -
5
6
(V).
7. Máy bin áị – TọỐyn ti đin nng
* Các công thc:
Máy bin áp:
2
1
U
U
=
1
2
I
I
=
2
1
N
N
.
Công sut hao phí trên đng dây ti: P
hp
= rI
2
= r
2
P
U
= P
2
2
r
U
.
gim đin áp trên đng dây ti đin: U = Ir.
Hiu sut ti đin: H =
hp
PP
P
.
* Phng ịhái gii: tìm các đi lng trên máy bin áp hoc trên đng dây ti đin ta vit biu thc liên
quan đn các đi lng đã bit và đi lng cn tìm t đó suy ra và tính đi lng cn tìm.
* BỢi tị minh ha:
1. Mt máy bin áp có s vòng dây trên cun s cp và s vòng dây ca cun th cp là 2000 vòng và 500
vòng. in áp hiu dng và cng đ hin dng mch th cp là 50 V và 6 A. Xác đnh đin áp hiu dng và
cng đ hiu dng mch s cp.
2. Cun s cp và th cp ca mt máy bin áp có s vòng ln lt là N
1
= 600 vòng, N
2
= 120 vòng. in tr
thun ca các cun dây không đáng k. Ni hai đu cun s cp vi đin áp xoay chiu có giá tr hiu dng 380
V.
a) Tính đin áp hai đu cun th cp.
b) Ni 2 đu cun th cp vi bóng đèn có đin tr 100 . Tính cng đ dòng đin hiu dng chy trong
cun s cp. B qua hao phí máy bin áp.
3. Mt máy phát đin có công sut 120 kW, đin áp hiu dng gia hai cc ca máy phát là 1200 V. truyn
đn ni tiêu th, ngi ta dùng mt dây ti đin có đin tr tng cng 6 .
a) Tính hiu sut ti đin và đin áp hai đu dây ni tiêu th.
b) tng hiu sut ti đin, ngi ta dùng mt máy bin áp đt ni máy phát có t s vòng dây cun th
cp và s cp là 10. B qua mi hao phí trong máy bin áp, tính công sut hao phí trên dây và hiu sut ti đin
lúc này.
4. in nng đc ti t trm tng áp ti trm h áp bng đng dây ti đin mt pha có đin tr R = 30 .
Bit đin áp hai đu cun s cp và th cp ca máy h áp ln lt là 2200 V và 220 V, cng đ dòng đin
chy trong cun th cp ca máy h áp là 100 A. B qua tn hao nng lng các máy bin áp. Tính đin áp
hai cc trm tng áp và hiu sut truyn ti đin. Coi h s công sut bng 1.
5. t vào 2 đu cun s cp ca mt máy bin áp lí tng (b qua hao phí) mt đin áp xoay chiu có giá tr
hiu dng không đi thì đin áp hiu dng gia hai đu cun th cp đ h là 100 V. cun th cp, nu gim
bt n vòng dây thì đin áp hiu dng gia hai đu đ h ca nó là U, nu tng thêm n vòng dây thì đin áp đó là
2U. Tính đin áp hiu dng gia hai đu cun th cp đ h khi tng thêm 3n vòng dây cun th cp.
6. T ni sn xut đn ni tiêu th là hai máy bin áp. Máy tng áp A có h s bin đi K
A
=
1
20
, máy h áp B có
h s bin đi K
B
= 15. Dây ti đin gia hai bin áp có đin tr tng cng R = 10 . B qua hao phí trong hai bin
áp và gi s đng dây có h s công sut là cos = 1. đm bo ni tiêu th, mng đin 120 V – 36 kW hot đng
bình thng thì ni sn xut đin nng phi có I
1A
và U
1A
bng bao nhiêu? Tính hiu sut ca s ti đin.
7. Mt hc sinh qun mt máy bin áp vi d đnh s vòng dây ca cun s cp gp hai ln s vòng dây ca
cun th cp. Do s sut nên cun th cp b thiu mt s vòng dây. Mun xác đnh s vòng dây thiu đ qun
tip thêm vào cun th cp cho đ, hc sinh này đt vào hai đu cun s cp mt đin áp xoay chiu có giá tr
Phng pháp gii các dng bài tp Vt lý 12 – Phn dòng đin xoay chiu
Trang 21
Nguoithay.vn
Nguoithay.vn
hiu dng không đi, ri dùng vôn k xác đnh t s đin áp cun th cp đ h và cun s cp. Lúc đu t s
đin áp bng 0,43. Sau khi qun thêm vào cun th cp 24 vòng dây thì t s đin áp bng 0,45. B qua mi hao
phí trong máy bin áp. Tính s vòng dây mà hc sinh này phi tip tc qun thêm vào cun th cp đ đc
máy bin áp đúng nh d đnh.
* Hng ến gii
1. Ta có:
2
1
U
U
=
1
2
I
I
=
2
1
N
N
. U
1
=
1
2
N
N
U
2
= 200 V; I
1
=
2
1
N
N
I
2
= 1,5 A.
2. a) Ta có: U
2
=
2
1
N
N
U
1
= 76 V.
b) Ta có: I
2
=
2
U
R
= 0,76 A và I
1
=
2
1
N
N
I
2
= 0,152 A.
3. a) Ta có: P = RI
2
= R
2
2
P
U
= 60000 W = 60 kW; H =
PP
P
= 0,5 = 50%;
U = IR =
P
U
R = 600 V U
1
= U – U = 600 V.
b) U’ = 10U = 12000V; P’ = RI’
2
= R
2
'2
P
U
= 600 W; H’ =
'PP
P
= 0,995 = 99,5%.
4. Ta có: I
1
=
1
22
U
IU
= 10 A; U = I
1
R = 300 V; U = U
1
+ U = 2500 V.
5. Ta có:
U
U
N
N
2
1
2
; vi U
2
= 100 V. Vì:
12
2
1
2
N
n
N
N
N
nN
=
2
1
U
U
-
1
n
N
=
1
U
U
(1)
1
n
N
=
1
2
U
UU
(1’). Tng t:
12
2
1
2
N
n
N
N
N
nN
=
2
1
U
U
+
1
n
N
=
1
2
U
U
(2).
T (1) và (2) suy ra:
1
2
2
U
U
=
1
3
U
U
U =
3
2
2
U
=
3
200
V.
Mt khác:
12
2
1
2
33
N
n
N
N
N
nN
=
2
1
U
U
+
1
3n
N
=
3
1
U
U
(3).
T (1’) và (3) ta có:
1
2
34
U
UU
=
3
1
U
U
U
3
= 4U
2
– 3U = 200 V.
6. Ti B: U
2B
= 120 V; I
2B
=
2
B
B
P
U
= 300 A; U
1B
= K
B
.U
2B
= 1800 V; I
1B
=
2B
B
I
K
= 20 A.
Ti A: I
2A
= I
1B
= 20 A; I
1A
=
2A
A
I
K
= 400 A; U
2A
= U
1B
+ I
1B
R = 2000 V;
U
1A
= K
A
U
2A
= 100 V.
Công sut truyn ti: P
A
= I
1A
U
1A
= 40000 W = 40 kW.
Hiu sut ti đin: H =
B
A
P
P
= 90%.
7. Ta có:
2
1
N
N
= 0,43 và
2
1
24N
N
= 0,45 N
2
= 516; N
1
= 1200.
Phng pháp gii các dng bài tp Vt lý 12 – Phn dòng đin xoay chiu
Trang 22
Nguoithay.vn
Nguoithay.vn
Ta li có:
2
1
24NN
N
= 0,5 N = 60 (vòng).
8. Máy ịhát đin – ng c đin
* Các công thc:
Tn s dòng đin do máy phát đin xoay chiu mt pha phát ra (tính ra Hz):
Máy có 1 cp cc, rôto quay vi tc đ n vòng/giây: f = n.
Máy có p cp cc, rôto quay vi tc đ n vòng/giây: f = pn.
Máy có p cp cc, rôto quay vi tc đ n vòng/phút: f =
60
pn
.
Công sut tiêu th trên đng c đin: I
2
r + P = UIcos.
* BỢi tị minh ha:
1. Mt máy phát đin xoay chiu mt pha có phn cm là rôto gm 8 cp cc (8 cc nam và 8 cc bc). Rôto
quay vi tc đ 300 vòng/phút.
a) Tính tn s ca sut đin đng cm ng do máy phát ra.
b) tn s ca sut đin đng cm ng do máy phát ra bng 50 Hz thì rôto phi quay vi tc đ bng bao
nhiêu?
2. Mt máy phát đin xoay chiu mt pha có 4 cp cc. Biu thc ca sut đin đng do máy phát ra là: e =
220
2
cos(100t – 0,5) (V). Tính tc đ quay ca rôto theo đn v vòng/phút.
3. Mt máy phát đin xoay chiu mt pha có phn ng gm bn cun dây ging nhau mc ni tip. Sut đin
đng xoay chiu do máy phát sinh ra có tn s 50 Hz và giá tr hiu dng
100 2
V. T thông cc đi qua mi
vòng dây ca phn ng là
5
mWb. Tính s vòng dây trong mi cun dây ca phn ng.
4. Ni hai cc ca mt máy phát đin xoay chiu mt pha vào hai đu đon mch AB gm đin tr thun R mc
ni tip vi cun cm thun. B qua đin tr các cun dây ca máy phát. Khi rôto ca máy quay đu vi tc đ n
vòng/phút thì cng đ dòng đin hiu dng trong đon mch là 1 A. Khi rôto ca máy quay đu vi tc đ 3n
vòng/phút thì cng đ dòng đin hiu dng trong đon mch là
3
A. Tính cm kháng ca đon mch AB theo
R nu rôto ca máy quay đu vi tc đ 2n vòng/phút.
5. Trong gi hc thc hành, hc sinh mc ni tip mt qut đin xoay chiu vi đin tr R ri mc hai đu đon
mch này vào đin áp xoay chiu có giá tr hiu dng 380 V. Bit qut đin này có các giá tr đnh mc: 220 V -
88 W và khi hot đng đúng công sut đnh mc thì đ lch pha gia đin áp hai đu qut và cng đ dòng
đin qua nó là , vi cos = 0,8. Tính R đ qut chy đúng công sut đnh mc.
6. Mt đng c đin xoay chiu có đin tr dây cun là 32 , khi mc vào mch có đin áp hiu dng 200 V thì
sn ra công sut 43 W. Bit h s công sut là 0,9. Tính cng đ dòng đin chy qua đng c.
7. Mt đng c đin xoay chiu khi hot đng bình thng vi đin áp hiu dng 220 V thì sinh ra công sut
c hc là 170 W. Bit đng c có h s công sut 0,85 và công sut ta nhit trên dây qun đng c là 17 W.
B qua các hao phí khác. Tính cng đ dòng đin cc đi qua đng c.
* Hng ến gii
1. a) f =
60
pn
= 40 Hz. b) n’ =
p
f60
= 375 vòng/phút.
2. Ta có: f =
2
=
60
pn
n =
60
2 p
= 750 vòng/phút.
3. E
0
= E
2
= 2fN
0
N =
0
2
2
E
f
= 400 vòng. Mi cun: N
1c
=
4
N
= 100 vòng.
4. Tn s ca dòng đin xoay chiu do máy phát ra: f =
60
pn
.
Sut đin đng cc đi do máy phát ra: E
0
= NBS = 2fNBS.
Phng pháp gii các dng bài tp Vt lý 12 – Phn dòng đin xoay chiu
Trang 23
Nguoithay.vn
Nguoithay.vn
in áp hiu dng đt vào 2 đu đon mch: U = E =
2
0
E
=
2
fNBS.
Cm kháng ca đon mch: Z
L
= L = 2fL.
+ Khi rôto ca máy quay đu vi tc đ n
1
= n thì: f
1
=
60
pn
;
U
1
=
2
f
1
NBS; Z
L1
= 2f
1
L; I
1
=
2
1
2
1
L
ZR
U
= 1 (1).
+ Khi rôto ca máy quay đu vi tc đ n
3
= 3n thì: f
3
=
3
60
pn
= 3f
1
;
U
3
=
2
f
3
NBS = 3U
1
; Z
L3
= 2f
3
L = 3Z
L1
; I
3
=
2
3
2
3
L
ZR
U
=
2
1
2
1
9
3
L
ZR
U
=
3
(2).
T (1) và (2) suy ra: 3
2
1
2
2
1
2
9
L
L
ZR
ZR
=
3
Z
L1
=
3
R
.
+ Khi rôto ca máy quay đu vi tc đ n
2
= 2n thì: f
2
=
2
60
pn
= 2f
1
;
Z
L2
= 2f
2
L = 2Z
L1
=
3
2R
.
5. Ta có: P
Q
= U
Q
Icos I =
cos
Q
Q
U
P
= 0,5 A; Z
Q
=
I
U
Q
= 440 ;
R
Q
= Z
Q
cos = 352 ; Z =
I
U
= 760 ; Z
2
- Z
2
Q
= 384000
(R + R
Q
)
2
+(Z
LQ
- Z
CQ
)
2
- (R
2
Q
+ (Z
LQ
- Z
CQ
)
2
) = (R + R
Q
)
2
- R
2
Q
= 384000
(R + R
Q
)
2
= 384000 + R
2
Q
= 712,67
2
R = 712,67 – R
Q
= 360,67 361 ().
6. Ta có: I
2
r + P
đ
= UIcos 32I
2
- 180I + 43 = 0 I =
43
8
A (loi vì công sut hao phí quá ln, không phù
hp thc t) hoc I = 0,25 A (nhn).
7. Ta có: P
tp
= P
ci
+ P
hp
= 187 W; P
tp
= UIcos I =
cosU
P
tp
= 1 A; I
0
= I
2
=
2
A
MT S CÂU TRC NGHIM LUYN TP
thi TN – H – C nm 2009
1. Mt máy phát đin xoay chiu mt pha có phn cm là rôto gm 4 cp cc (4 cc nam và 4 cc bc). sut
đin đng do máy này sinh ra có tn s 50 Hz thì rôto phi quay vi tc đ
A. 750 vòng/phút. B. 75 vòng/phút. C. 25 vòng/phút. D. 480 vòng/phút.
2. t mt đin áp xoay chiu có giá tr hiu dng 50 V vào hai đu đon mch gm đin tr thun R mc ni
tip vi cun cm thun L. in áp hiu dng gia hai đu R là 30 V. in áp hiu dng gia hai đu cun cm
bng
A. 10 V. B. 20 V. C. 30 V. D. 40 V.
3. t mt đin áp xoay chiu tn s f = 50 Hz và giá tr hiu dng U = 80 V vào hai đu đon mch gm R, L,
C mc ni tip. Bit cun cm thun có L =
0,6
H, t đin có đin dung C =
4
10
F và công sut ta nhit
trên đin tr R là 80 W. Giá tr ca đin tr thun R là
A. 80 . B. 30 . C. 20 . D. 40 .
Phng pháp gii các dng bài tp Vt lý 12 – Phn dòng đin xoay chiu
Trang 24
Nguoithay.vn
Nguoithay.vn
4. t mt đin áp xoay chiu vào hai đu đon mch ch có t đin thì
A. cng đ dòng đin trong đon mch sm pha /2 so vi đin áp gia hai đu đon mch.
B. dòng đin xoay chiu không th tn ti trong đon mch.
C. cng đ dòng đin trong đon mch tr pha /2 so vi đin áp gia hai đu đon mch.
D. tn s ca dòng đin trong đon mch khác tn s ca đin áp gia hai đu đon mch.
5. Khi đng c không đng b ba pha hot đng n đnh vi tc đ quay ca t trng không đi thì tc đ
quay ca rôto
A. luôn bng tc đ quay ca t trng.
B. ln hn tc đ quay ca t trng.
C. nh hn tc đ quay ca t trng.
D. có th ln hn hoc bng tc đ quay ca t trng, tùy thuc ti.
6. in áp gia 2 đu đon mch xoay chiu có biu thc u = 220
2
cos100t (V). Giá tr hiu dng ca đin
áp này là
A. 110
2
V. B. 220
2
V. C. 110 V. D. 220 V.
7. Mt máy bin áp lí tng có cun s cp gm 1000 vòng, cun th cp gm 50 vòng. in áp hiu
dng gia hai đu cun s cp là 220 V. B qua hao phí. in áp hiu dng gia hai đu cun th cp đ h là
A. 440 V. B. 44 V. C. 110 V.
D. 11 V.
8. t mt đin áp xoay chiu u = 100
2
cos100t (V) vào hai đu đon mch có R, L, C mc ni tip. Bit R
= 50 , cun thun cm có đ t cm L =
1
H và t đin có đin dung C =
4
2.10
F. Cng đ hiu dng
ca dòng đin trong đon mch là
A.
2
A. B. 2 A. C. 2
2
A. D. 1 A.
9. Khi đt hiu đin th không đi 12 V vào hai đu mt cun dây có đin tr thun R và đ t cm L thì dòng
đin qua cun dây có cng đ 0,15 A. Nu đt vào hai đu cun dây này mt đin áp xoay chiu có giá tr
hiu dng 100 V thì cng đ dòng đin hiu dng qua nó là 1 A. Cm kháng ca cun dây là
A. 50 . B. 30 . C. 40 .
D. 60 .
10. t đin áp xoay chiu có giá tr hiu dng 120 V, tn s 50 Hz vào hai đu đon mch mc ni tip gm
đin tr thun R = 30 , cun cm thun L =
0,4
H và t đin có đin dung thay đi đc. iu chnh đin
dung ca t đin thì đin áp hiu dng gia hai đu cun cm đt giá tr cc đi bng
A. 150 V. B. 160 V. C. 100 V. D. 250 V.
11. t đin áp u = U
0
cost vào hai đu đon mch mc ni tip gm đin tr thun R, t đin C và cun cm
thun có L thay đi đc. Bit dung kháng ca t bng R
3
. iu chnh L đ đin áp hiu dng gia hai đu
cun cm đt cc đi, khi đó
A. đin áp 2 đu đin tr R lch pha
6
so vi đin áp 2 đu đon mch.
B. đin áp 2 đu t đin C lch pha
6
so vi đin áp 2 đu đon mch.
C. trong mch có cng hng đin.
D. đin áp 2 đu cun cm L lch pha
6
so vi đin áp 2 đu đon mch.
12. t mt đin áp xoay chiu có giá tr hiu dng U vào hai đu đon mch AB gm cun cm thun L, đin
tr thun R và t đin C mc ni tip theo th t trên. Gi U
L
, U
R
và U
C
ln lt là các đin áp hiu dng gia
hai đu mi phn t. Bit đin áp gia 2 đu đon mch AB lch pha
2
so vi đin áp gia hai đu đon mch
NB (đon mch NB gm R và C ). H thc nào di đây đúng?
A.
2 2 2 2
R C L
U U U U
. B.
2 2 2 2
C R L
U U U U
.
Phng pháp gii các dng bài tp Vt lý 12 – Phn dòng đin xoay chiu
Trang 25
Nguoithay.vn
Nguoithay.vn
C.
2 2 2 2
L R C
U U U U
. D.
2 2 2 2
R C L
U U U U
.
13. Mt đon mch đin xoay chiu gm đin tr thun, cun cm thun và t đin mc ni tip. Bit cm
kháng gp đôi dung kháng. Dùng vôn k xoay chiu (đin tr rt ln) đo đin áp gia hai đu t đin và đin áp
gia hai đu đin tr thì s ch ca vôn k là nh nhau. lch pha ca đin áp gia hai đu đon mch so vi
cng đ dòng đin trong đon mch là
A.
4
. B.
6
. C.
3
. D. -
3
.
14. in áp gia hai đu mt đon mch là u = 150cos100t (V). C mi giây có bao nhiêu ln đin áp này
bng không?
A. 100 ln. B. 50 ln. C. 200 ln. D. 2 ln.
15. Máy bin áp là thit b
A. bin đi tn s ca dòng đin xoay chiu.
B. có kh nng bin đi đin áp ca dòng đin xoay chiu.
C. làm tng công sut ca dòng đin xoay chiu.
D. bin đi dòng đin xoay chiu thành dòng đin mt chiu.
16. Khi đt hiu đin th không đi 30V vào hai đu đon mch gm đin tr thun R mc ni tip vi cun
cm thun L =
1
4
H thì dòng đin trong đon mch là dòng đin mt chiu có cng đ 1 A. Nu đt vào hai
đu đon mch này đin áp
u 150 2 cos120 t
(V) thì biu thc ca cng đ dòng đin trong đon
mch là
A.
i 5 2 cos(120 t )
4
(A). B.
i 5cos(120 t )
4
(A).
C.
i 5 2 cos(120 t )
4
(A). D.
i 5cos(120 t )
4
(A).
17. t đin áp xoay chiu có giá tr hiu dng không đi vào hai đu đon mch gm bin tr R mc ni tip
vi t đin. Dung kháng ca t đin là 100 . Khi điu chnh R thì ti hai giá tr R
1
và R
2
công sut tiêu th ca
đon mch nh nhau. Bit đin áp hiu dng gia hai đu t đin khi R = R
1
bng hai ln đin áp hiu dng
gia hai đu t đin khi R = R
2
. Các giá tr ca R
1
và R
2
là
A. R
1
= 50 , R
2
= 100 . B. R
1
= 40 , R
2
= 250 .
C. R
1
= 50 , R
2
= 200 . D. R
1
= 25 , R
2
= 100 .
18. t đin áp
u 100 2cos t
(V), có thay đi đc vào hai đu đon mch gm đin tr thun R =
200 , cun cm thun L =
25
36
H và t đin có đin dung
4
10
F mc ni tip. Công sut tiêu th ca
đon mch là 50 W. Giá tr ca là
A. 150 rad/s. B. 50 rad/s. C. 100 rad/s.
D. 120 rad/s.
19. t đin áp xoay chiu u = U
0
cost có U
0
không đi và thay đi đc vào hai đu đon mch có R, L, C
mc ni tip. Thay đi thì cng đ dòng đin hiu dng trong mch khi =
1
bng cng đ dòng đin
hiu dng khi =
2
. H thc đúng là
A.
1
+
2
=
2
LC
. B.
1
.
2
=
1
LC
. C.
1
+
2
=
2
LC
. D.
1
.
2
=
2
LC
.
20. t đin áp u = U
0
cos(100t -
3
) (V) vào hai đu mt t đin có đin dung
4
2.10
(F). thi đim
đin áp gia hai đu t đin là 150 V thì cng đ dòng đin trong mch là 4 A. Biu thc ca cng đ dòng
đin trong mch là
A. i = 4
2
cos(100t +
6
) (A). B. i = 5cos(100t +
6
) (A).
