Chuyên đề "Mạch điện xoay chiều RLC nối tiếp cơ bản" môn Vật lý 12 năm học 2016-2017.THPT Đoàn Thượng | Trường THPT Đoàn Thượng

Bạn đang xem bản rút gọn của tài liệu. Xem và tải ngay bản đầy đủ của tài liệu tại đây (515.27 KB, 3 trang )

(1)<div class='page_container' data-page=1>

MẠCH ĐIỆN XOAY CHIỀU RLC NỐI TIẾP CƠ BẢN

A. Ơn tập lý thuyế

1. Viết cơng thức tính tổng trở, cơng thức định luật Ơm? 
2. Trình bày mối quan hệ về pha giữa u và i, vẽ giản đồ vec tơ?

3. Nếu biết độ lệch pha giữa u và i và tổng trở của mạch thì tính điện trở của mạch như thế nào? 
4.Nếu biết độ lệch pha giữa u và i và UR của mạch thì tính U của mạch như thế nào?

5. Nếu biết độ lệch pha giữa u và i, U và UR , Rcủa mạch thì tính Z của mạch như thế nào?
B Bài tập minh họa

1 Giá trị hiệu dụng và Z , viết biểu thức

Bài 1: Cho mạch điện xoay chiều. Biết R=10,r=0, L=0,032

10

 H.

100 2 (100 )

AB

π
u = cos πt+ V .

a Tính tổng trở của đoạn mạch, cường độ dòng điện hiệu dụng.(HSY) 
b. Viết biểu thức dòng điện .( HSTB)

c. Viết biểu thức điện áp giữa hai đầu mỗi phần tử .( HSK)

d. Khi uAM bằng một nửa giá trị cực đại và đang tăng thì uMB bằng bao nhiêu và đang tăng hay giảm.( HSG) 
Bài 2: Cuộn dây điện trở khơng đáng kể có cảm kháng ZL=70, mắc nối tiếp với tụ điện có dung kháng
ZC=50. Dịng điện trong mạch có biểu thức i=5 2 cos100t(A) .

a. Tính UL và UC (HSY)

b. Viết biểu thức của uL và uC ?.( HSTB) 
c. Tìm U ?.( HSK)

d. Khi i = 2,5 A và đang tăng thì u bằng bao nhiêu và đang tăng hay giảm ?( HSG) 
Bài 3: Cho mạch điện xoay chiều tần số f = 50Hz. R=17,3 10 3 ,

r = 0, L=0,096

10

 H. 100 2 (100 )

AB

π

u = cos πt+ V .

a. Tính tổng trở của đoạn mạch.Cường độ dịng điện hiệu dụng.(HSY) 
b. Viết biểu thức dòng điện .( HSTB)

c. Viết biểu thức điện áp giữa A và N, giữa N và B.( HSK)

d. Để u hai đầu đoạn mạch cùng pha với i trong mạch thì phải thay đổi cấu tạo mạch như thế nào?( HSG) 
Bài 4: Cho mạch điện xoay chiều. Điện trở của cuộn dây không đáng kể. Dùng một vôn kế có Rv>>, đo điện áp
giữa hai đầu mỗi phần tử ta được: UR=40V, UC=20V, UL=50V. Tìm số chỉ

của vơn kế nếu mắc nó:

a.Giữa N và B .(HSY) b. Giữa A&M.(HSTB)

c. Giữa A&B.(HSK) d. Khi uNB = 15 V và đang tăng thì uAM bằng bao nhiêu và đang tăng hay giảm?( 
HSG)

Tổng kết phương pháp

1. Cho u= U cos ωt0 ( + φ), R,L,C tìm i : 
B1. Tính Z => I0

B2. Tính tg    i  u  i

2. Cho u= I cos ωt0 ( + φ), R,L,C tìm U : 
B1. Tính Z => U0

B2. Tính tg  u    i u

Chú ý có lúc cần dùng 0 0 0

R C L

C L

U U U

I

R Z Z

= = =

Dạng 2: Các thông số R,L,C

Bài 1. Cho dòng điện xoay chiều tần số f=50Hz. Các máy đo A, V1, V2
và V3 lần lượt chỉ các giá trị: 2A, 100V, 160V và 100V.

a. Tính ZC suy ra C.(HSY) b. Tính ZMN và ZMP .(HSTB)
c.Tính R, L của cuộn dây.(HSK-G)

Bài 2. Cho mạch điện xoay chiều gồm hai phần tử mắc nối tiếp: Biết điện áp hai đầu đoạn mạch chậm pha 
3
π

so với dòng điện.

a. Xác định hai phần tử trên. (HSY-TB) b) Biết U0=32V, I0=8A. Tính giá trị của các phần tử.(HSK-G) 
Tổng kết phương pháp

Vận dụng các công thức và kiến thức sau để lập hệ PT và biện luận

R r,L

A B

R r,L C

M N

A B

R C

A L B

C
L,r

M P

V1 V2

</div>
(2)<div class='page_container' data-page=2>

2 2 2 2 2 2

0 0 0 0

( L C) R ( L C) R ( L C)

Z R  Z Z  U U  U U U  U  U U

;sin ; os

L C L C L C R

Z Z Z Z U U R U

tg c

R Z U Z U

          với

2 2

  

   , 1 1

2 2

U Z

U = Z

+ Khi ZL > ZC hay

LC

    > 0 thì u nhanh pha hơn i

+ Khi ZL < ZC hay

LC

    < 0 thì u chậm pha hơn i

+ Khi ZL = ZC hay

LC

    = 0 thì u cùng pha với i. Lúc đó IMax=U

R gọi là hiện tượng cộng hưởng
dòng điện. Cuộn dây thuần cảm khi hệ thức sau được thoả mãn 2 2

( )

R d C

U U  U U

III. Bài tập ôn tập 
Dành cho HS yếu - TB

Bài 1: Cho dòng điện xoay chiều RLC mắc nối tiếp: R=132, L=0,734H
25
6

 H, C=15,9 F

50

  F. Điện
áp hai đầu mạch có tần số 50Hz, UC=200V. a) Tính I. a) Tính UL và U.

Bài 2: Cho mạch điện xoay chiều gồm hai phần tử mắc nối tiếp. Cho biết điện áp giữa hai đầu đoạn mạch và 
cường độ dòng điện trong mạch: )( )

2
100

cos(

80 t V

u   , )( )

4
100
cos(

8 t A

i   .

a) Xác định tên hai phần tử trên giải thích. b) Tính giá trị mỗi phần tử.
Dành cho HS Khá - Giỏi

Bài 3:Cho mạch điện xoay chiều hình cos R,L,C mắc nối tiếp: R=10, cuộn dây có r=0, Cho điện áp hai đầu
đoạn mạch: u100 2cos100t(V). Dòng điện trong mạch chậm pha hơn uAB góc

4


và nhanh pha hơn uAM
góc

4


. Lập biểu thức i và biểu thức uAM ?

Bài 4: Một học sinh dùng một vôn kế nhiệt có điện trở rất lớn và một điện trở chuẩn R0=50 để xác định điện
trở thuần và độ tự cảm của một cuộn dây, cùng điện dung của một tụ điện.

- Lần đầu tiên học sinh này mắc nối tiếp cuộn dây và tụ điện vào một mạch điện xoay chiều tần số 50Hz. Đo
các điện áp hai đầu mạch U, hai đầu cuộn dây Ud và UC thì được các giá trị: U=100V, Ud=40 5V, UC=100V.
- Lần sau học sinh này mắc thêm Ro nối tiếp với cuộn dây và tụ điện vào mạch rồi đo điện áp U’C giữa hai bản
của tụ điện thì được giá trị U’C=

3
5
100

V. Hãy tính các đại lượng cần đo.

Bài 5: Cho dòng điện xoay chiều tần số 50Hz. Điện trở thuần R=10 và một cuộn dây mắc nối tiếp. Điện áp
hiệu dụng giữa hai đầu điện trở, hai đầu cuộn dây và hai đầu đoạn mạch lần lượt đo được 2,39V, 4,5V và 6,5V.
a) Chứng tỏ cuộn dây có điện trở hoạt động. b) Tính điện trở và độ tự cảm của cuộn dây.

Dạng 3: Liên quan tới độ lệch pha

Xét mạch điện như HV. Nếu có: iI0cos( t+ ) i ;

0AB os( AB)

AB u

u U c  t ; 0 os( )

AB AN

AN u

u U c  t
Thì:

* Độ lệch pha của uAB so với i là:



   



 



   




0,
0,

AB i AB

AB AB

u AB u i

AB AB

U sớm phahơni
U trễphahơni



 



  

 

  

 



: 0

: cos

: 0

L C AB

L C

AB AB

AB L C AB

Z Z

Z Z R

Với tg hoặc

R Z Z Z

* Độ lệch pha của i so với uAB là: / '     

AB AB

i u AB i u AB

</div>
(3)<div class='page_container' data-page=3>

* Lưu ý:

+ Nếu uAN và uMB vuông pha hay lệch pha        

2 AN 2 AN MB 2

Suy ra:       

 

    

   

 

 / /

. 1

; sin ; sin ; ;

2
cos sin

AN MB L C C

AB MB u i i u

AB MB

AN MB

tg tg Z Z Z

Z Z ;

Bài tập minh họa

Bài 1: Cho mạch điện như hình vẽ. Với uAB  200 3cos100 ( )t V ,

cường độ dòng điện trong mạch 2 os(100 )( )
3

i c t A giá trị dung

kháng và cảm kháng chênh lệch nhau 2 lần.

a.( HSTB-Y)Tính R, L và C. b.( HSK-G)Tính độ lệch pha của UAN so với UAB và UAB so với UMB

ĐS: a)  

 


   50 3( ); 2Z ; 1,5( ); 10 4

3 3

AB R ZC L L H C b)

 

 

 /  2 ;  / 

3 6

AN AB AB MB

Bài 2 : Một cuộn dây có độ tự cảm L, điện trở R mắc giữa 2 điểm A và B có

hiệu điện thế u100cos100 t (V) , ampe kế A chỉ 0,5A, hệ số công suất

của mạch là 2

2 , điện trở ampe kế không đáng kể.

a. ( HSTB-Y)Tìm độ lệch pha của UAB so với cường độ dịng điện.

b.(HSK-G)Tính R và L

ĐS: a)

4


 (rad);

b) R 100 ; L 1(H)



Bài 3. Cho mạch điện như hình vẽ, cuộn dây thuần cảm

kháng L 0, 64(H)



 ,

4
10

( )

C F





 , tần số dòng điện f

không đổi, các hiệu điện thế UAN và UMB lệch pha nhau
một góc

2


. Tính R.

HD:

/ . 1 80

AN MB tg AN tg MB R



  

       .

Bài 4: Các giá trị hiệu dụng ud 30 2 ( )V , UAB = 50(V); I = 1 (A), tần

số f = 50 (Hz), hiệu điện thế hai đầucuộn dây lệch pha so với hiệu điện

thế 2 đầu tụ điện góc 3

4


a Tìm r, L; b) Tìm UC, C

ĐS:

a) 30 ; 3 ( )

r L H



   ;

b)

3
10
70 ( );

MB

U V C





</div>

Chuyên đề "Mạch điện xoay chiều RLC nối tiếp cơ bản" môn Vật lý 12 năm học 2016-2017.THPT Đoàn Thượng | Trường THPT Đoàn Thượng

<b>MẠCH ĐIỆN XOAY CHIỀU RLC NỐI TIẾP CƠ BẢN </b>

Tài liệu liên quan

Tài liệu bạn tìm kiếm đã sẵn sàng tải về