Đề cương ôn tập học kỳ i – khối 12 năm học 2018 2019 môn vật lí (phần lý thuyết) trường THPT hai bà trưng huế

ĐỀ CƯƠNG ÔN TẬP HỌC KÌ I

Trường THPT Hai Bà Trưng- Huế
Tổ Vật lý- KTCN

MÔN VẬT LÝ KHỐI 12- Năm học 2018-2019

ÔN TẬP DAO ĐỘNG CƠ
I: ĐẠI CƯƠNG DAO ĐỘNG ĐIỀU HÒA

1. Chu kì, tần số, tần số góc:

*T=

với

(t là thời gian để vật thực hiện n dđ)

2. Dao động:
a. Thế nào là dao động cơ: Chuyển động qua lại quanh một vị trí đặc biệt, gọi là vị trí cân bằng.
b. Dao động tuần hoàn: Sau những khoảng thời gian bằng nhau gọi là chu kỳ, vật trở lại vị trí cũ
theo hướng cũ.
c. Dao động điều hòa: là dao động trong đó li độ của vật là một hàm cosin (hay sin) của thời gian.
3. Phương trình dao động điều hòa (li độ): x = Acos(ωt + ϕ)
+ x: Li độ, đo bằng đơn vị độ dài cm hoặc m

-A
A

+ A = xmax: Biên độ (luôn có giá trị dương)
+ 2A: Chiều dài quỹ đạo.

+
+

: tần số góc (luôn có giá trị dương)
: pha dđ (đo bằng rad) (

)

+ : pha ban đầu (tại t = 0, đo bằng rad) (
)
* Chú ý:
+ Quỹ đạo là một đoạn thẳng dài L = 2A
+ Mỗi chu kì vật qua vị trí biên 1 lần, qua các vị trí khác 2 lần (1 lần theo chiều dương và 1 lần theo
chiều âm)

- sina = cos(a +

) và sina = cos(a -

)

4. Phương trình vận tốc: v = - ωAsin(ωt + ϕ)
+

luôn cùng chiều với chiều cđ , v luôn sớm pha

so với x
1

+ Vật cđ theo chiều dương thì v > 0, theo chiều âm thì v < 0.
+ Vật ở VTCB: x = 0; |v|max = ωA;
+ Vật ở biên: x = ±A; |v|min = 0;
2
5. Phương trình gia tốc: a = - ω Acos(ωt + ϕ) = -ω 2x
+ luôn hướng về vị trí cân bằng; a luôn sớm pha
so với v, a và x luôn ngược pha
+ Vật ở VTCB: x = 0; |v|max = ωA; |a|min = 0 + Vật ở biên: x = ±A; |v|min = 0; |a|max = ω2A
6. Hợp lực tác dụng lên vật (lực hồi phục): F = ma = - m
+ Fhpmax = kA = m

: tại vị trí biên

=-kx

+ Fhpmin = 0: tại vị trí cân bằng

+ Dao động cơ đổi chiều khi lực hồi phục đạt giá trị cực đại.
+ Lực hồi phục luôn hướng về vị trí cân bằng.
-A

O

A

x=0

xmax = A

v=0

|a|max = ω2A
Fhpmax

+4

-4

v=0
|a|max = ω2A

a=0
Fhpmin = 0

Fhpmax = kA = m

7. Công thức độc lập:
và
8. Đồ thị của dđđh:
+ đồ thị li độ là đường hình sin.
+ đồ thị vận tốc là một đoạn thẳng
+ đồ thị gia tốc là 1 elip
(A)
0

II: Con lắc lò xo
1. Phương trình dđ: x = Acos(ωt + ϕ)
2. Chu kì, tần số, tần số góc và độ biến dạng:

+ Tần số góc, chu kỳ, tần số:

;

t (s)

;
2


+k=m

Chú ý: 1N/cm = 100N/m

+ Nếu lò xo treo thẳng đứng:

Với

Nhận xét: Chu kì của con lắc lò xo
+ tỉ lệ thuận căn bậc 2 của m; tỉ lệ nghịch căn bậc 2 của k
+ chỉ phụ thuộc vào m và k; không phụ thuộc vào A (sự kích thích ban đầu)

3. Tỉ số chu kì, khối lượng và số dao động:
4. Chu kì và sự thay đổi khối lượng: Gắn lò xo k vào vật m1 được chu kỳ T1, vào vật m2 được T2, vào vật
khối lượng m1 + m2 được chu kỳ T3, vào vật khối lượng m1 – m2 (m1 > m2) được chu kỳ T4.

Thì ta có:

và

5. Chu kì và sự thay đổi độ cứng: Một lò xo có độ cứng k, chiều dài l được cắt thành các lò xo có độ cứng
k1, k2, và chiều dài tương ứng là l1, l2… thì có: kl = k1l1 = k2l2 =

@ Ghép lò xo:
* Nối tiếp:
hay
⇒ cùng treo một vật khối lượng như nhau thì: T2 = T12 + T22
* Song song: k = k1 + k2 + …
⇒ cùng treo một vật khối lượng như nhau thì:

III: CON LẮC ĐƠN
A: Đại cương về con lắc đơn
1/ Mô tả: Con lắc đơn gồm một vật nặng treo vào sợi dây không giãn, vật nặng kích thước không đáng kể
so với chiều dài sợi dây, sợi dây khối lượng không đáng kể so với khối lượng của vật nặng.

2. Chu kì, tần số và tần số góc:

;

;
3


Nhận xét: Chu kì của con lắc đơn
+ tỉ lệ thuận căn bậc 2 của l; tỉ lệ nghịch căn bậc 2 của g
+ chỉ phụ thuộc vào l và g; không phụ thuộc biên độ A và m.
+ ứng dụng đo gia tốc rơi tự do (gia tốc trọng trường g)
3. Phương trình dđ: Điều kiện dao động điều hoà: Bỏ qua ma sát, lực cản và α0 << 1 rad hay S0 << l
t + ) hoặc α = α0cos(ωt + ϕ)
Với s = αl, S0 = α0l
⇒ v = s’ = -ωS0sin(ωt + ϕ) = -ωlα0sin(ωt + ϕ)
⇒ a = v’ = -ω2S0cos(ωt + ϕ) = -ω2lα0cos(ωt + ϕ) = -ω2s = -ω2αl

Lưu ý: S0 đóng vai trò như A còn s đóng vai trò như x
S0 đóng vai trò như A còn s đóng vai trò như x
4. Hệ thức độc lập: * a = -ω2s = -ω2αl
s = S0cos(

*

*

5. Lực hồi phục:
+ Đkiện dđ điều hoà: Bỏ qua ma sát, lực cản và α0 << 1 rad hay S0 << l
+ Với con lắc đơn lực hồi phục tỉ lệ thuận với khối lượng.
+ Với con lắc lò xo lực hồi phục không phụ thuộc vào khối lượng.
6. Chu kì và sự thay đổi chiều dài: Tại cùng một nơi con lắc đơn chiều dài l1 có chu kỳ T1, con lắc đơn
chiều dài l2 có chu kỳ T2, con lắc đơn chiều dài l1 + l2 có chu kỳ T3, con lắc đơn chiều dài l1 - l2 (l1>l2) có
chu kỳ T4. Ta có:
và
7. Tỉ số số dao động, chu kì tần số và chiều dài: Trong cùng thời gian con lắc có chiều dài l 1 thực hiện

được n1 dao động, con lắc l2 thực hiện được n2 dao động. Ta có: n1T1 = n2T2 hay
B: Phương trình dđ, vận tốc, gia tốc, lực căng dây và năng lượng
1. Phương trình dđ: (Viết phương trình dđ giống con lắc lò xo)
s = S0cos(

t+ )v=-

S0sin(

t + ) a=-

α = α0cos(ωt + ϕ) v = - α0sin( t + ) a=Với s = αl, S0 = α0l;

2

2

S0cos(

t+ )

α0cos(

t+ )

Chú ý: + Gia tốc pháp tuyến:

+ Gia tốc tiếp tuyến: att = gsinα

Ta có gia tốc:

2. Vận tốc, lực căng, năng lượng:
4


*

; T = mg(1+

*

T

IV: CÁC LOẠI DAO ĐỘNG KHÁC
1. Dao động tắt dần: Là dao động có biên độ giảm dần theo
thời gian do lực cản môi trường.
+ Dđtdần càng nhanh nếu môi trường càng nhớt (lực cản càng lớn)

x

O

t

T

+ Ứng dụng: giảm xóc trên xe cộ, cửa tự đóng…
2. Dao động duy trì: Để dđ của một hệ không bị tắt dần, cần bổ sung năng lượng cho nó một cách đều đặn
trong từng chu kì để bù vào phần năng lượng mất đi do ma sát. Dđ của hệ khi đó được gọi là dđ duy trì
- Đặc điểm:
+ Biên độ không đổi
+ Tần số dao động bằng tần số riêng (fo) của hệ.
3. Dao động cưỡng bức: Là dao động của hệ dưới tác dụng của ngoại lực cưỡng bức tuần hoàn.
- Đặc điểm:
+ Biên độ không đổi, tỉ lệ thuận với biên độ của ngoại lực và phụ thuộc vào tần số ngoại lực.
+ Tần số dao động bằng tần số của lực cưỡng bức (f)
4. Hiện tượng cộng hưởng: Khi f = fo thì biên độ dao động cưỡng bức đạt giá trị cực đại
cộng hưởng.
+ Điều kiện cộng hưởng: f = f0 hay ω = ω0 hay T = T0

Hiện tượng

+

Hay

5


+ Tầm quan trọng của hiện tượng cộng hưởng: Cộng hưởng không chỉ có hại mà còn có
lợi
-Tòa nhà, cầu, máy, khung xe,...là những hệ dao động có tần số riêng. Không để cho chúng chịu tác
dụng của các lực cưởng bức, có tần số bằng tần số riêng để tránh cộng hưởng, dao động mạnh làm gãy, đổ.
- Hộp đàn của đàn ghi ta,...là những hộp cộng hưởng làm cho tiếng đàn nghe to, rỏ.
Chú ý:
+ Dđ tắt dần là dđ có biên độ giãm dần theo thời gian.
+ Dđ cưỡng bức chịu tác dụng của ngoại lực lực biến thiên tuần hoàn.
+ Dđ duy trì giữ biên độ không đổi mà không làm chu kì thay đổi.
Dao động tự do,
dao động duy trì

Dđ tắt dần

Lực tác
dụng

Do tác dụng của nội
lực tuần hoàn

Do tác dụng
của lực cản

(do ma sát)

Biên độ
A

Phụ thuộc điều kiện
ban đầu

Giảm dần theo
thời gian

Chỉ phụ thuộc đặc
tính riêng của hệ,
không phụ thuộc
các yếu tố bên
ngoài.

Không có chu
kì hoặc tần số
do không tuần
hoàn

Chu kì T
(hoặc
tần số f)
Hiện
tượng
đặc biệt
trong
DĐ

Ứng
dụng

Không có

Chế tạo đồng hồ
quả lắc.
Đo gia tốc trọng
trường của trái đất.

Sẽ không dao
động khi ma sat
quá lớn

Dao động cưỡng bức
Cộng hưởng
Do tác dụng của ngoại lực tuần hoàn
Phụ thuộc biên độ của ngoại lực và hiệu số

Bằng với chu kì ( hoặc tần số) của ngoại lực
tác dụng lên hệ

Sẽ xãy ra HT cộng hưởng (biên độ A đạt
max) khi tần số

Chế tạo lò xo Chế tạo khung xe, bệ máy phải có tần số khác
xa tần số của máy gắn vào nó.
giảm xóc trong
ôtô, xe máy

Chế tạo các loại nhạc cụ

V: TỔNG HỢP DAO ĐỘNG
1. Công thức tính biên độ và pha ban đầu của dđ tổng hợp

6


2. Ảnh hưởng của độ lệch pha:
a. Nếu 2 dđ thành phần cùng pha: ∆ϕ = 2kπ {

}

⇒ Biên độ dđ tổng hợp cực đại: A = A1 + A2
b. Nếu 2 dđ thành phần ngược pha: ∆ϕ = (2k +1)π {

⇒ Biên độ dđ tổng hợp cực tiểu:

c. Khi

vuông pha

}

nếu A1 > A2 và ngược lại

{

}

⇒ Biên độ dđ tổng hợp

d. Bất kì:
........................................................................................................
ÔN TẬP SÓNG CƠ
I: ĐẠI CƯƠNG SÓNG CƠ.
1. Khái niệm về sóng cơ, sóng ngang, sóng dọc?
a. Sóng cơ: là dao động dao động cơ lan truyền trong một môi trường
không

không truyền được trong chân

Đặc điểm:
- Sóng cơ không truyền được trong chân không.
- Khi sóng cơ lan truyền, các phân tử vật chất chỉ dao động tại chổ, pha dao động và năng lượng sóng
chuyển dời theo sóng.
- Trong môi trường đồng tính và đẳng hướng, tốc độ không đổi.
b. Sóng dọc: là sóng cơ có phương dao động trùng với phương truyền sóng. Sóng dọc truyền được trong
chất khí, lỏng, rắn.
Ví dụ: Sóng âm trong không khí.
7


c. Sóng ngang: là sóng cơ có phương dđ vuông góc với phương truyền sóng. Sóng ngang truyền được
trong chất rắn và trên mặt chất lỏng.
Ví dụ: Sóng trên mặt nước.
2. Các đặc trưng của sóng cơ:
a. Chu kì (tần số sóng): là đại lượng không thay đổi khi sóng truyền từ môi trường này sang môi trường
khác.
b. Biên độ sóng: là biên độ dđộng của một phần tử có sóng truyền qua.

c. Tốc độ truyền sóng: là tốc độ lan truyền dao động trong môi trường; phụ thuộc bản chất môi trường (
) và nhiệt độ (nhiệt độ của môi trường tăng thì tốc độ lan truyền càng nhanh)

d. Bước sóng λ(m):

: Với v(m/s); T(s); f(Hz) ⇒ λ( m)

C1: là khoảng cách giữa hai điểm gần nhau nhất trên phương truyền sóng dao động cùng pha với nhau.
C2: là quãng đường sóng lan truyền trong một chu kì

Chú ý: Trên vòng tròn lượng giác:
e. Năng lượng sóng: Qtrình truyền sóng là quá trình truyền năng lượng.
3. Chú ý:
+ Số chu kì bằng số gợn sóng trừ 1.
+ Khoảng cách giữa hai ngọn sóng liên tiếp là

.

+ Quãng đường truyền sóng: S = v.t
+ Khoảng cách giữa n ngọn sóng là (n – 1)
4. Phương trình truyền sóng

a. Phương trình dđ:
8


um = Acos

với d = MO thì phương trình sóng phản xạ tại M là:

b. Độ lệch pha của 2 dđ tại 2 điểm cách nguồn:
+ Cùng pha:
+ Ngược pha:

+ Vuông pha:
- Khoảng cách giữa hai điểm dao động cùng pha:

- Khoảng cách giữa hai điểm dao động ngược pha:

(k = 1, 2, 3…).

(k = 0, 1, 2…)
9


Chú ý:
+ Nếu nguồn kích thích bằng dòng điện có tần số f thì sóng dđ với 2f.
+ Hai điểm gần nhau nhất cùng pha cách nhau 1 bước sóng
+ Hai điểm gần nhau nhất ngược pha cách nhau nửa bước sóng
+ Hai điểm gần nhau nhất vuông pha cách nhau một phần tư bước sóng
----------

II: DAO THOA SÓNG
1. Hiện tượng giao thoa sóng: là sự tổng hợp của 2 hay nhiều sóng kết hợp trong không gian, trong đó có
những chỗ biên độ sóng được tăng cường (cực đại giao thoa) hoặc triệt tiêu (cực tiểu giao thoa). Hiện
tượng giao thoa là hiện tượng đặc trưng của sóng.

2. Điều kiện giao thoa. Sóng kết hợp:
Đk để có giao thoa: 2 nguồn sóng là 2 nguồn kết hợp
o Dao động cùng phương, cùng chu kỳ

o Có hiệu số pha không đổi theo thời gian
3. Phương trình: Giao thoa của hai sóng phát ra từ hai nguồn sóng kết hợp S 1, S2 cách nhau một
khoảng l:
Điểm M cách 2 nguồn d1, d2

10


@ Nếu tại hai nguồn S1 và S2 cùng phát ra hai sóng giống hệt nhau có phương trình sóng là: u 1 = u2 =
Acosωt và bỏ qua mất mát năng lượng khi sóng truyền đi thì thì sóng tại M (với S 1M = d1; S2M = d2) là
tổng hợp hai sóng từ S1 và S2 truyền tới sẽ có phương trình là:
uM = 2Acos

cos(ωt -

)

@ Độ lệch pha của 2 sóng từ 2 nguồn truyền tới M: ∆ϕ =

a. Hai nguồn dđ cùng pha
* Điểm dđ cực đại: d1 – d2 = kλ (k∈Z)
Số đường hoặc số điểm (không tính hai nguồn):
Vị trí của các điểm cực đại:

* Điểm dđ cực tiểu (không dđ): d1– d2 = (2k +1) = (k +

(k∈Z)

Số điểm (không tính 2 nguồn):
Vị trí của các điểm cực tiểu:

(thay các giá trị k)

b. Hai nguồn dđ ngược pha:

11


* Điểm dđ cực đại: d1 – d2 = (2k+1) = (k +

(k∈Z)

Vị trí dao động cực đại sẽ có:

Số điểm (không tính 2 nguồn):
* Điểm dđ cực tiểu (không dđ): d1 – d2 = kλ (k∈Z)

Số đường hoặc số điểm (không tính hai nguồn):
c. Hai nguồn dđ vuông pha:

* Điểm cực đại có d2 – d1 = k +
Số điểm cực đại và cực tiểu trên đoạn AB là bằng nhau và bằng:

III: SÓNG DỪNG
1. Phản xạ sóng:
- Khi phản xạ trên vật cản cố định, sóng phản xạ cùng tần số, cùng bước sóng và luôn luôn ngược pha với
sóng tới.

- Khi phản xạ trên vật tự do, sóng phản xạ cùng tần số, cùng bước sóng và luôn luôn cùng pha với sóng
tới.

12


2. Hiện tượng tạo ra sóng dừng: Sóng tới và sóng phản xạ truyền theo cùng một phương, thì có thể giao
thoa với nhau, và tạo ra một hệ sóng dừng.
Trong sóng dừng có một số điểm luôn luôn đứng yên gọi là nút, và một số điểm luôn luôn dao động
với biên độ cực đại gọi là bụng sóng.
3. Đặc điểm của sóng dừng:
- Sóng dừng không truyền tải năng lượng.
- Biên độ dđ của phần tử vật chất ở mỗi điểm không đổi theo thời gian.

- Kc giữa hai nút liên tiếp (2 bụng) liên tiếp thì bằng nửa bước sóng (

)

- Kc giữa một nút và một bụng kề nhau bằng một phần tư bước sóng
4. Điều kiện để có sóng dừng:
a. Hai đầu là nút sóng:

Số bụng sóng = số bó sóng = k;
Số nút sóng = k + 1
b. Một đầu là nút sóng còn một đầu là bụng sóng:

Số bó sóng nguyên = k
Số bụng sóng = số nút sóng = k + 1
c. Ứng dụng: của sóng dừng là đo vận tốc truyền sóng
5. Chú ý: Khi trên dây có sóng dừng thì
+ Đầu cố định hoặc đầu dđ nhỏ là nút sóng.
+ Đầu tự do là bụng sóng

+ Hai điểm đối xứng với nhau qua nút sóng luôn dđ ngược pha.
+ Hai điểm đối xứng với nhau qua bụng sóng luôn dđ cùng pha.
+ Các điểm trên dây đều dđ với biên độ không đổi ⇒ năng lượng không truyền đi
+ Khoảng thời gian giữa hai lần sợi dây căng ngang hay duỗi thẳng (các phần tử đi qua VTCB) là nửa chu
kỳ.
+ Bề rộng bụng sóng là 4a (a là biên độ)
13


+ Khoảng thời gian giữa hai lần liên tiếp một điểm thuộc bụng sóng đi qua VTCB là
+ Nếu dây được nối với cần rung được nuôi bằng dòng điện xoay chiều có tần số của dòng điện là f thì dây
sẽ dung với tần số 2f
----------

IV: SÓNG ÂM

Công thức toán: lg10x = x; a = lgx

x = 10a;

1. Sóng âm là sóng cơ truyền trong các môi trường khí, lỏng, rắn (Âm không truyền được trong chân
không)
- Trong chất khí và chất lỏng, sóng âm là sóng dọc.
- Trong chất rắn, sóng âm gồm cả sóng ngang và sóng dọc.
2. Âm nghe được có tần số từ 16Hz đến 20000Hz mà tai con người cảm nhận được. Âm này gọi là âm
thanh.
- Siêu âm: là sóng âm có tần số > 20 000Hz

- Hạ âm: là sóng âm có tần số < 16Hz

3. Nguồn âm là các vật dao động phát ra âm.
4. Tốc độ truyền âm:
- Trong mỗi môi trường nhất định, tốc độ truyền âm không đổi.
- Tốc tốc truyền âm phụ thuộc vào tính đàn hồi, mật độ của môi trường và nhiệt độ của môi trường.
- Tốc độ vrắn > vlỏng > vkhí
5. Các đặc trưng vật lý của âm (tần số, cường độ (hoặc mức cường độ âm), năng lượng và đồ thị dao
động của âm)
a. Tần số của âm: Là đặc trưng quan trọng. Khi âm truyền từ môi trường này sang môi trường khác thì tần
số không đổi, tốc đô truyền âm thay đổi, bước sóng của sóng âm thay đổi
b. Cường độ âm I tại một điểm là đại lượng đo bằng năng lượng mà sóng âm tải qua một đơn vị diện tích
đặt tại điểm đó, vuông góc với phương truyền sóng trong một đơn vị thời gian; đơn vị W/m2.

+ W (J), P (W) là năng lượng, công suất phát âm của nguồn
14


+ S (m2) là diện tích mặt vuông góc với phương truyền âm
+ Với sóng cầu thì S là diện tích mặt cầu S = 4πR2
c. Mức cường độ âm:

Đại lượng

Hoặc

=>

=>

I0 là cường độ âm chuẩn (thường I0=10-12W/m2 có tần số 1000Hz)
Đơn vị của mức cường độ âm là ben (B). Trong thực tế người ta thường dùng ước số của ben là

đêxiben (dB): 1B = 10dB.
d. Đồ thị dao động âm: là đồ thị của tất cả các họa âm trong một nhạc âm gọi là đồ thị dao động âm.
6. Đặc trưng sinh lí của âm: (3 đặc trưng là độ cao, độ to và âm sắc)
- Độ cao của âm gắn liền với tần số của âm. (Độ cao của âm tăng theo tần số âm)
- Độ to của âm là đặc trưng gắn liền với mức cường đô âm (Độ to tăng theo mức cường độ âm)
- Âm sắc gắn liền với đồ thị dao động âm, giúp ta phân biệt được các âm phát ra từ các nguồn âm, nhạc cụ
khác nhau. Âm sắc phụ thuộc vào tần số và biên độ của các hoạ âm.
Chú ý:

+ Nhạc âm là âm có tần số xác định.
+ Tạp âm là âm có tần số không xác định.
+ Một đầu bịt kín → ¼ bước sóng
+ Hai đầu bịt kín → 1 bước sóng

+ Hai đầu hở → ½ bước sóng
+ Kc giữa 2 điểm cùng pha bất kỳ là một số nguyên lần bước sóng.
+ Kc giữa 2 điểm ngược pha bất kỳ là một số lẻ nửa bước sóng

7. Tần số do đàn phát ra (hai đầu là nút sóng)
Ứng với k = 1 ⇒ âm phát ra âm cơ bản có tần số
k = 2,3,4…có các họa âm bậc 2 (tần số 2f1), bậc 3 (tần số 3f1)

Chú ý: Thời gian truyền âm
15


----------

ÔN TẬP DÒNG ĐIỆN XOAY CHIỀU
1. Đại cương về dòng điện xoay chiều .

* Các công thức:
Biểu thức của i và u: I0cos(ωt + ϕi); u = U0cos(ωt + ϕu).

Độ lệch pha giữa u và i: ϕ = ϕu - ϕi. Các giá trị hiệu dụng: I =

;U=

. Chu kì; tần số: T =

;f=

.
Trong 1 giây dòng điện xoay chiều có tần số f (tính ra Hz) đổi chiều 2f lần.

Từ thông qua khung dây của máy phát điện: φ = NBScos(

Suất động trong khung dây của máy phát điện: e = -

) = NBScos(ωt + ϕ) = Φ0cos(ωt + ϕ).

= - φ’ = ωNBSsin(ωt + ϕ) = E0cos(ωt + ϕ -

).

2. Tìm các đại lượng trên đoạn mạch xoay chiều có R, L, C .
* Các công thức:
Cảm kháng, dung kháng, tổng trở: ZL = ωL; ZC =

Định luật Ôm: I =

=

=

=

.

;Z=

.

Góc lệch pha giữa u và i: tanϕ =

.

16


Công suất: P = UIcosϕ = I2R =

. Hệ số công suất: cosϕ =

.

Điện năng tiêu thụ ở mạch điện: W = A = Pt.
3. Viết biểu thức của u và i trên đoạn mạch xoay chiều .
* Các công thức:
Biểu thức của u và i: Nếu i = I0cos(ωt + ϕi) thì u = (ωt + ϕi + ϕ).
Nếu u = U0cos(ωt + ϕu) thì i = I0cos(ωt + ϕu - ϕ).

Với: I =

; I0 =

; I0 = I

; U0 = U

; tanϕ =

; ZL > ZC thì u nhanh pha hơn i; Z L < ZC

thì u chậm pha hơn i.
Đoạn mạch chỉ có điện trở thuần R: u cùng pha với i; đoạn mạch chỉ có cuộn thuần cảm L: u sớm pha hơn i
góc

; đoạn mạch chỉ có tụ điện u trể pha hơn i góc

.

Trường hợp điện áp giữa hai đầu đoạn mạch là u = U 0cos(ωt + ϕ). Nếu đoạn mạch chỉ có tụ điện thì:
i = I0cos(ωt + ϕ +

) = - I0sin(ωt + ϕ) hay mạch chỉ có cuộn cảm thì: i = I 0cos(ωt + ϕ -

) = I0sin(ωt + ϕ)

hoặc mạch có cả cuộn cảm thuần và tụ điện mà không có điện trở thuần R thì: i = ± I0sin(ωt + ϕ). Khi đó ta
có:

= 1.

4. Bài toán cực trị trên đoạn mạch xoay chiều .
* Các công thức:

17


Khi ZL = ZC hay ω =

thì Z = Zmin = R; Imax =

do cộng hưởng điện. Công suất: P = I2R =

; ϕ = 0 (u cùng pha với i). Đó là cực đại

; Pmax =

.

Điện áp hiệu dụng giữa hai đầu cuộn thuần cảm: UL = IZL =

Điện áp hiệu dụng giữa hai bản tụ: UC = IZC =

.

Cực đại P theo R: R = |ZL – ZC|. Khi đó Pmax =

Cực đại UL theo ZL: ZL =

Cực đại của UC theo ZC: ZC =

.

=

. Khi đó ULmax =

.

.

. Khi đó UCmax =

.

Cực đại của UL theo ω: UL = ULmax khi ω =

Cực đại của UC theo ω: UC = UCmax khi ω =

.

.

5. Bài toán nhận biết các thành phần trên đoạn mạch xoay chiều .
* Kiến thức liên quan:
Các dấu hiệu để nhận biết một hoặc nhiều thành phần trên đoạn mạch xoay chiều (thường gọi là hộp đen):
Dựa vào độ lệch pha ϕx giữa điện áp hai đầu hộp đen và dòng điện trong mạch:
+ Hộp đen một phần tử:

18


- Nếu ϕx = 0: hộp đen là R. - Nếu ϕx =

: hộp đen là L. - Nếu ϕx = -

: hộp đen là C.

+ Hộp đen gồm hai phần tử:

- Nếu 0 < ϕx <

: hộp đen gồm R nối tiếp với L. - Nếu -

< ϕx < 0: hộp đen gồm R nối tiếp với C.

- Nếu ϕx = : hộp đen gồm L nối tiếp với C với ZL > ZC. - Nếu ϕx = với ZL < ZC.

: hộp đen gồm L nối tiếp với C

- Nếu ϕx = 0: hộp đen gồm L nối tiếp với C với ZL = ZC.
Dựa vào một số dấu hiệu khác:
+ Nếu mạch có R nối tiếp với L hoặc R nối tiếp với C thì: U2 = U + U hoặc U2 = U + U .
+ Nếu mạch có L nối tiếp với C thì: U = |UL – UC|.
+ Nếu mạch có công suất tỏa nhiệt thì trong mạch phải có điện trở thuần R hoặc cuộn dây phải có điện trở
thuần r.
+ Nếu mạch có ϕ = 0 (I = Imax; P = Pmax) thì hoặc là mạch chỉ có điện trở thuần R hoặc mạch có cả L và C
với ZL = ZC.
6. Máy biến áp – Truyền tải điện năng .

* Các công thức:
Máy biến áp:

=

=

. Công suất hao phí trên đường dây tải: Php = rI2 = r(

Độ giảm điện áp trên đường dây tải điện: ∆U = Ir.

Hiệu suất tải điện: H =

)2 = P 2

.

.

7. Máy phát điện – Động cơ điện.
* Các công thức:
Tần số dòng điện do máy phát điện xoay chiều một pha phát ra (tính ra Hz):
Máy có 1 cặp cực, rôto quay với tốc độ n vòng/giây: f = n.
19


Máy có p cặp cực, rôto quay với tốc độ n vòng/giây: f = pn.
Máy có p cặp cực, rôto quay với tốc độ n vòng/phút: f =

Mạch ba pha mắc hình sao: Ud =

.

Up; Id = Ip. Mạch ba pha mắc hình tam giác: Ud = Up; Id =

Ip.

Công suất tiêu thụ trên động cơ điện: I2r + P = UIcosϕ.
----------

20