SKKN PHƯƠNG PHÁP GIẢI bài tập vật lý PHẦN điện XOAY CHIỀU

SỞ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TỈNH ĐỒNG NAI
TRƯỜNG THPT HỒNG BÀNG

Mã số: ................................
(Do HĐKH Sở GD&ĐT ghi)

SÁNG KIẾN KINH NGHIỆM
PHƯƠNG PHÁP GIẢI BÀI TẬP VẬT LÝ
PHẦN ĐIỆN XOAY CHIỀU

Người thực hiện: Phạm Đình Dinh
Lĩnh vực nghiên cứu:
- Quản lý giáo dục:………………………….
- Phương pháp dạy học bộ môn: vật lý

- Lĩnh vực khác: ............................................
(Ghi rõ tên lĩnh vực)
Có đính kèm: Các sản phẩm không thể hiện trong bản in SKKN
 Mô hình
 Phần mềm  Phim ảnh  Hiện vật khác

Năm học: 2014-2015


SƠ LƯỢC LÝ LỊCH KHOA HỌC
I. THÔNG TIN CHUNG VỀ CÁ NHÂN
1. Họ và tên: Phạm Đình Dinh
2. Ngày tháng năm sinh: 26/08/1978
3. Nam, nữ: Nam
4. Địa chỉ: Trường THPT Hồng Bàng
5. Điện thoại cá nhân: 0987784436

6. Fax:

Cơ quan: 0613741284

E-mail:

7. Chức vụ: Giáo viên
8. Nhiệm vụ được giao: giảng dạy môn vật lý lớp 11A5, 12C1, 12C2,12C6,
12C11, Chủ nhiệm lớp 11A5, Tổ phó tổ lý-hoá
9. Đơn vị công tác: Trường THPT Hồng Bàng
II. TRÌNH ĐỘ ĐÀO TẠO
- Học vị (hoặc trình độ chuyên môn, nghiệp vụ) cao nhất: Cử nhân
- Năm nhận bằng: 2002
- Chuyên ngành đào tạo: Vật lý
III. KINH NGHIỆM KHOA HỌC
- Lĩnh vực chuyên môn có kinh nghiệm: giảng dạy môn Vật lý
Số năm có kinh nghiệm: 13
- Các sáng kiến kinh nghiệm đã có:
+ Soạn tiết dạy bài tập vật lý
+ Phương pháp giải bài tập chương dao động cơ
+ Một số lưu ý khi giải bài tập về phóng xạ

1


PHƯƠNG PHÁP GIẢI BÀI TẬP VẬT LÝ
PHẦN ĐIỆN XOAY CHIỀU
I.

LÝ DO CHỌN ĐỀ TÀI:

Bài tập vật lý rất đa dạng và phong phú. Trong phân phối chương trình số
tiết bài tâp lại ít so với nhu cầu cần củng cố kiến thức cho học sinh. Chính vì thế,
người giáo viên phải làm thế nào để tìm ra phương pháp tốt nhất nhằm tạo cho học
sinh niềm say mê yêu thích môn học này. Giúp học sinh việc phân loại các dạng
bài tập và hướng dẫn cách giải là rất cần thiết. Việc làm này rất có lợi cho học sinh
trong thời gian ngắn đã nắm được các dạng bài tập, nắm được phương pháp giải và
từ đó có thể phát triển hướng tìm tòi lời giải mới cho các dạng bài tương tự.
Rèn luyện năng lực tự suy nghĩ và truyền thụ kiến thức cho học sinh là vấn
đề quan trọng trong dạy học nói chung và dạy học môn Vật lý nói riêng. Để việc
dạy và học đạt kết quả cao thì người giáo viên phải biết phát huy tính tích cực của
học sinh, chọn lựa phương thức tổ chức hoạt động, cách tác động phù hợp giúp học
sinh vừa học tập, vừa phát triển nhận thức. Việc giải bài tập Vật lý không những
nhằm mục đích giải toán, mà nó còn có ý nghĩa to lớn trong việc rèn luyện cho học
sinh khả năng vận dụng kiến thức, kĩ năng tính toán, suy luận logic để giải quyết
những vấn đề trong thực tế cuộc sống. Trong quá trình dạy học bài tập vật lý, vai
trò tự học của học sinh là rất cần thiết. Để giúp học sinh khả năng tự học, người
giáo viên phải biết lựa chọn bài tập sao cho phù hợp, sắp xếp chúng một cách có hệ
thống từ dễ đến khó, từ đơn giản đến phức tạp và hướng dẫn cho học sinh cách giải
để tìm ra được bản chất vật lý của bài toán vật lý.
Thực tế cho thấy, nhiều giáo viên rất lúng túng không biết nên dạy bài tập
vật lý như thế nào để đạt được hiệu quả cao nhất. Trong tiết dạy bài tập thông
thường giáo viên chỉ bám sát bài tập sách giáo khoa, sách bài tập để ra bài tập cho
học sinh hướng dẫn học sinh giải bài tập sao cho co kết quả rồi chuyển sang bài
khác. Chính vỳ vậy mà học sinh học một cách thụ động , không phát huy được tính
sáng tạo trong giải bài tập vật lý và khi áp dụng cũng không linh hoat. Bên cạnh đó
học sinh còn thụ động trong việc học tập của mình, các em chỉ học xoay quanh
nững gì mà giáo viên cung cấp chứ ít chủ động tìm tòi học tập điều mới điều mới
Trong chương trình Vật lý lớp 12, bài tập về điện xoay chiều là phức tạp và
khó. Qua những năm đứng lớp tôi nhận thấy học sinh thường rất lúng túng trong

việc tìm cách giải các dạng bài tập toán này, đặc biệt do tôi công tác tại trường tư
thục chất lượng đầu vào học sinh rất yếu, khả năng tiếp thu, khả năng suy luận
lorích chậm, khả năng toán không cao, học sinh rất sợ bộ môn vật lý. Xuất phát từ
thực trạng trên tôi luôn trăn trở làm sao để phọc sinh thích học vật lý, có thể biết
cách giải bài tập, làm sao để học sinh có phương pháp giải bài tập và học tập một
cách tích cực, tự giác
Giải pháp này nhằm giúp học sinh khắc sâu những kiến thức lí thuyết , có
một hệ thống bài tập và phương pháp giải chúng, giúp các em có thể nắm được
cách giải và từ đó chủ động vận dụng các phương pháp này trong khi làm bài tập.
2


Từ đó hoc sinh có thêm kỹ năng về cách giải các bài tập Vật lí, cũng như giúp các
em học sinh có thể nhanh chóng giải các bài toán về bài tập điện xoay chiều phong
phú và đa dạng .
II.

CƠ SỞ LÝ LUẬN VÀ THỰC TIỄN:

1. Cơ sở lý luận
- Tiết bài tập nằm trong hệ thống bài giảng được quy định rõ trong phân phối
chương trình giảng dạy của từng khối lớp. Đó là những quy định pháp lí mà giáo
viên phải thực hiện trong quá trình giảng dạy môn Vật lý trong nhà trường phổ
thông.
- Mỗi môn học có những mục tiêu riêng. Chương trình Vật lý có mục tiêu
hoàn thiện cho học sinh kiến thức phổ thông, cơ bản ở trình độ tú tài về vật lý, cần
thiết để đi vào các ngành khoa học, kỷ thuật và để sống trong một xã hội công
nghiệp hiện đại, trong đó kỷ năng vận dụng kiến thức: giải thích hiện tượng, giải
bài tập vật lý phổ thông là một trong những mục tiêu không thể thiếu đối với môn
học.

- Tiết bài tập nhằm giúp học sinh củng cố , khắc sâu kiến thức; qua đó hình
thành sự hứng thú học tập môn Vật lý, tính tích cực học tập và nghiên cứu.
2. Cơ sở thực tiễn:
- Trong các kỳ thi, môn Vật lý được tổ chức thi trắc nghiệm nên việc hình
thành phương pháp giải cho từng loại đơn vị kiến thức là rất cần thiết
- Thống kê chất lượng môn Vật lý còn thấp so với các môn học khác
- Học sinh trường THPT Hồng Bàng là trường tư thục, nên việc tiếp cận bài
tập, tư duy tự học khó có thể tự thực hiện được.
- Một số giáo viên còn xem nhẹ tiết bài tập, chỉ giải vài bài tập ở Sách giáo
khoa là xong.
- Tiết bài tập rất khó dạy, ở chỗ không có một thiết kế nào cụ thể, tuỳ thuộc
vào khả năng tiếp thu của học sinh, của chương trình. Nếu không xác định đúng
mục tiêu rất dễ đi vào sự đơn điệu.
- Thiết kế tiết dạy thường không có sự khái quát, kết luận về từng vấn đề,
nên học sinh khó có thể nêu lên được phương pháp giải bài tập liên quan.
- Đa số bài tập ở sách giáo khoa chỉ dừng lại ở mức độ củng cố, và còn thiếu
so với lượng kiến thức đã nêu trong lý thuyết. Do đó dẫn đến tình trạng học sinh
khá giỏi không thể phát huy được khả năng, học sinh ở mức độ trung bình trở
xuống thì bế tắc khi gặp dạng bài tập khác.
- Tiết bài tập trong phân phối chương trình còn ít.
- Kỷ năng vận dụng kiến thức Toán cho việc giải bài tập còn hạn chế đối với
một bộ phận không nhỏ học sinh.
3


- Trong bộ sách ban cơ bản, một số đơn vị kiến thức không trình bày nhưng
lại cho bài tập trong sách bài tập, nếu giáo viên không chịu tìm hiểu thì học sinh
không biết đâu mà giải khi gặp loại bài tập như vậy.
- Hiện tại có nhiều sách tham khảo các tài liệu đã trình bày về vấn đề này ở
các góc độ khác nhau . Ở giải pháp này trình bày việc phân loại các dạng bài tập và

hướng dẫn cách giải có tính hệ thống với những chú ý giúp các em nắm sâu sắc các
vấn đề liên quan. Việc làm này rất có lợi cho học sinh trong thời gian ngắn đã nắm
được các dạng bài tập nắm được phương pháp giải và từ đó có thể phát triển hướng
tìm tòi lời giải mới cho các bài tương tự. Giải pháp này chưa từng được áp dụng tại
trường trung học phổ thông Hồng Bàng
III.

TỔ CHỨC THỰC HIỆN GIẢI PHÁP

A. PHƯƠNG PHÁP CHUNG:
Đối với học sinh phổ thông, vấn đề giải và sửa bài tập gặp không ít khó khăn
vì học sinh thường không nắm vững lý thuyết và kĩ năng vận dụng kiến thức vật lý.
Vì vậy các em giải một cách mò mẫm, không có định hướng rõ ràng, áp dụng công
thức máy móc và nhiều khi không giải được. Có nhiều nguyên nhân:
- Học sinh chưa có phương pháp khoa học để giải bài tập vật lý.
- Chưa xác định được mục đích của việc giải bài tập là xem xét, phân tích các
hiện tượng vật lý để đi đến bản chất vật lý.
Việc rèn luyện cho học sinh biết cách giải bài tập một cách khoa học, đảm bảo
đi đến kết quả một cách chính xác là một việc rất cần thiết. Nó không những giúp
học sinh nắm vững kiến thức mà còn rèn luyện kĩ năng suy luận logic, làm việc
một cách khoa học, có kế hoạch.
Quá trình giải một bài tập vật lý thực chất là quá trình tìm hiểu điều kiện của
bài tập, xem xét hiện tượng vật lý, xác lập được những mối liên hệ cụ thể dựa trên
sự vận dụng kiến thức vật lý vào điều kiện cụ thể của bài tập đã cho. Từ đó tính
toán những mối liên hệ đã xác lập được để dẫn đến lời giải và kết luận chính xác.
Sự nắm vững những mối liên hệ này sẽ giúp cho giáo viên định hướng phương
pháp dạy bài tập một cách hiệu quả.
Bài tập vật lý rất đa dạng, cho nên phương pháp giải cũng rất phong phú. Vì
vậy không thể chỉ ra được một phương pháp nào cụ thể mà có thể áp dụng để giải
được tất cả bài tập. Từ sự phân tích như đã nêu ở trên, có thể vạch ra một dàn bài

chung gồm các bước chính như sau:
a.

Tìm hiểu đầu bài, tóm tắt các dữ kiện

- Đọc kĩ đề bài, tìm hiểu ý nghĩa của những thuật ngữ quan trọng, xác định
đâu là ẩn số, đâu là dữ kiện.
- Dùng kí hiệu tóm tắt đề bài cho gì? Hỏi gì? Dùng hình vẽ mô tả lại tình
huống, minh họa nếu cần.
4


b.

Phân tích hiện tượng

- Nhận biết các dữ liệu đã cho trong đề bài có liên quan đến những kiến thức
nào, khái niệm nào, hiện tượng nào, quy tắc nào, định luật nào trong vật lý.
- Xác định các giai đoạn diễn biến của hiện tượng nêu trong đề bài, mỗi giai
đoạn bị chi phối bởi những đặc tính nào, định luật nào. Có như vậy học sinh mới
hiểu rõ được bản chất của hiện tượng, tránh sự áp dụng máy móc công thức.
c.

Xây dựng lập luận

Thực chất của bước này là tìm quan hệ giữa ẩn số phải tìm với các dữ kiện đã
cho. Đối chiếu các dữ kiện đã cho và cái phải tìm liên hệ với nhau như thế nào, qua
công thức, định luật nào để xác lập mối liên hệ. Thành lập các phương trình nếu
cần với chú ý có bao nhiêu ẩn số thì có bấy nhiêu phương trình.
Đối với những bài tập tổng hợp phức tạp, có hai phương pháp xây dựng lập

luận để giải:
- Phương pháp phân tích: xuất phát từ ẩn số cần tìm, tìm ra mối liên hệ giữa
ẩn số đó với một đại lượng nào đó theo một định luật đã xác định ở bước 2, diễn
đạt bằng một công thức có chứa ẩn số. Sau đó tiếp tục phát triển lập luận hoặc biến
đổi công thức này theo các dữ kiện đã cho. Cuối cùng đi đến công thức sau cùng
chứa ẩn số và các dữ kiện đã cho.
- Phương pháp tổng hợp: xuất phát từ dữ kiện đã cho của đầu bài, xây dựng
lập luận hoặc biến đổi công thức diễn đạt mối quan hệ giữa các dữ kiện đã cho với
các đại lượng khác để tiến dần đến công thức cuối cùng có chứa ẩn số và các dữ
kiện đã cho.
- Đối với bài tập định tính: ta không cần tính toán nhiều mà chủ yếu sử dụng
lập luận, suy luận logic dựa vào kiến thức vật lý để giải thích hoặc dự đoán hiện
tượng xảy ra.
- Đối với bài tập trắc nghiệm trách quan: cần nắm thật vững kiến thức trong
sách giáo khoa, nếu không sẽ không nhận biết được trong các phương án để lựa
chọn đâu là phương án đúng. Để làm tốt bài thi trắc nghiệm, ta nên chia quỹ thời
gian phù hợp với thời gian làm bài, đọc lướt qua toàn bộ câu trắc nghiệm câu nào
chắc chắn thì trả lời luôn, và theo nguyên tắc dễ làm trước, khó làm sau. Quay lại
những câu chưa làm, đọc kĩ lại phần đề và gạch dưới những chữ quan trọng, và
không nên dừng lại tìm lời giải cho một câu quá lâu. Cần lưu ý là không nên bỏ
trống câu nào vì ta sẽ được xác suất ¼ số câu trả lời đúng trong số đó.
d.

Lựa chọn cách giải cho phù hợp

e.

Kiểm tra, xác nhận kết quả và biện luận

- Từ mối liên hệ cơ bản, lập luận giải để tìm ra kết quả.

- Phân tích kết quả cuối cùng để loại bỏ những kết quả không phù hợp với
điều kiện đầu bài tập hoặc không phù hợp với thực tế. Việc biện luận này cũng là
một cách để kiểm tra sự đúng đắn của quá trình lập luận. Đôi khi, nhờ sự biện luận
5


này mà học sinh có thể tự phát hiện ra những sai lầm của quá trính lập luận, do sự
vô lý của kết quả thu được.
B. PHÂN LOẠI VÀ PHƯƠNG PHÁP GIẢI BÀI TẬP CHƯƠNG ĐIỆN
XOAY CHIỀU
Chủ đề 1: DÒNG ĐIỆN XOAY CHIỀU - MẠCH ĐIỆN XOAY CHIỀU
KHÔNG PHÂN NHÁNH (MẠCH R, L, C MẮC NỐI TIẾP)
1. Dạng 1: CÁCH TẠO RA DÒNG ĐIỆN XOAY CHIỀU
1.1. Phương pháp giải chung:
Thông thường bài tập thuộc dạng này yêu cầu ta tính từ thông, suất điện
động cảm ứng xuất hiện trong khung dây quay trong từ trường. Ta sử dụng các
công thức sau để giải:
  2 no (đơn vị: rad/s)
- Tần số góc:
- Tần số của suất điện động cảm ứng trong khung bằng tần số quay của

 no (Đơn vị: Hz) (Với no : số vòng quay trong mỗi giây)
khung: f 
2
1 1 2
- Chu kỳ quay của khung dây:
(đơn vị: s)
T  
f no 
- Biểu thức từ thông:

  o cos t    , với o  NBS

 
uur uur

- Biểu thức suất điện động: e   '  Eo sin t    , Với   B, n lúc t = 0

- Vẽ đồ thị:

Hay e  Eo cos t  o  , với Eo   NBS (đơn vị: V)
2
Đường sin:  có chu kì T 



 có biên độ Eo.
1.2. Bài tập về cách tạo ra dòng điện xoay chiều:
Bài 1:Một khung dây có diện tích S = 60cm2 quay đều với vận tốc 20 vòng
trong một giây. Khung đặt trong từ trường đều B = 2.10-2T. Trục quayr của khung
vuông
góc với các đường cảm ứng từ, lúc t = 0 pháp tuyến khung dây n có hướng
ur
của B .
a. Viết biểu thức từ thông xuyên qua khung dây.
b. Viết biểu thức suất điện động cảm ứng xuất hiện trong khung dây.
Bài 2:Một khung dây dẫn gồm N = 100 vòng quấn nối tiếp, diện tích mỗi
vòng dây là S = 60cm2. Khung dây quay đều với tần số 20 vòng/s, trong uu
một
từ
r

-2
trường đều có cảm ứng từ B = 2.10 T. Trục quay của khung vuông góc với B .
a. Lập biểu thức của suất điện động cảm ứng tức thời.
b. Vẽ đồ thị biểu diễn suất điện động cảm ứng tức thời theo thời gian.
1.3. Hướng dẫn giải và giải:
Bài 1:
Tóm tắt:
S = 60cm2 = 60.10-4m2
no= 20 vòng/s
B = 2.10-2T
6


a. Biểu thức ?
b. Biểu thức e?
Các mối liên hệ cần xác lập:
- Áp dụng công thức tính tần số góc .
- Biểu thức từ thông  xuyên qua khung dây có dạng:
   o cos t     cần tìm o, , .
uur
ur
- Vectơ pháp tuyến của khung n trùng với B lúc t = 0   = 0
- Có o, ,   viết được biểu thức từ thông .
- Tìm Eo = o  viết được biểu thức suất điện động cảm ứng xuất hiện
trong khung.
Tiến trình hướng dẫn học sinh giải:
Hoạt động của giáo viênur
Hoạt động của học sinh
uur
ur r

- Chọn gốc thời gian ở thời điểm n trùng B -   B, n  0
  có giá trị là bao nhiêu?
- Dạng của biểu thức từ thông gởi qua khung -    o cos t   
dây?
- Từ biểu thức bên, hãy tìm các đại lượng chưa - o = NBS
  2 no
biết.
- Có o, ,   biểu thức từ thông.
- Biểu thức suất điện động cảm ứng xuất hiện - E  Eo cos t   
trong khung dây có dạng thế nào?
- Eo = o.
- Hãy xác định biên độ của suất điện động cảm
ứng Eo.
- Có Eo  biểu thức suất điện động cảm ứng
e.
Bài giải:
1 1
a. Chu kì: T    0,05 (s).
no 20
Tần số góc:   2 no  2 .20  40 (rad/s).
o  NBS  1.2.102.60.104  12.105 (Wb)
Vậy   12.105 cos40 t (Wb)
b. Eo  o  40 .12.105  1,5.102 (V)
Vậy E  1,5.102 sin 40 t (V) Hay

 


E  1,5.102 cos  40 t   (V)


2

Bài 2:
Tóm tắt:
N = 100 vòng
S = 60cm2 = 60.10-4m2
no = 20 vòng/s
B = 2.10-2T
a. Biểu thức e = ?
b. Vẽ đồ thị biểu diễn e theo t.
7


Các mối liên hệ cần xác lập:
ur r
r
ur
- Chọn gốc thời gian tại thời điểm n trùng B    B, n  0

 

- Áp dụng công thức tính tần số góc , suất điện động cảm ứng cực đại
Eo  biểu thức e.
- Đồ thị có sạng hình sin qua gốc tọa độ O, có chu kì T, biên độ Eo.
Tiến trình hướng dẫn học sinh giải:
Hoạt động của giáo viên
Hoạt động của học sinh
r
- Chọnurgốc thời gian tại thời điểm n

trùng B thì biểu thức của suất điện - e  Eo sin t     Eo sin t
ur r
động tức thời có dạng như thế nào?
vì   B, n  0

 

- Để tìm , Eo , ta áp dụng công thức -   2 no
Eo = NBS
nào để tính?
- Đồ thị biểu diễn e theo t là đường - Để vẽ đồ thị thì cần có chu kì T và suất
biểu diễn có dạng hình sin. Vậy để vẽ điện động cực đại Eo.
1
đồ thị này thì cần có những yếu tố nào?
Chu kì : T 
no
Bài giải:
1
1
 0,05 s.
a. Chu kì: T  
no 20
Tần số góc:   2 no  2 20  40 (rad/s)
Biên độ của suất điện động:
Eo = NBS = 40  .100.2.10-2.60.10-4  1,5V
r ur
Chọn gốc thời gian lúc n, B  0    0 .

 

Biểu thức của suất điện động cảm ứng tức thời:
e  Eo sin t  1,5sin 40 t (V)



Hay e  Eo cos t  1,5cos  40 t   (V).
2

b. Đồ thị biểu diễn e theo t là đường hình sin:
- Qua gốc tọa độ O.
- Có chu kì T = 0,05s
- Biên độ Eo = 1,5V.

2. Dạng 2: VIẾT BIỂU THỨC CƯỜNG ĐỘ DÒNG ĐIỆN VÀ ĐIỆN ÁP.
2.1. Phương pháp giải chung:
- Xác định giá trị cực đại của cường độ dòng điện Io hoặc điện áp cực đại Uo.
8


- Xác định góc lệch pha  giữa u và i: tan  

Z L  ZC U L  U C

R
UR

  u  i  u hoặc i
- Biết biểu thức điện áp của đoạn mạch nào thì có thể suy ra biểu thức cường
độ dòng điện trong đoạn mạch ấy và ngược lại.
 Trường hợp biết biểu thức của cường độ dòng điện tức thời:

i  I o cos t  i 
thì biểu thức điện áp có dạng:
u  U o cos t  u   U o cos t  i   
 Trường hợp biết biểu thức điện áp giữa hai đầu của một đoạn mạch:
u  U o cos t  u  .
thì biểu thức của cường độ dòng điện tức thời có dạng:
i  I o cos t  u   
Chú ý: Cũng có thể tính các độ lệch pha và các biên độ hay giá trị hiệu dụng
bằng giản đồ Fre-nen.
2.2. Bài tập về viết biểu thức cường độ dòng điện và điện áp:
Bài 1:Mạch điện xoay chiều gồm một điện trở thuần R = 40, một cuộn
0,8
2.104
thuần cảm có hệ số tự cảm L 
H và một tụ điện có điện dung C 
F


mắc nối tiếp. Biết rằng dòng điện qua mạch có dạng i  3cos100 t (A).
a. Tính cảm kháng của cuộn cảm, dung kháng của tụ điện và tổng trở
toàn mạch.
b. Viết biểu thức điện áp tức thời giữa hai đầu điện trở, giữa hai đầu
cuộn cảm, giữa hai đầu tụ điện, giữa hai đầu mạch điện.
Bài 2:Một đoạn mạch điện xoay chiều gồm một điện trở thuần R = 80, một
cuộn dây thuần cảm có độ tự cảm L = 64mH và một tụ điện có điện dung
C  40 F mắc nối tiếp.
a. Tính tổng trở của đoạn mạch. Biết tần số của dòng điện f = 50Hz.
b. Đoạn mạch được đặt vào điện áp xoay chiều có biểu thức
u  282cos314t (V). Lập biểu thức cường độ tức thời của dòng điện trong đoạn
mạch.

1
Bài 3:Cho mạch điện như hình vẽ. Biết L 
H,
10
103
F và đèn ghi (40V- 40W). Đặt vào 2 điểm A và
C
4
N một hiệu điện thế u AN  120 2 cos100 t (V). Các
dụng cụ đo không làm ảnh hưởng đến mạch điện.
a. Tìm số chỉ của các dụng cụ đo.
b. Viết biểu thức cường độ dòng điện và điện áp toàn mạch.

9


Bài 4:Sơ đồ mạch điện có dạng như hình vẽ, điện trở
3
103
R = 40, cuộn thuần cảm L 
H, tụ điện C 
F.
10
7
Điện áp u AF  120cos100 t (V). Hãy lập biểu thức của:
a. Cường độ dòng điện qua mạch.
b. Điện áp hai đầu mạch AB.
Bài 5:Cho mạch điện xoay chiều như hình vẽ,
R = 100, L là độ tự cảm của cuộn dây thuần cảm,
104

F, RA  0. Điện áp u AB  50 2 cos100 t (V).
C
3
Khi K đóng hay khi K mở, số chỉ của ampe kế không đổi.
a. Tính độ tự cảm L của cuộn dây và số chỉ không đổi của ampe kế.
b. Lập biểu thức của cường độ dòng điện tức thời trong mạch khi K
đóng và khi K mở.
2.3. Hướng dẫn giải và giải:
Bài 1:
Tóm tắt:
R = 40
0,8
L
H


2.104
F
C

i  3cos100 t (A)
a. ZL = ? , ZC = ? , Z = ?
b. uR = ? , uL = ? , uC = ?, u = ?
Các mối liên hệ cần xác lập:
- Áp dụng công thức tính ZL, ZC, Z.
- Tìm U0R, U0L, U0C, Uo và xác định góc lệch pha  tương ứng  Biểu
thức uR, uL, uC, u.
Tiến trình hướng dẫn học sinh giải:
Hoạt động của học sinh
Hoạt động của học sinh

- Cảm kháng, dung kháng, tổng trở của - Z L   L
mạch được tính bằng biểu thức nào?
1
ZC 

C

Z  R 2   Z L  ZC 

2

- Biểu thức uR, uL, uC, u có dạng như thế - u R  U oR cos t
nào?
uL  U oL cos t  L 
uC  U oC cos t  C 
u  U o cos t   
- Dựa vào các biểu thức bên, hãy tìm các đại
lượng chưa biết.
- UoR = IoR; UoL = IoZL; UoC = IoZC
10


U = Io Z
uL nhanh pha hơn i   L 


2

uC chậm pha hơn i  C  
Áp dụng biểu thức:

Z  ZC
tan   L

R

Bài giải:
a. Cảm kháng:
Dung kháng:

Z L   L  100 .
ZC 

1

C

0,8



 80

1
 50
2.104
100 .



Tổng trở:

Z  R 2   Z L  Z C   402   80  50   50
2

2

b.  Vì uR cùng pha với i nên : uR  U oR cos100 t
với UoR = IoR = 3.40 = 120V
Vậy u  120cos100 t (V).
 Vì uL nhanh pha hơn i góc




nên: uL  U oL cos 100 t  
2
2


Với UoL = IoZL = 3.80 = 240V


Vậy uL  240cos 100 t   (V).
2




nên: uC  U oC cos 100 t  
2

2

Với UoC = IoZC = 3.50 = 150V


Vậy uC  150cos 100 t   (V).
2

Z  Z C 80  50 3


Áp dụng công thức: tan   L
R
40
4
37
 0,2 (rad).
   37o   
180
 biểu thức hiệu điện thế tức thời giữa hai đầu mạch điện:
u  U o cos 100 t   
Với Uo= IoZ = 3.50 = 150V
Vậy u  150cos 100 t  0,2  (V).

 Vì uC chậm pha hơn i góc 

Bài 2:
Tóm tắt:
R = 80
L = 64mH = 64.10-3H

11




2


C = 40F = 40.10-6F
a. f = 50Hz
Z=?
b. u = 282 cos314t (V)
Biểu thức i = ?
Các mối liên hệ cần xác lập:
- Tìm , ZL, ZC  tổng trở Z.

Z L  ZC
.
R
- Tìm Io, i  u    biểu thức i. Chú ý các giá trị của  phải tính bằng
đơn vị rad khi thay vào biểu thức.
Tiến trình hướng dẫn học sinh giải:
Hoạt động của giáo viên
Hoạt động của học sinh
-   2 f
- Tìm  khi biết tần số f.
1
Z



L
Z

,
L
C
- Biểu thức tính cảm kháng, dung kháng, tổng
C
trở.
2
Z  R 2   Z L  ZC 
- Áp dụng biểu thức tính độ lệch pha : tan  

- i  I o cos  314t  i 

- Dạng của biểu thức cường độ dòng điện tức
thời i?
- Để viết được biểu thức i, ta phải tìm Io,  i .
U
- Io  o
- Io được tính như thế nào?
Z
Z  ZC

tan   L
- Góc lệch pha  = ?
R
- u  0
- Theo bài, u = ?
-   u  i

- Có  và u , vậy tìm i bằng cách nào?
Bài giải:
a. Tần số góc:   2 f  2 .50  100 rad/s
Z L   L  100 .64.103  20
1
1

 80
Dung kháng: ZC 
C 100 .40.106

Cảm kháng:

Tổng trở: Z  R 2   Z L  Z C   802   20  80   100
b. Cường độ dòng điện cực đại:
U
282
Io  o 
 2,82 A
Z 100
Độ lệch pha của hiệu điện thế so với cường độ dòng điện:
Z  ZC 20  80
3
tan   L

     37o
R
80
4
2

12

2


37
rad
180
37 

Vậy i  2,82cos  314t 
 (A)
180



 i  u      37o 

Bài 3:
Tóm tắt:
1
L
H
10
103
F
C
4
Uđm = 40V , Pđm = 40W

u AN  120 2 cos100 t (V)
a. IA = ? , UV = ?
b. i = ?, uAB = ?
Các mối liên hệ cần xác lập:
- Số chỉ của vôn kế chính bằng điện áp hiệu dụng U AN 

U oAN
2

- Tính dung kháng, cảm kháng, điện trở của bóng đèn.
- Tính tổng trở ZAN của đoạn mạch AN gồm tụ điện C và bóng đèn:
Z AN  Rđ2  Z C2

- Số chỉ của ampe kế bằng cường độ dòng điện chạy qua đoạn mạch AN
U
(vì các phần tử điện mắc nối tiếp) I A  AN
Z AN
- Tìm Io và  i  biểu thức i, với chú ý i  uAN   AN  0   AN   AN
- Tìm uAB  i   AB , và tìm Uo  biểu thức uAB.
Tiến trình hướng dẫn học sinh giải:
Hoạt động của giáo viên
Hoạt động của học sinh
2
a. - Viết biểu thức tính cảm kháng,
1
U dm
dung kháng, điện trở của bóng đèn. - Z L   L , Z C  C , Rd  P
dm
- Vôn kế đo điện áp hiệu dụng của đoạn
- Vôn kế đo điện áp của đoạn mạch

nào? Từ đó, hãy tìm số chỉ của vôn mạch AN  số chỉ của vôn kế chính là
điện áp hiệu dụng của đoạn AN:
kế.
U
U AN  oAN
2
- IAN = I vì mạch mắc nối tiếp.
- Cường độ dòng điện trong đoạn
U
AN có bằng cường độ dòng điện
- I AN  AN
của toàn mạch không? Vì sao?
Z AN
- Vậy IAN có giá trị bằng bao nhiêu? - i  I cos 100 t   (A)

o
i
- Suy ra số chỉ ampe kế IA = I = IAN.
b. - Biểu thức cường độ dòng điện
13


tức thời có dạng như thế nào?
- Như vậy ta cần tìm Io và  i .
- Io được tính thế nào?
- Đoạn mạch AN gồm các phần tử
điện nào?
- Hãy tính độ lệch pha của điện áp
so với cường độ dòng điện trong
đoạn AN.

- Viết biểu thức liên hệ góc lệch pha
giữa điện áp và cường độ dòng điện
trong đoạn AN và tìm  i .
- Biểu thức điện áp tức thời toàn
mạch có dạng như thế nào?

- Io  I 2
- Đoạn AN gồm một bóng đèn và tụ điện C.
Z
- tan  AN  C
Rd
-  AN  uAN  i
 i  uAN   AN  0   AN   AN
- u  U o cos 100 t  u  (V)

- Z AB  Rd2   Z L  Z C 
- Uo = I.ZAB
- Tính tổng trở của toàn mạch AB.
- Uo được xác định bằng cách nào? - tan   Z L  Z C
AB
- Hãy tính độ lệch pha giữa điện áp
Rd
và cường độ dòng điện của đoạn
u   AB  i
mạch AB, từ đó tìm u.
Bài giải:
1
 10
a. Cảm kháng: Z L   L  100 .
10

1
1

 40
Dung kháng: Z C 
103
C
100 .
4
2
U đm 402
Điện trở của bóng đèn: Rđ 

 40
Pđm
40

2

Tổng trở đoạn mạch AN: Z AN  Rđ2  ZC2  402  402  40 2

U oAN 120 2

 120 V
2
2
U
120
3


 2,12 A
Số chỉ của ampe kế: I A  I  AN 
Z AN 40 2
2
b. Biểu thức cường độ dòng điện có dạng:
i  I o cos 100 t  i  (A)

Z
40
Ta có : tan  AN  C    1   AN   rad
Rđ
40
4
Số chỉ của vôn kế: U AN 

 i  uAN   AN   AN 

Io  I 2 

3
. 2  3A
2
14



4

rad



Vậy i  3cos 100 t   (A).
4

Biểu thức hiệu điện thế giữa hai điểm A, B có dạng:
u AB  U o cos 100 t  u  (V)
Tổng trở của đoạn mạch AB:
Z AB  Rđ2   Z L  ZC   402  10  40   50
2

 U o  I o Z AB  3.50  150 V
Z  ZC 10  40
3
Ta có: tan  AB  L


Rđ
40
4

 u  i   AB 



4



2

  AB  

37 

rad
180 20

37
rad
180

 

Vậy u AB  150cos 100 t   (V)
20 

Bài 4:
Tóm tắt:
R = 40
3
H
L
10
103
F
C
7
u AF  120cos100 t (V)

a. Biểu thức i = ?
b. Biểu thức uAB = ?
Các mối liên hệ cần xác lập:
- Tìm góc lệch pha  AF giữa điện áp và cường độ dòng điện của đoạn
mạch AF.
- Tìm Io và  i  biểu thức i.
Với i  uAF   AF
- Tìm góc lệch pha  AB giữa điện áp và cường độ dòng điện của toàn
mạch.
- Tìm Uo và u  biểu thức u, với u   AB  i .
Tiến trình hướng dẫn học sinh giải:
Hoạt động động của giáo viên
Hoạt động của học sinh
a. -Tính tổng trở của đoạn mạch AF. - Z  R 2  Z 2
AF

L

- Biểu thức i có dạng như thế nào?
- Giá trị của cường độ dòng điện cực - i  I o cos 100 t  i 
đại Io toàn mạch được tính thế nào? - I  U oAF
o
- Hãy xác định góc lệch pha giữa
Z AF
điện áp và cường độ dòng điện của
15


đoạn mạch AF.
- Suy ra giá trị của  i ?

b. – Tính tổng trở Z của toàn mạch.

- Áp dụng công thức
Z
tan  AF  L
R
- i  uAF   AF  0   AF   AF

- Biểu thức u có dạng thế nào?
2
2
Z

R

Z

Z


L
C
- Tương tự hãy tìm các đại lượng
- u  U o cos 100 t  u  (*)
chưa biết của biểu thức (*).
- Ta có: Uo = IoZ
Áp dụng công thức
Z  ZC
tan   L


R
 u   AB  i .
Bài giải:
3
 30
a. Cảm kháng: Z L   L  100 .
10
1
1

 70
Dung kháng: Z C 
103
C
100 .
7
Tổng trở của đoạn mạch AF: Z AF  R 2  Z L2  402  302  50
U
120
 I o  oAF 
 2,4 A
Z AF
50
Z
30
37
 0,75   AF 
Góc lệch pha  AF : tan  AF  L 
rad
R 40

180
37
Ta có: i  uAF   AF  0   AF   AF  
rad
180
37 

Vậy i  2,4cos 100 t 
 (A)
180 

b. Tổng trở của toàn mạch: Z  402   30  70   40 2
2

 U o  I o Z  2,4.40 2  96 2 V
Z  ZC 30  70


 1   AB   rad
Ta có: tan  AB  L
R
40
4
 37
41
 u   AB  i   

rad
4 180
90

41 

Vậy u  96 2 cos 100 t 
 (V)
90 

Bài 5:
Tóm tắt:
R = 100
16


104
F
C
3
RA  0
u AB  50 2cos100 t (V)
a. L = ? IA = ?
b. Biểu thức i = ? khi K mở, K đóng.
Các mối liên hệ cần xác lập:
- Khi K mở hay khi K đóng thì biểu thức uAB và số chỉ ampe kế không đổi
nên  tổng trở Z khi K mở bằng khi K đóng. Từ mối liên hệ này, ta tìm
được giá trị của độ tự cảm L.
U
- Tìm tổng trở Z khi K đóng và U  số chỉ của ampe kế I A  I d 
.
Zd
- Tìm độ lệch pha  khi K mở, khi K đóng  i khi K mở, K đóng với chú
ý : i  u   , tìm Io  biểu thức cường độ dòng điện i khi K mở, K

đóng.
Tiến trình hướng dẫn học sinh giải:
Hoạt động của giáo viên
Hoạt động của học sinh
a.- Theo bài, biểu thức uAB và số - Tổng trở Z khi K đóng và khi K mở bằng
chỉ của ampe kế không đổi ta suy nhau: Z m  Z d
ra được điều gì?
2
- Hãy lập biểu thức mối liên hệ
Z m  Z d  R 2   Z L  ZC   R 2  ZC2
giữa Zm và Zd, từ đó hãy tính giá trị
2
  Z L  ZC   Z C2
của L.

 Z L  Z C  Z C  Z L  2Z C

 Z L  Z C   Z C  Z L  0 (Loại)
Từ ZL = 2ZC  giá trị L

- Do số chỉ của ampe kế không đổi
khi K đóng cũng như khi K mở nên
để tính toán nhanh chóng, ta chọn
tìm số chỉ của ampe kế khi K đóng.
Khi K đóng thì dòng điện trong
mạch chạy như thế nào?
- Hãy tìm tổng trở của mạch khi K
đóng?
- Như vậy số chỉ của ampe kế được
tính như thế nào?

b.- Cường độ dòng điện cực đại
trong toàn mạch được tính như thế
nào?
 Lập biểu thức cường độ dòng
điện tức thời khi K đóng.

- Khi K đóng thì dòng điện chạy qua ampe
kế, R và C, không chạy qua L.
- Z d  R 2  Z C2
U
- I A  Id 
Zd
- Io  Id 2



- id  I o cos 100 t  id
17




- Biểu thức cường độ dòng điện tức
 ZC
Độ
lệch
pha:
tan



 d
d
thời khi K đóng có dạng thế nào?
R
- Khi K đóng thì mạch gồm R nối
id  u  d  d
tiếp C, góc lệch pha giữa cường độ
dòng điện và điện áp được xác định
như thế nào? Suy ra pha ban đầu
- Biểu thức cường độ dòng điện tức thời khi
của dòng điện khi K đóng.
K mở có dạng:
 Tương tự, hãy hập biểu thức
im  I o cos 100 t  im
cường độ dòng điện tức thời khi K
mở.
Khi K mở thì dòng điện trong mạch chạy
qua ampe kế, R, C, L.
Z  ZC
Ta có: tan m  L
 m
R
im  u  m  m





Bài giải:
a. Theo đề bài, điện áp và số chỉ ampe kế không đổi khi K đóng hay khi K

mở nên tổng trở Z khi K mở và khi K đóng bằng nhau
2
Z m  Z d  R 2   Z L  ZC   R 2  ZC2
  Z L  ZC   Z C2
2

 Z L  Z C  Z C  Z L  2Z C

 Z L  Z C   Z C  Z L  0 (Loại)
1
1

 173
Ta có: ZC 
104
C
100 .
3
 Z L  2Z C  2.173  346
Z
346
L L 
 1,1 H
 100
Số chỉ ampe kế bằng cường độ dòng điện hiệu dụng khi K đóng:
U
U
50
I A  Id 



0,25 A
Zd
R 2  Z C2
1002  1732

b. Biểu thức cường độ dòng điện:
- Khi K đóng:
Z
173

  3   d  rad
Độ lệch pha : tan d  C 
R
100
3
Pha ban đầu của dòng điện: id  u  d  d 



id  0,25 2 cos 100 t   (A).
3

- Khi K mở:
Vậy

18



3


Độ lệch pha: tan m 

Z L  Z C 346  173


 3  m 
R
100
3

Pha ban đầu của dòng điện: im  u  m  m  
Vậy



im  0,25 2 cos 100 t   (A).
3




3

3. Dạng 3: CỘNG HƯỞNG ĐIỆN
3.1. Phương pháp giải chung:
 Khi có hiện tượng cộng hưởng điện thì:
1

1
ZL = ZC hay  L 
hay LC 2  1
 
C
LC
 Z min  R

U
U

Khi đó  I max 

Z min R

  0
 Áp dụng hiện tượng cộng hưởng điện để tìm L, C, f khi:
- Số chỉ ampe kế cực đại.
- Cường độ dòng điện và điện áp đồng pha (   0 ).
- Hệ số công suất cực đại, công suất tiêu thụ cực đại.
- Để mạch có cộng hưởng điện.
 Nếu đề bài yêu cầu mắc thêm tụ điện C’ với C và tìm cách mắc thì chú ý
so sánh Ctđ với C trong mạch:
- Ctđ > C : phải mắc thêm C’ song song với C
- Ctđ < C : phải mắc thêm C’ nối tiếp với C.
3.2. Bài tập về cộng hưởng điện:
Bài 1.Cho mạch điện xoay chiều như hình vẽ.
1
Biết R = 50, L  H. Đặt vào hai đầu đoạn mạch một


điện áp xoay chiều u  220 2 cos100 t (V). Biết tụ điện C có thể thay đổi được.
a. Định C để điện áp đồng pha với cường độ dòng điện.
b. Viết biểu thức dòng điện qua mạch.
Bài 2: Cho mạch điện xoay chiều như hình vẽ.
2
104
Biết R = 200, L  H, C 
F. Đặt vào hai đầu


mạch điện một hiệu điện thế xoay chiều
u  100cos100 t (V).
a. Tính số chỉ của ampe kế.
b. Khi R, L, C không đổi để số chỉ của ampe kế lớn nhất, thì tần số
dòng điện phải bằng bao nhiêu? Tính số chỉ ampe kế lúc đó. (Biết rằng dây
nối và dụng cụ đo không làm ảnh hưởng đến mạch điện).
19


Bài 3:Trong một đoạn mạch xoay chiều RLC nối tiếp, hệ số tự cảm của cuộn
dây là L = 0,1H ; tụ điện có điện dung C = 1F, tần số dòng điện là f = 50Hz.
a. Hỏi dòng điện trong đoạn mạch sớm pha hay trễ pha so với điện áp ở
hai đầu đoạn mạch ?
b. Cần phải thay tụ điện nói trên bởi một tụ điện có điện dung C’ bằng
bao nhiêu để trên đoạn mạch xảy ra hiện tượng cộng hưởng điện?
Bài 4:Cho mạch điện xoay chiều có
u AB  120 2 cos100 t (V) ổn định. Điện trở R =
1
102

24, cuộn thuần cảm L 
H, tụ điện C1 
F,
5
2
vôn kế có điện trở rất lớn.
a. Tìm tổng trở của mạch và số chỉ của vôn kế.
b. Ghép thêm với tụ điện C1 một tụ điện có điện dung C2 sao cho vôn kế
có số chỉ lớn nhất. Hãy cho biết cách ghép và tính C 2. Tìm số chỉ của vôn kế
lúc đó.
3.3. Hướng dẫn giải và giải:
Bài 1:
Tóm tắt:
R = 50
1
L H


u  220 2 cos100 t (V)
a. Định C để u và i đồng pha.
b. Biểu thức i = ?
Các mối liên hệ cần xác lập:
- Để u và i đồng pha (   0 ) thì trong mạch xảy ra cộng hưởng điện ZL = ZC
 giá trị C.
U
- Trong mạch xảy ra cộng hưởng điện nên Zmin = R  I o  o
R
- Có Io và   biểu thức i.
Tiến trình hướng dẫn học sinh giải:
Hoạt động của giáo viên

Hoạt động của học sinh
a.- Theo đề bài, u và i đồng pha thì - u và i đồng pha (   0 ) thì trong mạch
xảy ra hiện tượng cộng hưởng điện  ZL =
suy ra được điều gì?
ZC.
1
1
C  2
C
 L
- Như vậy tìm C như thế nào?
i

I
cos
100

t




b.- Biểu thức cường độ dòng điện
o
i
có dạng như thế nào?
- Hãy tìm các đại lượng chưa biết - Do trong mạch có cộng hưởng điện nên
U
U
của biểu thức i bên.

Zmin = R  I o  o  o
Z min R
i  u    0

- Z L  ZC   L 

20


Bài giải:
a.
Để u và i đồng pha:   0 thì trong mạch xảy ra hiện tượng cộng
hưởng điện.
1
 ZL = ZC   L 
C
1
1
104
F
C  2 

 L 100 2 . 1




b.





Do trong mạch xảy ra cộng hưởng điện nên Zmin = R
U
U
220 2
 Io  o  o 
 4,4 2 (A)
Z min R
50
Pha ban đầu của dòng điện: i  u    0  0  0
Vậy i  4,4 2 cos100 t (A).

Bài 2:
Tóm tắt:
R = 200
2
L H


104
F
C


u  100cos100 t (V)
a. IA = ?
b. IAmax thì f = ?
Tính IAmax = ?

Các mối liên hệ cần xác lập:
- Ampe kế đo cường độ dòng điện hiệu dụng chạy trong mạch. Tính tổng trở
U
Z  IA  I  .
Z
- Số chỉ ampe kế cực đại thì trong mạch xảy ra hiện tượng cộng hưởng điện:
ZL = ZC  tần số f
U
U
I max 

Z min R
Tiến trình hướng dẫn học sinh giải:
Hoạt động của giáo viên
Hoạt động của học sinh
a.- Tính cảm kháng, dung kháng,
1
Z L   L , ZC 
tổng trở của mạch điện.
C
Z  R 2   Z L  ZC 

2

- Số chỉ ampe kế được xác định - Ampe kế đo cường độ dòng điện hiệu
dụng trong mạch IA = I.
bằng cách nào?
I
U
Ta có: I o  o  I A  I  o

Z
2
21


- Để số chỉ ampe kế cực đại IAmax thì Zmin
b.- Để số chỉ ampe kế cực đại thì  ZL – ZC = 0 hay ZL = ZC , trong mạch
cần điều kiện gì?
xảy ra cộng hưởng điện.
1
- Z L  ZC  2 f .L 
2 f .C
- Như vậy tần số f lúc này được tính
1
f 
như thế nào?
2 LC
Bài giải:
2
Z L   L  100 .  200
a. Cảm kháng:



Dung kháng:

ZC 

1


C

1
 100
104
100 .



Tổng trở của mạch:

Z  R 2   Z L  Z C   2002   200  100   100 5
2

2

Uo
100
1
(A)


Z 100 5
5
I
1
Số chỉ của ampe kế : I A  I  o 
 0,32 (A)
2
5. 2

U
b. Ta có: I 
2
R 2   Z L  ZC 
Để số chỉ của ampe kế cực đại IAmax thì Zmin  Z L  Z C  0
 Z L  Z C (cộng hưởng điện)
1
 2 f .L 
2 f .C
1
1
f 

 35,35 Hz
2 LC
2 104
2
.
Ta có : I o 





Số chỉ ampe kế cực đại: IAmax = I max 

U
U
100
 

 0,35 (A)
Z min R
2.200

Bài 3:
Tóm tắt:
L = 0,1H
C = 1F = 10-6F
f = 50Hz
a. i sớm pha hay trễ pha so với u.
b. thay C bằng C’ = ? để xảy ra cộng hưởng điện.
Các mối liên hệ cần xác lập:
 Tìm cảm kháng ZL, dung kháng ZC và so sánh ZL với ZC:
- Nếu ZL > ZC  UL > UC  i trễ pha so với u.
22


- Nếu ZL < ZC  UL < UC  i sớm pha so với u.
 Thay C bằng C’, để xảy ra cộng hưởng điện thì:
1
1
L 
C' 2
C '
 L
Tiến trình hướng dẫn học sinh giải:
Hoạt động của giáo viên
Hoạt động của học sinh
- Yêu cầu học sinh tính tần số góc của -   2 f
; ZL  L

dòng điện, cảm kháng của cuộn dây,
1
Z

C
dung kháng của tụ điện.
C
- So sánh ZL với ZC, ta rút ra được kết - Nếu Z > Z  U > U  i trễ pha so
L
C
L
C
luận gì giữa pha của i và u?
với u.
Nếu ZL < ZC  UL < UC  i sớm pha
so với u
- Thay tụ điện C bằng tụ điện C’, biểu
1
thức tính dung kháng của tụ điện C’ là - Z C ' 
C '
gì?
- Để mạch xảy ra cộng hưởng điện thì - Để mạch xảy ra cộng hưởng điện thì
1
cần điều kiện gì?
L 
(*)
C '
- Từ (*)  C’?
Bài giải:
a. Tần số góc:   2 f  2 .50  100 (rad/s)

Cảm kháng: Z L   L  100 .0,1  10 ()

1
1
104
Dung kháng: ZC 
(F)


C 100 .106 
ZC > ZL  UL < UC  i biến thiên sớm pha so với u
b. Thay tụ điện C bằng tụ điện C’, để mạch xảy ra cộng hưởng điện thì
1
1
1
L 
C' 2 
 1,01.10 4 F
2
C '
 L 100  .0,1
Bài 4:
Tóm tắt:
u AB  120 2 cos100 t (V)
R = 24
1
L
H
5
102

F
C1 
2
a. Z = ? , UV = ?
b. Ghép thêm C2 với C1 sao cho UVmax
Hỏi cách ghép, C2 = ? , UV = ?
23


Các mối liên hệ cần xác lập:
 Áp dụng công thức tính tổng trở Z.
 Vôn kế đo điện áp hiệu dụng của cuộn dây  số chỉ của vôn kế chính
bằng điện áp UL : UV = UL.
 U L  IZ L
Vì ZL là hằng số nên để số chỉ vôn kế lớn nhất ULmax  Imax  ZL = ZCtđ
.
 So sánh giá trị ZCtđ và ZC1  cách ghép C2 với C1:
- Nếu ZCtđ > ZC1  điện dung tương đương Ctđ < C1  C2 ghép nối tiếp
với C1.
- Nếu ZCtđ < ZC1  điện dung tương đương Ctđ > C1  C2 ghép song
song với C1.
Tiến trình hướng dẫn học sinh giải:
Hoạt động của giáo viên
Hoạt động của học sinh
a. - Tính cảm kháng, dung kháng,
1
Z L   L  20 , Z C1 
 2
tổng trở của mạch điện.
C

Z  R 2   Z L  Z C   30
2

- Vôn kế đo điện áp trên đoạn mạch
nào?
- Số chỉ của vôn kế được tính như thế
nào?
b. - Theo biểu thức (1), vì ZL là hằng
số nên để vôn kế có số chỉ lớn nhất
thì cần điều kiện gì?

- Vôn kế đo điện áp hiệu dụng giữa hai
đầu cuộn dây thuần cảm.
- UV  U L  IZ L (1)

- UVmax khi mạch có cộng hưởng điện:
U
I max  AB
R
- Khi có cộng hưởng điện thì:
- Suy ra cách ghép tụ điện C2? Tính
ZCtđ = ZL = 20 > ZC1
C2.
 Ctđ < C1  phải mắc C2 nối tiếp với
C1.
ZC = ZC1 + ZC2  20 = 2 + ZC2
1
 Z C2  C2 
 ZC2

U AB
U

U

I
Z

.Z L
V
max
L
max
max
L
- Số chỉ của vôn kế lúc này được tính
R
như thế nào?
Bài giải:
1
 20
a. Cảm kháng : Z L   L  100 .
5
1
1

 2
Dung kháng : Z C1 
102
C1

100 .
2
Tổng trở mạch: Z  R 2   Z L  Z C   242   20  2   30
2

24

2