GV : Th.S Nguyễn Vũ Minh hướng dẫn sử dụng máy tính CASIO FX570ES
Đt : 0914449230 Email :
1
GIẢI TOÁN ĐIỆN XOAY CHIỀU BẰNG FX570ES
UI.GIẢI TÌM NHANH MỘT ĐẠI LƯỢNG CHƯA BIẾT TRONG BIỂU THỨC VẬT LÝ:
U1.Sử dụng SOLVE U( Chỉ dùng trong COMP: MODE 1 ) SHIFT MODE 1 Màn hình: Math
UChú ý:U Nhập biến X là phím: ALPHA ) : màn hình xuất hiện X
Nhập dấu = là phím : ALPHA CALC :màn hình xuất hiện =
Chức năng SOLVE: SHIFT CALC và sau đó nhấn phím = hiển thị kết quả X=
UVí dụ 1:U Điện áp đặt vào hai đầu một đoạn mạch R, L, C không phân nhánh. Điện áp hiệu dụng hai đầu mạch là
100V, hai đầu cuộn cảm thuần L là 120V, hai bản tụ C là 60V. Điện áp hiệu dụng hai đầu R là:
A. 260V B. 140V C. 80V D. 20V
Phương pháp truyền thống Phương pháp dùng SOLVE
UGiải:UĐiện áp ở hai đầu R: Ta có:
22 2
()
RLC
UU UU=+ −
.Biển đổi ta được (=> )
22 2
()
RLC
UU UU=− −
.Tiếp tục biến đổi:
22
()
RLC
UUUU=−−
thế số:
Nhập máy:
22
100 (120 60) 80V−−=
Vậy:
Điện áp hiệu dụng hai đầu R là: 80V
Đáp án C.
-Với máy FX570ES: Bấm: MODE 1
Dùng công thức :
22 2
()
RLC
UU UU=+ −
-Bấm: 100 x
2
ALPHA CALC =ALPHA ) X x
2
+ ( 120 - 60
) x
2
Màn hình xuất hiện: 100
2
=X
2
+(120-60)
2
-Tiếp tục bấm:SHIFT CALC SOLVE =
Màn hình hiển thị:
X là U
R
cần tìm
Vậy : U
R
= 80V
Ví dụ 2:
Một mạch dao động gồm một tụ điện có điện dung C và một cuộn cảm có độ tự cảm L .
Mạch dao
động có tần số riêng 100kHz và tụ điện có C = 5.nF. Độ tự cảm L của mạch là :
A. 5.10
-5
H. UBU. 5.10
-4
H. C. 5.10
-3
H. D. 2.10
-4
H.
Phương pháp truyền thống Phương pháp dùng SOLVE
Công thức tần số riêng:
1
2
f
LC
π
=
Biến đổi ta có:
22
1
4
=
π
L
f
C
Thế số bấm máy:
-Với máy FX570ES: Bấm: MODE 1 ( COMP )
Bấm: SHIFT MODE 1 Màn hình hiển thị : Math
Dùng công thức:
1
2
f
LC
π
=
-Bấm: X10
X
5
ALPHA CALC =
1
∇
2
100
2
= X
2
+ (120-60)
2
X= 80
L R = 0
GV : Th.S Nguyễn Vũ Minh hướng dẫn sử dụng máy tính CASIO FX570ES
Đt : 0914449230 Email :
2
252 9
1
4 .(10 ) .5.10
−
=
π
L
=5.066.10
-4
(H)
Đáp án B.
SHIFT X10
X
π
ALPHA ) X X 5 X10
X
- - 9
Màn hình xuất hiện:
5
9
1
10
2510
−
=
π
X
Xx x
-Tiếp tục bấm:SHIFT CALC SOLVE = (chờ khoảng 6
giây )
Màn hình hiển thị:
X là L cần tìm
Vậy : L= 5.10
-4
H.
UII. BÀI TOÁN CỘNG ĐIỆN ÁP XOAY CHIỀU DÙNG MÁY TÍNH FX-570ES
U1.Cách 1:U UPhương pháp giản đồ véc tơ:U Dùng phương pháp tổng hợp dao động điều hoà.
-Ta có: u
1
= U
01
1os( )ct
ω
ϕ
+
và u
2
= U
01
2os( )ct
ω
ϕ
+
-Thì điện áp tổng trong đoạn mạch nối tiếp: u = u
1
+u
2
=
01 02
12os( ) os( )
+
++Uc t Uc t
ω
ϕωϕ
-Điện áp tổng có dạng: u = U
0
s( )+co t
ω
ϕ
Với: U
0
2
= U
2
01
+ U
02
2
+ 2.U
02
.U
01
. Cos( 12)
ϕ
ϕ
−
;
01 1 02 2
01 1 02 2
sin .sin
cos cos
UU
tg
UU
ϕ
ϕ
ϕ
ϕ
ϕ
+
=
+
UVí Dụ 3:U Cho mạch gồm: Đoạn AM chứa: R, C mắc nối tiếp với đoạn MB chứa cuộn cảm L,r. Tìm u
AB
= ?
Biết: u
AM
= 100 2 s os(100 )
3
ct
π
π
− (V) 1100( ),
3
AMUV
π
ϕ
→= =−
u
MB
= 100 2 os(100 )
6
ct
π
π
+ (V) → U
MB
= 100(V) và 2
6
π
ϕ
=
UBài giải:U Dùng công thức tổng hợp dao động: u
AB
=u
AM
+u
MB
+ U
AB
=
22
100 100 2.100.100.cos( ) 100 2( )
36
V
ππ
++ −−=
=> U
0AB
= 200(V)
+
100sin( ) 100sin( )
36
tan
100cos( ) 100cos(
1
36
2
)
=
−
−+
=→
−+
π
π
ϕ
ππ
π
ϕ
+ Vậy u
AB
= 100 2
2 os(100 )
12
ct
π
π
−
(V)
hay u
AB
= 200 os(100
2
)
1
−ct
π
π
(V)
Hình
u
AM
B
A
R
L,r
u
MB
M
C
5
9
1
10
2510
−
=
π
X
Xx x
X= 5.0660
x 10
-4
L R = 0
GV : Th.S Nguyễn Vũ Minh hướng dẫn sử dụng máy tính CASIO FX570ES
Đt : 0914449230 Email :
3
U2.Cách 2:U Dùng máy tính FX-570ES: u
AB
=u
AM
+u
MB
để xác định U
0AB
và ϕ. ( RẤT NHANH!)
a.Chọn chế độ của máy tính: CASIO fx – 570ES ; 570ES Plus
+ Để cài đặt ban đầu (Reset all), Bấm SHIFT 9 3 = =
+ Máy CASIO fx–570ES bấm SHIFT MODE 1 hiển thị 1 dòng (MthIO) Màn hình xuất hiện Math.
+ Để thực hiện phép tính về số phức thì bấm máy : MODE 2 màn hình xuất hiện CMPLX
+ Để tính dạng toạ độ cực : r ∠θ (ta hiểu là A∠ϕ) , Bấm máy: SHIFT MODE d 3 2
-Chọn đơn vị đo góc là độ (D) ta bấm máy : SHIFT MODE 3 màn hình hiển thị chữ D
-Chọn đơn vị đo góc là Rad (R) ta bấm máy: SHIFT MODE 4 màn hình hiển thị chữ R
+Để nhập ký hiệu góc ∠ ta bấm: SHIFT (
−
).
-Cần chọn chế độ mặc định theo dạng toạ độ cực r ∠θ (ta hiểu là A ∠ϕ )
- Chuyển từ dạng : a + bi sang dạng A∠ ϕ , ta bấm SHIFT 2 3 =
(- Chuyển từ dạng A∠ ϕ sang dạng : a + bi , ta bấm SHIFT 2 4 = )
b. Xác định U
0
và
ϕ
bằng cách bấm máy tính:
+Với máy FX570ES : Bấm chọn MODE 2 trên màn hình xuất hiện chữ: CMPLX.
-Nhập U
01
bấm SHIFT (-) nhập φ
1;
bấm +, Nhập U
02
, bấm SHIFT (-) nhập φ
2
nhấn = kết quả.
(Nếu hiển thị số phức dạng: a+bi thì bấm SHIFT 2 3 = hiển thị kết quả : A∠ϕ
+Với máy FX570MS : Bấm MODE 2 trên màn hình xuất hiện chữ: CMPLX.
Nhập U
01
, bấm SHIFT (-) nhập φ
1
, bấm + , Nhập U
02
, bấm SHIFT (-) nhập φ
2
nhấn =
Sau đó bấm SHIFT + = hiển thị kết quả là: A SHIFT = hiển thị kết quả là: φ
+Lưu ý Chế độ hiển thị kết quả trên màn hình:
Sau khi nhập, ấn dấu = hiển thị kết quả dưới dạng số vô tỉ, muốn kết quả dưới dạng thập phân ta ấn
SHIFT = ( hoặc dùng phím SÙD ) để chuyển đổi kết quả Hiển thị.
UVí dụ 3 ở trên :U Tìm u
AB
= ? với: u
AM
= 100 2 os(100 )
3
−ct
π
π
(V)
0
1100 2( ),
3
AMUV
π
ϕ
→= =−
u
MB
= 100 2 os(100 )
6
ct
π
π
+ (V) -> U
0MB
= 100
2
(V) , 2
6
π
ϕ
=
UGiải 1:U Với máy FX570ES : Bấm chọn MODE 2 trên màn hình xuất hiện chữ: CMPLX
Chọn chế độ máy tính theo D(độ): SHIFT MODE 3
Tìm u
AB
?Nhập máy:100
2
XSHIFT (-) ∠ (-60) + 100
2
X SHIFT (-) ∠ 30 = Hiển thị kết quả :
200∠-15 . Vậy u
AB
= 200
0
os( 15 )−ct
ω
(V) Hay: u
AB
= 200 os(100 )
12
ct
π
π
− (V)
UGiải 2:U Chọn chế độ máy tính theo R (Radian): SHIFT MODE 4
GV : Th.S Nguyễn Vũ Minh hướng dẫn sử dụng máy tính CASIO FX570ES
Đt : 0914449230 Email :
4
Tìm u
AB
? Nhập máy:100
2
XSHIFT (-).∠ (-π/3) + 100
2
X SHIFT (-) ∠(π/6 = Hiển thị kết quả:
200∠-π/12 . Vậy u
AB
= 200
os(100 )
12
ct
π
π
−
(V)
c. Nếu cho u
1
= U
01
cos(
ω
t +
ϕ
1
) và u = u
1
+ u
2
= U
0
cos(
ω
t +
ϕ
) .
Tìm dao động thành phần u
2
: (Ví dụ hình minh họa bên)
u
2
= u - u
1 .
với: u
2
= U
02
cos(ωt + ϕ
2
). Xác định U
02
và ϕ
2
*Với máy FX570ES :
Bấm chọn MODE 2
Nhập U
0
, bấm SHIFT (-) nhập φ
;
bấm - (trừ) , Nhập U
01
, bấm SHIFT (-) nhập φ
1
nhấn = kết quả.
(Nếu hiển thị số phức thì bấm SHIFT 2 3 = kết quả trên màn hình là: U
02
∠ ϕ
2
*Với máy FX570MS : Bấm chọn MODE 2
Nhập U
0
, bấm SHIFT (-) nhập φ bấm - (trừ), Nhập U
01
, bấm SHIFT (-) nhập φ
1
nhấn =
bấm SHIFT (+) = , ta được U
02
; bấm SHIFT (=) ; ta được φ
2
UVí dụ 4:U Nếu đặt vào hai đầu một mạch điện chứa một điện trở thuần và một cuộn cảm thuần mắc nối tiếp một
điện áp xoay chiều có biểu thức u = 100
2 cos(
ω
t +
4
π
) (V), thì khi đó điện áp hai đầu điện trở thuần có biểu
thức u
R
=100cos(
ω
t) (V). Biểu thức điện áp giữa hai đầu cuộn cảm thuần sẽ là
UAU. u
L
= 100 cos(
ω
t +
2
π
)(V). B. u
L
= 100 2 cos(
ω
t +
4
π
)(V).
C. u
L
= 100 cos(
ω
t +
4
π
)(V). D. u
L
= 100
2
cos(
ω
t +
2
π
)(V).
UGiải 1:U Với máy FX570ES : Bấm chọn MODE 2 trên màn hình xuất hiện chữ: CMPLX
Chọn chế độ máy tính theo D (độ): SHIFT MODE 3
Tìm u
L
? Nhập máy:100
2
X SHIFT (-).∠ (45) - 100 SHIFT (-). ∠ 0 =
Hiển thị kết quả : 100∠90 . Vậy u
L
= 100 os( )
2
ct
π
ω
+ (V) Chọn A
UGiải 2:U Chọn chế độ máy tính theo R (Radian): SHIFT MODE 4
Tìm u
L
? Nhập máy:100
2
X SHIFT (-).∠ (π/4) - 100 SHIFT (-). ∠ 0 =
Hiển thị kết quả: 100∠π/2 . Vậy u
L
= 100 os( )
2
ct
π
ω
+ (V) Chọn A
Hình
u
1
B
A
X
Y
u
2
M
GV : Th.S Nguyễn Vũ Minh hướng dẫn sử dụng máy tính CASIO FX570ES
Đt : 0914449230 Email :
5
UVí dụ 5:U Nếu đặt vào hai đầu một mạch điện chứa một điện trở thuần và một tụ điện mắc nối tiếp một điện áp
xoay chiều có biểu thức u = 100
2 cos(
ω
t -
4
π
)(V), khi đó điện áp hai đầu điện trở thuần có biểu thức
u
R
=100cos(
ω
t) (V). Biểu thức điện áp giữa hai đầu tụ điện sẽ là
UAU. u
C
= 100 cos(
ω
t -
2
π
)(V). B. u
C
= 100 2 cos(
ω
t +
4
π
)(V).
C. u
C
= 100 cos(
ω
t +
4
π
)(V). D. u
C
= 100 2 cos(
ω
t +
2
π
)(V).
UGiải 1:U Với máy FX570ES : Bấm chọn MODE 2 trên màn hình xuất hiện chữ: CMPLX
Chọn chế độ máy tính theo độ (D): SHIFT MODE 3
Tìm u
c
? Nhập máy:100
2
X SHIFT (-).∠ (-45) - 100 SHIFT (-). ∠ 0 =
Hiển thị kết quả : 100∠-90 . Vậy u
C
= 100 os( )
2
ct
π
ω
− (V) Chọn A
UGiải 2:U Chọn chế độ máy tính theo Radian( R): SHIFT MODE 4
Tìm u
C
? Nhập máy:100
2
X SHIFT (-).∠ (-π/4) - 100 SHIFT (-). ∠ 0 =
Hiển thị kết quả: 100∠-π/2 . Vậy u
C
= 100
os( )
2
ct
π
ω
−
(V Chọn A
UVí dụ 6:U Đoạn mạch AB có điện trở thuần, cuộn dây thuần cảm và tụ điện mắc nối tiếp. M là một điểm trên trên
doạn AB với điện áp u
AM
= 10cos100πt (V) và u
MB
= 10A 3EA cos (100πt - A
π
2
E
A) (V). Tìm biểu thức điện áp u
AB
.?
A.
u 20 2cos(100 t)(V)
AB
=π
B.
AB
u102cos100t (V)
3
π
=π+
⎛⎞
⎜⎟
⎝⎠
C.
u20.cos100t V)
AB
3
(
π
=π+
⎛⎞
⎜⎟
⎝⎠
UDU.
AB
u20.cos100t V)
3
(
π
=π−
⎛⎞
⎜⎟
⎝⎠
Chọn D
UGiải 1:U Với máy FX570ES: Bấm chọn MODE 2 trên màn hình xuất hiện chữ: CMPLX
Chọn chế độ máy tính theo độ (D): SHIFT MODE 3
Tìm u
AB
? Nhập máy:10 SHIFT (-).∠ 0 + 10
3
X SHIFT (-). ∠ -90 =
Hiển thị kết quả : 20∠-60 . Vậy u
AB
= 20 os(100 )
3
−
ct
π
π
(V) Chọn D
UGiải 2:U Chọn chế độ máy tính theo Radian (R): SHIFT MODE 4
Tìm u
AB
? Nhập máy:10 SHIFT (-).∠ 0 + 10
3
X SHIFT (-). ∠ (-π/2 =
Hiển thị kết quả: 20∠-π/3 . Vậy u
C
= 20 os(100 )
3
−
ct
π
π
(V) Chọn D
GV : Th.S Nguyễn Vũ Minh hướng dẫn sử dụng máy tính CASIO FX570ES
Đt : 0914449230 Email :
6
Ud. Trắc nghiệm vận dụng :
UCâu 1:U Cho mạch điện xoay chiều như hình vẽ . Đặt vào hai đầu A, B một điện áp xoay chiều , điện áp tức thời
giữa các điểm A và M , M và B có dạng :
(
)
AM
u 15 2 cos 200 t / 3 (V)=π−π
Và
()
MB
u 15 2 cos 200 t (V)=π. Biểu thức điện áp giữa A và B có dạng :
UAU.
AB
u 15 6 cos(200 t / 6)(V)=π−π
B.
(
)
AB
u 15 6 cos 200 t / 6 (V)=π+π
C.
()
AB
u 15 2 cos 200 t / 6 (V)=π−π D.
(
)
AB
u 15 6 cos 200 t (V)=π
Câu 2: Một đoạn mạch gồm tụ điện C có dung kháng Z
C
= 100
Ω
và một cuộn dây có cảm kháng Z
L
= 200
Ω
mắc nối tiếp nhau. Điện áp tại hai đầu cuộn cảm có biểu thức u
L
= 100cos(100
π
t + π/6)(V). Biểu thức điện áp ở
hai đầu đoạn mạch có dạng như thế nào?
A. u = 50cos(100
πt - π /3)(V). B. u = 50cos(100
π
t - 5
π
/6)(V).
C. u = 100cos(100
πt - π /2)(V). D. u = 50cos(100
π
t +
π
/6)(V).
Câu 3(ĐH–2009): Đặt điện áp xoay chiều vào hai đầu đoạn mạch có R, L, C mắc nối tiếp. Biết R = 10 Ω, cuộn
cảm thuần có L=1/(10π) (H), tụ điện có C =
(F) và điện áp giữa hai đầu cuộn cảm thuần là
u
L
= 20 cos(100πt + π/2) (V). Biểu thức điện áp giữa hai đầu đoạn mạch là
A. u = 40cos(100πt + π/4) (V).
B. u = 40 cos(100πt – π/4) (V).
C. u = 40 cos(100πt + π/4) (V). D. u = 40cos(100πt – π/4) (V).
III. TÌM BIỂU THỨC i HOẶC u TRONG MẠCH ĐIỆN XOAY CHIỀU DÙNG MÁY FX-570ES
1.Phương pháp giải truyền thống:
Cho R , L, C nối tiếp. Nếu cho u=U
0
cos(ωt + ϕ
u
),viết i? Hoặc nếu cho i = I
0
cos(ωt+ ϕ
i
),viết u?
Bước 1: Tính tổng trở Z: Tính
L
Z
L
ω
= .;
11
2
C
Z
CfC
ωπ
== và
22
()
LC
ZRZZ=+−
Bước 2: Định luật Ôm : U và I liên hệ với nhau bởi
U
I
Z
= ; I
o
=
Z
U
o
;
Bước 3: Tính độ lệch pha giữa u hai đầu mạch và i: tan
LC
Z
Z
R
ϕ
−
= ; Suy ra ϕ
Bước 4: Viết biểu thức i hoặc u:
a) Nếu cho trước u=U
0
cos(ωt+ ϕ
u
) thì i có dạng: i =I
0
cos(ωt + ϕ
u
−
ϕ).
b) Nếu cho trước i=I
0
cos(ωt + ϕ
i
) thì u có dạng: u =U
0
cos(ωt+ ϕ
i
+ ϕ).
B
•
•
•
A
M
GV : Th.S Nguyễn Vũ Minh hướng dẫn sử dụng máy tính CASIO FX570ES
Đt : 0914449230 Email :
7
Ví dụ 7: Mạch điện xoay chiều gồm một điện trở thuần R = 50Ω, một cuộn thuần cảm có hệ số tự cảm
1
()=LH
π
và một tụ điện có điện dung
4
2.10
()
−
=CF
π
mắc nối tiếp. Biết rằng dòng điện qua mạch có dạng
()
5cos100=itA
π
.Viết biểu thức điện áp tức thời giữa hai đầu mạch điện.
Giải 1:
Bước 1: Cảm kháng:
1
100 . 100== =Ω
L
ZL
ωπ
π
; Dung kháng:
4
11
50
2.10
100 .
C
Z
C
ω
π
π
−
=
==Ω
Tổng trở:
()
()
2
2
22
50 100 50 50 2=+− = +−= Ω
LC
ZRZZ
Bước 2: Định luật Ôm : Với U
o
= I
o
Z = 5.50 2 = 250 2 V;
Bước 3: Tính độ lệch pha giữa u hai đầu mạch và i:
100 50
tan 1
50
−
−
=
==
LC
ZZ
R
ϕ
4
⇒=
π
ϕ
(rad).
Bước 4: Biểu thức điện áp tức thời giữa hai đầu mạch điện: 250 2 cos 100
4
⎛⎞
=+
⎜⎟
⎝⎠
ut
π
π
(V).
2.Phương pháp dùng máy tính FX-570ES: (NHANH VÀ HIỆU QUẢ CHO TRẮC NGHIỆM)
a.Tìm hiểu các đại lượng xoay chiều dạng phức: Xem bảng liên hệ
ĐẠI LƯỢNG
ĐIỆN
CÔNG THỨC DẠNG SỐ PHỨC TRONG MÁY TÍNH FX-570ES
Cảm kháng Z
L
Z
L
Z
L
i (Chú ý trước i có dấu cộng là Z
L
)
Dung kháng Z
C
Z
C
- Z
C
i (Chú ý trước i có dấu trừ là Zc )
Tổng trở:
=
L
Z
L.
ω
;
1
=
C
Z
.C
ω
;
()
2
2
LC
ZRZZ=+−
()=+ −
LC
Z
RZ Zi
= a + bi ( với a=R; b = (Z
L
-Z
C
) )
-Nếu Z
L
>Z
C :
Đoạn
mạch có tinh cảm kháng
-Nếu Z
L
<Z
C :
Đoạn
mạch có tinh dung kháng
Cường độ dòng điện
i=Io cos(ωt+ ϕi )
00
=
=∠
i
i
i
iI I
ϕ
ϕ
Điện áp
u=Uo cos(ωt+ ϕ
u
)
00
=
=∠
u
i
u
uU U
ϕ
ϕ
Định luật ÔM
=
U
I
Z
.==>=
u
iuiZ
Z
=
>=
u
Z
i
Chú ý:
()=+ −
LC
Z
RZ Zi
( tổng trở phức
Z
có gạch trên đầu: R là phần thực, (Z
L
-Z
C
) là phần ảo)
b.Chọn cài dặt máy tính Fx-570ES:
GV : Th.S Nguyễn Vũ Minh hướng dẫn sử dụng máy tính CASIO FX570ES
Đt : 0914449230 Email :
8
-Bấm SHIFT 9 3 = = : Để cài đặt ban đầu (Reset all)
-Bấm SHIFT MODE 1: hiển thị 1 dòng (MthIO) Màn hình xuất hiện Math.
-Bấm MODE 2 : Tính toán số phức, trên màn hình xuất hiện: CMPLX.
-Bấm SHIFT MODE d 3 2 : Cài đặt dạng toạ độ cực:( r∠θ )
-Chọn đơn vị đo góc là độ (D) , bấm : SHIFT MODE 3 trên màn hình hiển thị chữ D
(-Chọn đơn vị đo góc là Rad (R), bấm: SHIFT MODE 4 trên màn hình hiển thị chữ R )
-Bấm SHIFT (-) : nhập ký hiệu góc ∠ của số phức
-Chuyển từ a + bi sang A∠ ϕ , bấm SHIFT 2 3 =
(-Chuyển từ A∠ ϕ sang a + bi , bấm SHIFT 2 4 = )
-Dùng phím ENG để nhập phần ảo i
b.Lưu ý Chế độ hiển thị kết quả trên màn hình:
Sau khi nhập, ấn dấu = có thể hiển thị kết quả dưới dạng số vô tỉ,
muốn kết quả dưới dạng thập phân ta ấn SHIFT =
( hoặc dùng phím SÙD ) để chuyển đổi kết quả Hiển thị.
c. Các Ví dụ :
Ví dụ 7 ở trên : Giải:
1
100 . 100== =Ω
L
ZL
ωπ
π
;
1
50
=
==Ω
C
Z
C
ω
. Và Z
L
-Z
C
=50
Ω
-Với máy FX570ES : Bấm chọn MODE 2 trên màn hình xuất hiện chữ: CMPLX.
-Bấm SHIFT MODE d 3 2 : Cài đặt dạng toạ độ cực:( r∠θ )
-Chọn đơn vị đo góc là độ (D), bấm: SHIFT MODE 3 trên màn hình hiển thị chữ D
Ta có :
iZZRXIZiu
CLi
)((
0
−+∠==
ϕ
5 0 50 50=∠ +
X
(i) ( Phép NHÂN hai số phức)
Nhập máy: 5 SHIFT (-) 0 X ( 50 + 50
ENG i ) = Hiển thị: 353.55339∠45 = 250 2 ∠45
Vậy biểu thức tức thời điện áp của hai đầu mạch: u = 250 2 cos( 100πt +π/4) (V).
Ví dụ 8: Một mạch điện xoay chiều RLC không phân nhánh có R = 100
Ω
; C=
4
1
10
.F
π
−
; L=
2
π
H. Cường độ
dòng điện qua mạch có dạng: i = 2
2 cos100
π
t(A). Viết biểu thức điện áp tức thời của hai đầu mạch?
Giải:
2
100 200
L
ZL.
ωπ
π
== =Ω;
1
==
C
Z
.C
ω
= 100
Ω
. Và Z
L
-Z
C
=100
Ω
-Với máy FX570ES : Bấm chọn MODE 2 trên màn hình xuất hiện chữ: CMPLX.
-Bấm SHIFT MODE d 3 2 : Cài đặt dạng toạ độ cực:( r∠θ )
-Chọn đơn vị đo góc là độ (D), bấm: SHIFT MODE 3 trên màn hình hiển thị chữ D
Ta có :
iZZRXIZiu
CLi
)((
0
−+∠==
ϕ
2 2 0 100 100=∠ +>
X
(i) ( Phép NHÂN hai số phức)
Phí
m
ENG để nhậ
p
p
hần
GV : Th.S Nguyễn Vũ Minh hướng dẫn sử dụng máy tính CASIO FX570ES
Đt : 0914449230 Email :
9
Nhập máy: 2 2 X SHIFT (-) 0 X ( 100 + 100
ENG i ) = Hiển thị: 400∠45
Vậy biểu thức tức thời điện áp của hai đầu mạch: u = 400cos( 100πt +π/4) (V).
Ví dụ 9: Cho đoạn mạch xoay chiều có R=40
Ω
, L=
π
1
(H), C=
π
6.0
10
4−
(F), mắc nối tiếp điện áp 2 đầu mạch
u=100
2 cos100
π
t (V), Cường độ dòng điện qua mạch là:
A.
i=2,5cos(100 t+ )( )
4
A
π
π
B.
i=2,5cos(100 t- )( )
4
A
π
π
C.
i=2cos(100 t- )( )
4
A
π
π
C. i=2cos(100 t+ )( )
4
A
π
π
Giải:
1
100 100== =Ω
L
ZL.
ωπ
π
;
4
11
10
100
06
−
==
C
Z
.C
.
,
ω
π
π
= 60
Ω
. Và Z
L
-Z
C
=40
Ω
-Với máy FX570ES : Bấm chọn MODE 2 trên màn hình xuất hiện chữ: CMPLX.
-Bấm SHIFT MODE d 3 2 : Cài đặt dạng toạ độ cực:( r∠θ )
-Chọn đơn vị đo góc là độ (D), bấm: SHIFT MODE 3 trên màn hình hiển thị chữ D
Ta có : i
0
(( )
∠
==
+−
u
LC
U
u
RZ Zi
Z
ϕ
100 2 0
40 40
∠
=
+
.
(i)
( Phép CHIA hai số phức)
Nhập 100
2 X SHIFT (-) 0 : ( 40 + 40
ENG i ) = Hiển thị: 2,5∠-45
Vậy : Biểu thức tức thời cường độ dòng điện qua mạch là: i = 2,5cos(100πt -π/4) (A). Chọn B
Ví dụ 10: Một đoạn mạch điện gồm điện trở R = 50Ω mắc nối tiếp với cuộn thuần cảm L = 0,5/π (H). Đặt vào
hai đầu đoạn mạch một điện áp xoay chiều u = 100
2 cos(100πt- π/4) (V). Biểu thức của cường độ dòng điện
qua đoạn mạch là:
A
. i = 2cos(100πt- π/2)(A). B. i = 2 2 cos(100πt- π/4) (A).
C. i = 2
2
cos100πt (A). D. i = 2cos100πt (A).
Giải:
05
100 50== =Ω
L
,
ZL.
ωπ
π
; . Và Z
L
-Z
C
=50
Ω
- 0 = 50
Ω
-Với máy FX570ES : Bấm chọn MODE 2 trên màn hình xuất hiện chữ: CMPLX.
-Bấm SHIFT MODE d 3 2 : Cài đặt dạng toạ độ cực:( r∠θ )
-Chọn đơn vị đo góc là độ (D), bấm: SHIFT MODE 3 trên màn hình hiển thị chữ D
Ta có : i
0
()
∠
==
+
u
L
U
u
RZi
Z
ϕ
100 2 45
50 50
∠−
=
+
.
(i)
( Phép CHIA hai số phức)
Nhập 100
2 X SHIFT (-) - 45 : ( 50 + 50
ENG i ) = Hiển thị: 2∠- 90
GV : Th.S Nguyễn Vũ Minh hướng dẫn sử dụng máy tính CASIO FX570ES
Đt : 0914449230 Email :
10
Vậy : Biểu thức tức thời cường độ dòng điện qua mạch là: i = 2cos( 100πt - π/2) (A). Chọn A
Ví dụ 11(ĐH 2009): Khi đặt hiệu điện thế không đổi 30V vào hai đầu đoạn mạch gồm điện trở thuần mắc nối
tiếp với cuộn cảm thuần có độ tự cảm L = 1/4π (H) thì cường độ dòng điện 1 chiều là 1A. Nếu đặt vào hai đầu
đoạn mạch này điện áp u =150
2 cos120πt (V) thì biểu thức cường độ dòng điện trong mạch là:
A.
5 2cos(120 )( )
4
=−itA
π
π
B.
5cos(120 )( )
4
=+itA
π
π
C. 5 2cos(120 )( )
4
=+itA
π
π
D.
5cos(120 )( )
4
=−itA
π
π
Giải: Khi đặt hiệu điện thế không đổi (hiệu điện thế 1 chiều) thì đoạn mạch chỉ còn có R: R = U/I =30Ω
1
120 30
4
== =Ω
L
ZL.
ωπ
π
; i =
u 150 2 0
(30 30i)
Z
∠
=
+
( Phép CHIA hai số phức)
-Với máy FX570ES : -
Bấm chọn MODE 2 trên màn hình xuất hiện chữ: CMPLX.
-Bấm SHIFT MODE d 3 2 : Cài đặt dạng toạ độ cực:( r∠θ )
-Chọn đơn vị đo góc là độ (D), bấm: SHIFT MODE 3 trên màn hình hiển thị D
Nhập máy: 150 2 X : ( 30 + 30
ENG i ) = Hiển thị: 5∠- 45
Vậy: Biểu thức tức thời cường độ dòng điện qua mạch là: i = 5cos( 120πt - π/4) (A). Chọn D
3. Trắc nghiệm vận dụng:
Câu 1: Cho mạch điện xoay chiều có R=30
Ω
, L=
π
1
(H), C=
π
7.0
10
4−
(F); hiệu điện thế hai đầu mạch là
u=120
2
cos100
π
t (V), thì cường độ dòng điện trong mạch là
A. 4cos(100 )( )
4
itA
π
π
=+ B. 4cos(100 )( )
4
itA
π
π
=−
C.
2cos(100 )( )
4
itA
π
π
=− D. 2cos(100 )( )
4
itA
π
π
=+
IV. XÁC ĐỊNH HỘP ĐEN TRONG MẠCH ĐIỆN XOAY CHIỀU DÙNG MÁY TÍNH FX-570ES
( RẤT NHANH VÀ HIỆU QUẢ CHO TRẮC NGHIỆM)
1.Chọn cài dặt máy tính Fx-570ES:
Các bước Chọn chế độ Nút lệnh Ý nghĩa- Kết quả
Cài đặt ban đầu (Reset all):
Bấm: SHIFT 9 3 = =
Reset all
Hiển thị 1 dòng (MthIO)
Bấm: SHIFT MODE 1
Màn hình xuất hiện Math.
Thực hiện phép tính về số phức
Bấm: MODE 2
Màn hình xuất hiện chữ CMPLX
Dạng toạ độ cực: r∠θ (A∠ϕ )
Bấm: SHIFT MODE d 3 2
Hiển thị số phức kiểu r ∠θ
GV : Th.S Nguyễn Vũ Minh hướng dẫn sử dụng máy tính CASIO FX570ES
Đt : 0914449230 Email :
11
Tính dạng toạ độ đề các: a + ib.
Bấm: SHIFT MODE d 3 1
Hiển thị số phức kiểu a+bi
Chọn đơn vị góc là độ (D)
Bấm: SHIFT MODE 3
Màn hình hiển thị chữ D
Hoặc chọn đơn vị góc là Rad (R)
Bấm: SHIFT MODE 4
Màn hình hiển thị chữ R
Để nhập ký hiệu góc ∠
Bấm: SHIFT (-)
Màn hình hiển thị ký hiệu ∠
Chuyển từ dạng a + bi sang
dạng A∠ ϕ ,
Bấm: SHIFT 2 3 =
Màn hình hiển thị dạng A∠ ϕ
Chuyển từ dạng A∠ ϕ sang
dạng a + bi
Bấm: SHIFT 2 4 =
Màn hình hiển thị dạng a + bi
2. Xác định các thông số ( Z, R, Z
L
, Z
C
) bằng máy tính:
-Tính Z:
=
u
Z
i
0
0
()
∠
=
∠
u
i
U
I
ϕ
ϕ
( Phép CHIA hai số phức )
Nhập máy: U
0
SHIFT (-) φ
u
: ( I
0
SHIFT (-) φ
i
) =
-Với tổng trở phức :
()=+ −
LC
Z
RZ Zi
, nghĩa là có dạng (a + bi). với a=R; b = (Z
L
-Z
C
)
-Chuyển từ dạng A∠ ϕ sang dạng: a + bi : bấm SHIFT 2 4 =
3.Các Ví dụ:
Ví dụ 12: Một hộp kín (đen) chỉ chứa hai trong ba phần tử R, L, C mắc nối tiếp. Nếu đặt vào hai đầu mạch một
điện áp xoay chiều u= 100
2
cos(100πt+
4
π
)(V) thì cường độ dòng điện qua hộp đen là
i= 2cos(100πt)(A) . Đoạn mạch chứa những phần tử nào? Giá trị của các đại lượng đó?
Giải:
-Với máy FX570ES:
Bấm chọn MODE 2 trên màn hình xuất hiện chữ: CMPLX.
-Chọn đơn vị đo góc là độ (D), bấm : SHIFT MODE 3 trên màn hình hiển thị chữ D
-Bấm SHIFT MODE d 3 1 : Cài đặt dạng toạ độ đề các: (a + bi).
100 2 45
(2 0)
∠
==
∠
u
Z
i
Nhập: 100 2 X SHIFT (-) 45 : ( 2 SHIFT (-) 0
) = Hiển thị: 50+50i
Mà
()=+ −
LC
Z
RZ Zi
.Suy ra: R = 50Ω; Z
L
= 50Ω . Vậy hộp kín (đen) chứa hai phần tử R, L.
GV : Th.S Nguyễn Vũ Minh hướng dẫn sử dụng máy tính CASIO FX570ES
Đt : 0914449230 Email :
12
Ví dụ 13: Một hộp kín (đen) chỉ chứa hai trong ba phần tử R, L, C mắc nối tiếp. Nếu đặt vào hai đầu mạch một
điện áp xoay chiều u= 200
2
cos(100πt-
4
π
)(V) thì cường độ dòng điện qua hộp đen là
i= 2cos(100πt)(A) . Đoạn mạch chứa những phần tử nào? Giá trị của các đại lượng đó?
Giải:
-Với máy FX570ES :
Bấm chọn MODE 2 trên màn hình xuất hiện chữ: CMPLX.
-Chọn đơn vị đo góc là độ (D), bấm : SHIFT MODE 3 trên màn hình hiển thị chữ D
-Bấm SHIFT MODE d 3 1 : Cài đặt dạng toạ độ đề các: (a + bi).
200 2 45
(2 0)
∠−
==
∠
u
Z
i
: Nhập 200 2 X SHIFT (-) -45 : ( 2 SHIFT (-) 0
) = Hiển thị: 100-100i
Mà
()=+ −
LC
Z
RZ Zi
. Suy ra: R = 100Ω; Z
C
= 100Ω . Vậy hộp kín (đen) chứa hai phần tử R, C.
Ví dụ 14: Một hộp kín (đen) chỉ chứa hai trong ba phần tử R, L, C mắc nối tiếp. Nếu đặt vào hai đầu mạch một
điện áp xoay chiều u= 20
6
cos(100πt-
3
π
)(V) thì cường độ dòng điện qua hộp đen là
i= 2
2
cos(100πt)(A) . Đoạn mạch chứa những phần tử nào? Giá trị của các đại lượng đó?
Giải:
-Với máy FX570ES: Bấm chọn MODE 2 trên màn hình xuất hiện chữ: CMPLX.
-Chọn đơn vị đo góc là độ (D), bấm : SHIFT MODE 3 trên màn hình hiển thị chữ D
-Bấm SHIFT MODE d 3 1 : Cài đặt dạng toạ độ đề các: (a + bi).
20 6 60
(2 2 0)
∠
==
∠
u
Z
i
: Nhập 20
6
X SHIFT (-) -60 : ( 2 2 X SHIFT (-) 0
) = Hiển thị: 5
3
-15i
Mà
()=+ −
LC
Z
RZ Zi
.Suy ra: R = 5
3
Ω; Z
C
= 15Ω . Vậy hộp kín (đen) chứa hai phần tử R, C.
Ví dụ 15: Một hộp kín (đen) chỉ chứa hai trong ba phần tử R, L, C mắc nối tiếp. Nếu đặt vào hai đầu mạch một
điện áp xoay chiều u= 200
6
cos(100πt+
6
π
)(V) thì cường độ dòng điện qua hộp đen là
i= 2
2
cos(100πt-
6
π
)(A) . Đoạn mạch chứa những phần tử nào? Giá trị của các đại lượng đó?
Giải: - Với máy FX570ES : Bấm chọn MODE 2 trên màn hình xuất hiện chữ: CMPLX.
-Chọn đơn vị đo góc là độ (D), bấm : SHIFT MODE 3 trên màn hình hiển thị chữ D
-Bấm SHIFT MODE d 3 1 : Cài đặt dạng toạ độ đề các: (a + bi).
GV : Th.S Nguyễn Vũ Minh hướng dẫn sử dụng máy tính CASIO FX570ES
Đt : 0914449230 Email :
13
200 6 30
(2 2 30)
∠
==
∠−
u
Z
i
: Nhập 200
6
X SHIFT (-) 30 : ( 2 2 X SHIFT (-) (-30)
=
Hiển thị: 86,6 +150i =50
3
+150i .Suy ra: R = 50
3
Ω; Z
L
= 150Ω. Vậy hộp kín chứa hai phần tử R, L.
Ví dụ 16: Một hộp kín (đen) chỉ chứa hai trong ba phần tử R, L, C mắc nối tiếp. Nếu đặt vào hai đầu mạch một
điện áp xoay chiều u = 200
2
cos(100πt+
4
π
)(V) thì cường độ dòng điện qua hộp đen là
i= 2cos(100πt)(A) . Đoạn mạch chứa những phần tử nào? Giá trị của các đại lượng đó?
Giải:
- Với máy FX570ES : Bấm chọn MODE 2 trên màn hình xuất hiện chữ: CMPLX.
-Chọn đơn vị đo góc là độ (D), bấm : SHIFT MODE 3 trên màn hình hiển thị chữ D
-Bấm SHIFT MODE d 3 1 : Cài đặt dạng toạ độ đề các: (a + bi).
200 2 45
(2 0)
∠
==
∠
u
Z
i
: Nhập 200 2 X SHIFT (-) 45 : ( 2 SHIFT (-) 0
=
Hiển thị: 141.42 ∠45 .bấm SHIFT 2 4 = Hiển thị: 100+100i Hay: R = 100Ω; Z
L
= 100Ω. Hộp kín chứa R, L.
4.Trắc nghiệm:
Câu 1: Cho đoạn mạch gồm hai phần tử X, Y mắc nối tiếp. Trong đó X, Y có thể là R, L hoặc C. Cho biết hiệu
điện thế giữa hai đầu đoạn mạch là u = 200
2 cos100
π
t(V) và i = 2 2 cos(100 π t - π /6)(A). Cho biết X, Y là
những phần tử nào và tính giá trị của các phần tử đó?
A. R = 50Ω và L = 1/
π
H. B. R = 50
Ω
và C = 100/
π
μ
F.
C
. R = 50 3 Ω và L = 1/2
π
H. D. R = 503
Ω
và L = 1/
π
H.
Câu 2: Cuộn dây thuần cảm có hệ số tự cảm L = 636mH mắc nối tiếp với đoạn mạch X, đoạn mạch X chứa 2
trong 3 phần tử R
0
, L
0
, C
0
mắc nối tiếp. Đặt vào hai đầu đoạn mạch hiệu điện thế u = 120 2 cos100
π
t(V) thì
cường độ dòng điện qua cuộn dâylà i = 0,6
2 cos(100
π
t -
π
/6)(A). Xác định 2 trong 3 phần tử đó?
A. R
0
= 173Ω và L
0
= 31,8mH. B. R
0
= 173
Ω
và C
0
= 31,8mF.
C. R
0
= 17,3Ω và C
0
= 31,8mF. D. R
0
= 173
Ω
và C
0
= 31,8μ F.
Câu 3: Cho một đoạn mạch xoay chiều gồm hai phần tử mắc nối tiếp. Điện áp giữa hai đầu mạch và cường độ
dòng điện qua mạch có biểu thức: u = 200cos(100πt-π/2)(V), i = 5cos(100πt -π/3)(A). Chọn Đáp án đúng?
A. Đoạn mạch có 2 phần tử RL, tổng trở 40 Ω. B. Đoạn mạch có 2 phần tử LC, tổng trở 40 Ω.
C.
Đoạn mạch có 2 phần tử RC, tổng trở 40 Ω. D. Đoạn mạch có 2 phần tử RL, tổng trở 20 2 Ω.
Câu 4: Cho một hộp đen X trong đó có chứa 2 trong 3 phần tử R, L, hoặc C mắc nối tếp. Mắc hộp đen nối tiếp
với một cuộn dây thuần cảm có L
0
= 318mH. Đặt vào hai đầu đoạn mạch điện một hiệu điện thế xoay chiều có
GV : Th.S Nguyễn Vũ Minh hướng dẫn sử dụng máy tính CASIO FX570ES
Đt : 0914449230 Email :
14
biểu thức u = 200
2
.cos(100
π
t-
π
/3)(V) thì dòng điện chạy trong mạch có biểu thức i = 4
2
.cos(100
π
t -
π/3)(A). Xác định phần tử trong hộp X và tính giá trị của các phần tử?
A
. R=50
Ω
; C
= 31,8
μ
F. B. R = 100
Ω
; L
= 31,8mH. C. R = 50
Ω
; L
= 3,18
μ
H.D. R =50
Ω
; C
= 318
μ
F.
Câu 5: Một đoạn mạch xoay chiều gồm 2 trong 3 phần tử R, L hoặc C mắc nối tiếp . Biểu thức hiệu điện thế 2
đầu mạch và cường độ dòng điện qua mạch là
80cos 100 ( )
2
utV
π
π
⎛⎞
=+
⎜⎟
⎝⎠
và
8cos(100 )( )
4
itA
π
π
=+
. Các phần
tử trong mạch và tổng trở của mạch là
A.
R và L , Z = 10
Ω
. B. R và L , Z = 15
Ω
. C. R và C , Z =10
Ω
. D. L và C , Z= 20
Ω
.
Câu 6: Mạch điện nối tiếp R, L, C trong đó cuộn dây thuần cảm (Z
L
< Z
C
). Đặt vào hai đầu đoạn mạch một điện
áp xoay chiều 200
2
cos(100πt+ π/4)(V). Khi R = 50 Ω công suất mạch đạt giá trị cực đại. Biểu thức dòng điện
qua mạch lúc đó:
A. i = 4cos(100πt+ π/2) (A) B. i = 4cos(100πt+π/4) (A)
C. i = 4
2 cos(100πt +π/4)(A) D. i =4 2 cos(100πt) (A)
Gợi ý: Khi R = 50 Ω công suất mạch đạt giá trị cực đại. suy ra R=/Z
L
-Z
C
/ = 50Ω .
Mặt khác Z
C
> Z
L
nên trong số phức ta có: Z
L
+ Z
C
=
−
50i. Suy ra:
u 200 2 ( : 4)
i4
50 50i 2
Z
∠π π
=
==∠
−
Chọn A
Câu 6b: Cho mạch điện như hình vẽ: C=
4
10
(F)
−
π
;L=
2
(H)
π
Biết đặt vào hai đầu mạch điện áp xoay chiều
u
AB
= 200cos100πt(V) thì cường độ dòngđiện trong mạch là i = 4cos(100πt)(A) ; X là đoạn mạch gồm hai trong
ba phần tử (R
0
, L
0
(thuần), C
0
) mắc nối tiếp. Các phần tử của hộp X là:
A
.R
0
= 50Ω; C
0
=
4
10
(F)
−
π
B.R
0
= 50Ω; C
0
=
4
10
(F)
2.
−
π
C.R
0
= 100Ω; C
0
=
4
10
(F)
−
π
D.R
0
= 50Ω;L
0
=
4
10
(F)
−
π
Bài giải: Trước tiên tính Z
L
= 200Ω ; Z
C
= 100Ω + Bước 1: Viết u
AN
= i Z = 4x(i(200 -100)) :
Thao tác nhập máy: 4 x ( ENG ( 200 - 100 ) ) shift 2 3 = ấn M+ để nhớ
Kết quả là: 400 ∠ 90 => có nghĩa là u
AN
= 400 cos(100πt+π/2 )(V)
+ Bước 2: Tìm u
NB
=u
AB
- u
AN
:
Thao tác nhập máy: 200 - RCL M+ ( gọi nhớ ( 400 ∠ 90 )) shift 2 3 =
Kết quả là: 447,21359 ∠ - 63, 4349 . Bấm : 4 (bấm chia 4 : xem bên dưới)
+ Bước 3: Tìm Z
NB :
NB
NB
u
Z
i
=
nhập máy : 4 kết quả:
447,21359 63, 4349
4
∠
−
= 50-100i
=>Hộp X có 2 phần tử nên sẽ là: R
0
= 50Ω; Z
C0
=100 Ω.Từ đó tìm được : R
0
= 50Ω; C
0
=
4
10
(F)
−
π
.Đáp án A
L
A B
N
M
C
X