phuong phap giai toan dien xoay chieu

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

<b>Chơng II: Dòng điện xoay chiều</b>

<b>A. Tóm t¾t kiÕn thøc</b>

<b>1. Điện áp xoay chiều </b>–<b> C ờng độ dịng điện xoay chiều </b>

Cho khung dây có diện tích S gồm N vịng dây quay đều quanh trục có XX/_{vng góc với các đờng sức của từ}
trờng đều <i>_B</i>. Chọn t = 0 khi <i>n</i>trùng vi <i>_B</i>

Từ thông qua khung dây : <i>_NBScos</i> <i>_{NBScos t}</i>_ víi _ __{( , )}<i>_{n B}</i> 

Suất điện động tức thời : d sin ₀sin

dt

<i>e</i>     <i>NBS</i> <i>t E</i> <i>t</i>
Với E0= NBS

+ Điện áp ở hai đầu dây: u = U0cos (
1
<i>t</i>

)

Trong ú U0 là biên độ của điện áp,  là tần số góc,  là pha ban đầu₁
+ Cờng độ dòng điện xoay chiều (cờng độ tức thời )

I = I0cos(<i>t</i>₂)

Trong đó: i là giá trị cờng độ dòng điện tại htời điểm t , I0 là giá trị cực đại của i(biên độ của cờng độ),  > 0là

tần số góc, <i>t</i>₂là pha của i tại thời điểm t,  là pha ban đầu₂

+ Độ lệch pha của u so với i: ₁ ₂
- Nếu  > 0 thì u sớm pha so với i
- Nếu  < 0 thì u trễ pha so với i
- Nếu  = 0 thì u đồng pha so vi i

<b>2. Các giá trị hiệu dụng</b>

+ Cng dũng điện hiệu dụng: I = 0
2
<i>I</i>

+ Suất điện động hiệu dụng: 0
2
<i>E</i>
<i>E </i>

+ Điện áp hiệu dụng giữa hai đầu đoạn mạch xoay chiều: 0
2
<i>U</i>
<i>U </i>

<b>3. Đoạn mạch xoay chiều chỉ có điện trở thuần</b>
<b>+ Các giá trị tức thời của u và i:</b>

Giả sư u = U0cos th× i = <i>t</i> 0
<i>U</i>
<i>u</i>

<i>cos t</i>

<i>R</i> <i>R</i>  = I0cos<i>t</i>

- Nhận xét: Cờng độ dòng điện trên điện trở thuần biến thiên điều hoà cùng tần số cùng pha với điện áp giữa hai
đầu điện trở

+ Giản đồ véc tơ:

+ Định luật Ơm đối với đoạn mạch chỉ có điện trở thun: <i>I</i> <i>U</i>
<i>R</i>

<b>4. Mạch điện xoay chiều chỉ có tụ điện:</b>

+ Các giá trị tức thời của i và u:

- Giả sử u = U0sin thì i = I<i>t</i> 0cos với I<i>t</i> 0 = <i>CU</i>₀là biên độ dòng điện qua tụ điện
Vì u = U0sin = U<i>t</i> 0cos

2
<i>t</i> 


 



 

 

nên cờng độ dòng điện qua t sm pha
2

so với điện áp giữa hai bản tụ điện
+ Biểu diễn bằng véctơ quay:

R

U



x

<i>U</i>



<i>I</i>



O

x

<i>I</i>



O



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

+ Định luật Ôm đối với đoạn mạch chỉ có tụ điện:
I =

<i>C</i>

<i>U</i>

<i>Z</i> víi ZC gọi là dung kháng của tụ điện: ZC =
1

<i>C</i>

<b>5. Mạch điện xoay chiều chỉ có cuộn cảm:</b>

+ Các giá trị tức thời của i và u

- Giả sử i = I0cos th× u = U<i>t</i> 0cos

2
<i>t</i> 


 



 

 

víi U0 = I0<i>L</i>

- Nhận xét: Cờng độ dòng điện qua cuộn thuần cảm biến thiên điều hồ cùng tần số nhng trễ pha

2


so
víi điện áp giữa hai đầu cuộn cảm

+ Gin vộct Fre – nen:

+ Định luật Ôm với đoạn mạch chỉ có cuộn c¶m:
I =

<i>L</i>

<i>U</i>

<i>Z</i> Trong đó ZL gọi là cảm kháng của cuộn cm ZL = <i>L</i>

<b>6. Mạch điện xoay chiều có RLC mắc nói tiếp:</b>

+ Quqn hệ giữa u và i:

- Gi sử i = I0cos thì u = U<i>t</i> 0cos



<i>t</i>



với U0 = <i>U</i> 2
Trong đó : U = 2

_

_

2

<i>R</i> <i>L</i> <i>C</i>

<i>U</i>  <i>U</i>  <i>U</i>
- §é lƯch pha cđa u so víi i

1

tan <i>L</i> <i>C</i>

<i>L</i>

<i>Z</i> <i>Z</i> <i>_C</i>

<i>R</i> <i>R</i>

+ Gin vộct Fre nen:

+ Định luật Ôm cho đoạn mạch RLC nối tiếp:
<i>I</i> <i>U</i>

<i>Z</i>

 Trong đó Z là tổng trở của đoạn mạch RLC mắc nối tiếp: Z = 2

_

_

2

<i>L</i> <i>C</i>

<i>R</i>  <i>Z</i>  <i>Z</i>

<b>7. Céng h ëng ®iÖn :</b>

+ Các hiện tợng đặc biệt xảy ra trong đoạn mạch khi có cộng hởng điện(U khơng đổi)
- Tổng trở Z = Zmin = R

- Cờng độ dòng điện hiệu dụng trong đọan mạch: I = Imax = <i>U</i>
<i>R</i>
- Các điện áp uC + uL = 0 và UR = U

- Cờng độ dòng điện cùng pha với điện áp hai đầu đoạn mạch

+ Điều kiện để có cộng hởng điện trong mạch RLC mắc nối tiếp: là ZL – ZC = 0

1
0
<i>L</i>

<i>C</i>




  

Hay 1

<i>LC</i>

<b>8. Công suất của dòng điện xoay chiều</b>

+ Công suất tức thời:

Giả sử một đoạn mạch xoay chiều có i = I0cos và u = U<i>t</i> 0cos

<i>t</i>

.
Công suất tức thời của đoạn mạch : p = UIcos + UIcos



<i>2 t</i>



+ Công suất trung bình : P = UIcos

+ Điện năng tiêu thụ trong thời gian t: W = P.t
+ HƯ sè c«ng st cos

x

<i>I</i>



O

<i>L</i>

<i>U</i>



<i>C</i>

<i>U</i>



O

x

<i>L</i>

<i>U</i>





<i>LC</i>

<i>U</i>



<i>R</i>

<i>U</i>



<i>I</i>



L

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

- C«ng thøc cos = <i>R</i>
<i>Z</i>

- ý nghĩa của hệ số công suất trong truyền tải điện : I = <i>P</i>
<i>Ucos</i>

Với P và U không đổi, khi cos tăng thì I giảm dẫn tới giảm hao phí và toả nhiệt trên đờng dây tải in

<b>B. Các dạng bài tập: </b>

<i><b>Dng toỏn 1: Tớnh cỏc đại lợng của suất điện động xoay chiều hình cosin. Biểu thức và đị thị:</b></i>
<i><b>Tần só goc, tần số và chu kì quay của khung theo các cơng thức</b><b>:</b></i>

 TÇn số góc, tần số và chu kì qua của khung dây
0

<i>2 n</i>

( n0 là số vòng qua của khung dây trong 1giây)
2

<i>f</i>

n0
Chu kì : T = 1 2

<i>f</i>

áp dụng công thức tính các giá trị hiệu dụng I, U, E

Cỏc mỏy o điện chỉ các giá trị hiệu dụng của các đại lợng

<b>Bài 1: Một cuộn dây gồm 50 vòng dây dẫn, diện tích mỗi vịng dây 250cm</b>2_{, đặt trong một từ trờng đều có véc}
tơ cảm ứng từ <i>_B</i> vng góc vơis mặt phẳng cuộn dây; B = 0,4T. Cuộn dây quay đều quanh một trục vng góc
với <i>_B</i> với vận tốc 20vịng/s

a, viÕt biĨu thøc cđa tõ thông qua cuộn dây

b, Vit biu thc ca sut in động cảm ứng xuất hiện trong cuộn dây
ĐS:  0,5<i>cos</i>40<i>t</i>(Wb) 62,8 s(40 )

2
<i>e</i> <i>co</i> <i>t</i>  (V)

<b>Bài 2: Một khung dây dẫn gồm N = 100vịng quấn nối tiếp, diệntích mỗi vịng dây là S= 60cm</b>2_{. Khung dây}
quay đều với tần số 20vòng/s, trong một từ trờng đều có cảm ứng từ B = 2.10-2_{T. Trục quay của khung vng góc}
với <i>_B</i>

a, Tính chu kì, tần số góc và biên độ của suất điện động cảm ứng xuất hiện trong khung

b, Lập biểu thức của suất điện động cảm ứng tức thời

§S: a, T = 0,05s 40 rad/s E = 1,5V b, e =
1,5cos(126t-2

)

<b>Bài 3: khung dây gồm N = 250 vòng quay đều trong từ trờng đều có cảm ứng từ B = 2.10</b>-2_{T. Véc tơ cảm ứng từ}
<i>B</i> vng góc với trục quay của khung. Diện tích mỗi vịng dây là S = 400cm2_{. Biên độ của suất điện động cảm}
ứng trong khung là E0 = 4 (V). Chọn gốc thời gian t = 0 lúc pháp tuyến của khung song song và cùng chiều với

<i>B</i>

a, Xác định tần số, chu kì của suất điện động cảm ứng trong khung
b, Viết biểu thức của suất điện động cảm ứng e theo t

c, Xác định giá trị của suất điện động cảm ứng ở các thời điểm t1 =
1

40<i>s vµ t</i>2 =
1
24<i>s</i>
§S: a, f = 10Hz ; T = 0,1s

<b>Bài 4: Dịng điện xoay chiều có giá trị tức thời i = </b>_{2 2}<i>_cos</i>₁₀₀_{ (A) qua điện trở R = 10}<i>_t</i> trong thời 5 phút
a, Tính chu kì và giá trị hiệu dụng của cờng dũng in

b, Tính nhiệt lợng do dòng điện toả ra trong điện trở
ĐS: a, T = 0,02s; I = 2A b, Q = 12kJ

<i><b>Dạng tốn2: Tính tổng trở </b></i>–<i><b> Tính c</b><b>ờng độ dịng điện và hiệu điện thế</b></i>

+ Tính tổng trở bằng công thức thao cấu tạo hoặc công thức định nghĩa

2

_

_

2

<i>L</i> <i>C</i>

<i>Z</i>  <i>R</i>  <i>Z</i>  <i>Z</i> ; 0

0
<i>U</i>
<i>U</i>
<i>Z</i>

<i>I</i> <i>I</i>

 

+ Tính cờng độ hay hiệu điện thế từ cơng thức của định luật ôm:
<i>I</i> <i>U</i>

<i>Z</i>

 hay <i>I</i>₀ <i>U</i>0
<i>Z</i>


</div>
<span class='text_page_counter'>(4)</span><div class='page_container' data-page=4>

<i>U</i>2 <i>U_R</i>2

_

<i>U_L</i><i>U_C</i>

_

2 Hay <i>U</i>₀2 <i>U</i>₀2<i>_R</i>

_

<i>U</i>₀<i>_L</i><i>U</i>₀<i>_C</i>

_

2

+ Cũng có thể tính dựa vào giản đồ vectơ quay biểu diễn tính chất cộng của các hiệu điện thế.
u = u1+ u2

0 01 02

1 2

<i>U</i> <i>U</i> <i>U</i>

<i>U U</i> <i>U</i>

  

 
 


  
  
<b>*Chó ý: </b>

 Nếu đoạn mạch không đủ cả ba phần tử R, L, C thì phần tử thiếu có giá trị bằng khơng

 Nếu đoạn mạch có nhiều phần tử cùng loại nối tiếp thì giá trị các điện trở trong công thức theop cấu tạo là
tổng các điện trở:

1 2
1 2

1 2 ...
...

...

<i>n</i>
<i>n</i>

<i>n</i>

<i>L</i> <i>L</i> <i>L</i> <i>L</i>

<i>C</i> <i>C</i> <i>C</i> <i>C</i>

<i>R R</i> <i>R</i> <i>R</i>

<i>Z</i> <i>Z</i> <i>Z</i> <i>Z</i>

<i>Z</i> <i>Z</i> <i>Z</i> <i>Z</i>

 _ _ _


  


  



 Nếu cuộn tự cảm có cảm kháng ZL và điện trở hoạt động R thì cuộn tự cảm này tơng đwong với đoạn mạch
gồm cuộn thuần cảm ZL nối tiếp với điện trở thuần R

<b>Bµi tËp 1: Cho các đoạn mạch xoay chiều có tần số f = 50Hz sau đây:</b>

a, 10

0; 0,032
<i>R</i>

<i>r</i> <i>L</i> <i>H</i>

 


 

b,
3
10 3
3
0;
10
10
2
<i>R</i>

<i>r</i> <i>L</i> <i>H</i>

<i>C</i> <i>F</i>




 









Hiệu điện thế hiệu dụng giữa A vµ B lµ UAB = 100V. H·y tÝnh

a, Tỉng trở của đoạn mạch

b, Cng hiu dng ca dũng điện trong đoạn mạch
c, Hiệu điện thế giữa hai đầu mi phn t

ĐS: Mạch 1: a, Z = 14,1 b, I = 7,05A c, UR = 70,5V; UL = 70,5V

M¹ch 2: a, Z = 20 b, I = 5A c, UR = 86,5V, UL = 150V, UC = 100V

<b>Bµi 2: Cho đoạn mạch xoay chiều hình vẽ:</b>

Cun dõy cú in trở khơng đáng kể.Dùng một vơn kế có điện trở rất
lớn, đo hiệu điện thế hai đầu mỗi phần tử ta đợc: UR = 40V, UC = 20V,

UL = 50V. Tính số chỉ của vơn kế nếu mắc nú

a, Giữa hai điểm A, B
b, Giữa hai điểm A, N

§S: a, UAB = 50V, UAN = 44,7V

<b>Bài 3: Cho dòng điện xoay chiều tần số 50Hz chạy qua một đoạn mạch gồm điện trở thuần R = 10</b> và một
cuộn dây mắc nối tiếp. Hiệu điện thế hiệu dụng giữa hai đầu điện trở, hai đầu cuộn dây và hai đầu đoạn mạch lần
lợt đo đợc 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
ĐS: r = 14,3 L = 39mH

<b>Bài 4: Điện trở R và tụ điện có điện dung C đợc mắc nối tiếp dới hiệu điện thế xoay chiều có giá trị hiiêụ dụng </b>

120V, tần số 50Hz. Cờng độ hiệu dụng qua mạch là 2,4A. Hiệu thế hiệu dụng hai đầu điện trở là 96V
a, Tính điện trở R và tổng trở của đoạn mạch

b, TÝnh ®iƯn dung của tụ điện và hiệu điện thế hiệu dụng giữa hai bản của tụ điện
ĐS: a, R = 40; Z = 50 b, C= 106  F ; UC = 72V

<b>Bài 5: Một điện trở thuần 150</b>_ và một tụ điện có điện dung C = 16  F đợc mắc nối tiếp với nhau và mắc vào
mạng điện 100V – 50Hz. Hãy tính:

a, Cờng độ dịng điện hiệu dụng trong mạch
b, Điện áp hiệu dụng giữa hai đầu điện trở thuần

c, Độ lệch pha giữa cờng độ dòng điện chạy qua mạch và điện áp giữa hai đầu đoạn mạch

ĐS: a, I = 0,155A b, UR= 23,25V c,  = - 0,425 rad

<i><b>Dạng toán 3: Độ lệch pha. Lập biểu thức giá trị tức thời của hiệu điện thế và cờng độ dòng điện</b></i>

- Độ lệch pha <i>_ui</i> <i>_u</i> <i>_i</i> giữa hiệu điện thế và cờng độ dòng điện đợc tính theo cơng thức

a, b,

<i>R</i> <i>r, L</i>

<i>A</i> <i>B</i>

<i>r, L</i> <i>C</i>

<i>M</i>
<i>R</i>

<i>A</i> <i>B</i>

<i>R</i> <i>C</i> <i>L, r</i>

<i>N</i>
<i>M</i>

</div>
<span class='text_page_counter'>(5)</span><div class='page_container' data-page=5>

- tan <i>_ui</i> <i>ZL</i> <i>ZC</i>
<i>R</i>



(Các điện trở R, ZL, ZC ứng với một ®o¹n m¹ch ®ang xÐt)

 <i><b>Trờng hợp biết biểu thức của cờng độ dịng điện tức thời: i = I</b></i>0cos



<i>t</i><i>_i</i>



+ Tính tổng trở z của đoạn mạch. Suy ra biên độ của hiệu điện thế: U0 = ZI0
+ Tính độ lệch pha: <i>_ui</i> <i>_u</i> <i>_i</i>giữa hiệu điện thế và cờng độ dịng điện
+ Biểu thức của hđt có dạng : u = U0cos



<i>t</i><i>_u</i>



= U0cos



<i>t</i><i>_i</i><i>_ui</i>



 <i><b>Trêng hỵp biÕt biĨu thøc cđa hiệu điện thế hai đầu đoạn mạch có dạng : u = U</b></i>0cos



<i>t</i><i>u</i>



+ TÝnh <i>I</i>₀ <i>U</i>0
<i>Z</i>


+ Suy ra: i = I0cos

<i>t</i><i>_u</i><i>_ui</i>

<i><b>Trờng hợp biết biểu thức của hiệu điện thế giữa hai đầu của một đoạn mạch thành phần:</b></i>

uj = Uojcos



<i>t</i><i>_uj</i>



+ Tính tổng trở <i>Zj</i> và độ lệch pha <i>j</i>_{ứng với đoạn mạch nh trên}

+ Tính biên độ cờng độ dịng điện:

<i>j</i>

<i>Uoj</i>

<i>Z</i> . Biểu thức cờng độ dịng điện tức thời có dạng:
i = I0cos



<i>t</i><i>_uj</i> <i>_j</i>



+ Tính biên độ của hiệu điện thế đoạn mạch khảo sát: U0 = I0Z0. Biểu thức hiệu điện thế tức thời đoạn mạch
này là: u = U0cos



<i>t</i><i>_uj</i> <i>_j</i> <i>_ui</i>



<b>*Chú ý: + Cũng có thể tính các độ lệch pha và các biên độ hay giá trị hiệu dụng bằng giản đồ véctơ quay</b>

+ Nếu đoạn mạch khảo sát chỉ gồm hai trong số ba phần tử R, L, C thì biết tổng trở và độ lệch pha có
thể giúp xác định cấu tạo của đoạn mạch

<b>Bài 1: Một đoạn mạch xoay chiều gồm điện trở thuần R = 180</b>_, một cuộn dây có
điện trở hoạt động r = 20_, độ tự cảm L = 0,64H 2



 H vµ mét tơ ®iƯn cã ®iƯn
dung C = 32

4
10

<i>F</i> <i>F</i>






 , tất cả đợc mắc nối tiếp với nhau. Dòng điện qua mạch có cờng
độ tức thời cho bởi biểu thức i = cos<i>_{100 t}</i>_{ (A). Hãy lập biểu thức của hiệu điện thế tức}
thời giữa hai đầu đoạn mạch

§S: u = 224cos

_

100<i>t</i>0, 463

_

<b>Bài 2: Một đoạn mạh xoay chiều gồm một điện trở thuần R = 80</b>, một cuộn dây thuần cảm có độ tự cảm
L = 64mH và một tụ điện có điện dung C = 40<i>F</i> F mc ni tip

a, Tính tổng trở của đoạn mạch. Biết tần số của dòng điện là f = 50Hz

b, Đoạn mạch đợc đặt vào hiệu điện thế xoay chiều có biểu thức u = 282cos<i>100 t</i> (V). Hãy lập biểu thức cờng
độ tức thời của dòng đện trong đoạn mạch( Lấy : 1 0,32

  , tan37

0_{= 0,75)}
§S: i = 2,8cos



100<i>t</i>0,645



(A)

<b>Bài 3: Mạch điện gồm điện trở R = 6</b>_, cuộn dây thuần ảm có độ tự cảm L = 3

10 H vµ tơ ®iƯn cã ®iƯn dung
C =

2
3.10
12



F mắc nối tiếp. Đặt điện áp xoay chiều u ở hai đầu mạch điện, cờng độ dòng điện qua mạch là
i = _{5 2} cos<i>100 t</i> (A).

a, TÝnh tỉng trë cđa đoạn mạch điện và điẹn áp hiệu dụng ở hai đầu mỗi dụng cụ

b, Tìm biểu thức của điện áp u

<i>R</i> <i> r,L</i> <i>_C</i>

<i>A</i> <i>B</i>

<i>R</i> <i> L</i> <i>_C</i>

</div>
<span class='text_page_counter'>(6)</span><div class='page_container' data-page=6>

§S: a, UR = 30V, UL = 86,6V, UC = 34,64V b, u = 60 2 100
3
<i>cos</i>_ <i>t</i> _

 V

<b>Bài 4: Mạch điện xoay chiều nh hình vẽ gồm điện trở R = 10</b>_, tụ điện có
điện dung C và cuộn thuần cảm có độ tự cảm L. Đặt điện áp xoay chiều
u = _{100 2}<i>_cos</i>₁₀₀_{ (V) vào A, B thì cờng độ dòng điện trong mạch trễ pha}<i>_t</i>
so với uAB một góc

4


và sớm pha so với uAM một góc
4

a, Viết biểu thức của cờng độ dòng điện trong mạch
b, Viết biểu thức của điện áp uAM

§S: a, i = 10cos(100 )
4

<i>t</i> 

  (A ) b, uAM = 100 2 (100 )
2
<i>cos</i>  <i>t</i>  (V)

<b>Bài 5: Đặt điện áp xoay chiều u = </b>_{100 2}<i>_cos</i>₁₀₀_{(V) vào hai đầu đoạn mạch điện gồm cuộn dây có điện trở}<i>_t</i>

hot ng r = 50, độ tự cảm L = 1

 H m¾c nèi tiÕp víi tơ ®iƯn cã ®iƯn dung C =
4
2.10

<i>F</i>




a, TÝnh tổng trở của cuộn dây, của đoạn mạch điện

b, Tính điện áp hiệu dụng ở 2 đầu cuộn dây, ở 2 bản tụ điện
c, Biểu thức điện áp ở hai đầu cuộn dây, ở 2 bản tụ điện

ĐS: ZAB = 50 2 , UAM = 158,1V , UC = 70,7V uC = 100cos

3
100
4
<i>t</i> 


 

 

  (V)

<b>Bài 6: Mạch điện gồm điện trở R = 100</b>_, cuộn thuần cảm có độ tự cảm
L = 0,318H và tụ điện có điện dung C = 15,9<i>F</i>. Đặt điện áp xoay chiều
u vào A, B thì điện áp ở hai đầu M, B là uMB = 200cos 100

3
<i>t</i> 

 

 
 

(V). Viết biểu thức cờng
độ dòng điện trong mạch, điện áp uAN và uAB

§S: i = 2cos 100
6
<i>t</i> 

 

 

  (A) uAN = 200 2cos

5
100
12
<i>t</i> 

 

 

  (V) uAB = 200 2cos

5
100
12
<i>t</i> 

 

 

  (V)

<b>Bài 6: Cho mạch RLC nối tiếp. Điện trở thuần </b><i>R</i> 10 3(), cuộn dây thuần cảm với độ tự cảm
)

(
10
/

3 <i>H</i>

<i>L</i>   , tơ ®iƯn cã ®iƯn dung <i>_C</i> 10 3/2 (<i>_F</i>)

. Đặt vào hai đầu đoạn mạch mét hiƯu ®iƯn thÕ
100 2 cos100 ( )

<i>u</i> <i>t V</i> .

a. TÝnh tổng trở của đoạn mạch

b. Tớnh cng dũng in hiệu dụng trong mạch, độ lệch pha giữa cờng độ dịng điện và hiệu điện thế.
c. Tính hiệu điện thế <i>UR</i>,<i>UL</i>,<i>UC</i>.

<b>Bài 7: Cho mạch điện RLC nối tiếp. Có </b><i>R</i>15, tơ ®iƯn cã <i>_C</i> 10 3/ (<i>_F</i>)





 , cuộn dây thuần cảm có độ tự
cảm <i>L</i>1/4(<i>H</i>). Đặt vào hai đầu đoạn mạch một hiệu điện thế xoay chiều <i>_u</i>_{60 2 cos100 ( ).}<i>_{t V}</i>

a. Tính tổng trở của đoạn mạch.

b. Viết biểu thức cờng độ dòng điện trong mạch.

c. ViÕt biểu thức hiệu điện thế hai đầu điện trở, hai đầu tụ điện và hai đầu cuộn dây.

<b>Bài 8:Cho đoạn mạch nh hình 3. Cho </b><i>R</i> 20, <i>L</i> 0,191<i>H</i> , <i>r</i> 5, <i>C</i> 9,19.105<i>F</i>

. Hiệu điện thế trên

hai đầu AN cã biÓu thøc <i>u_AN</i> 80 2 cos100 ( )<i>t V</i> .
a. Tính tổng trở của đoạn mạch.

b. Viết biểu thức dòng điện trong mạch.

c. Viết biểu thức hiệu điện thế hai đầu đoạn mạch, hiệu điện thế hai đầu cuộn dây và hai đầu tụ điện.
d. Tính công suất của mạch điện.

<b>Bài 9:Cho mạch điện nh hình vẽ 4. Ngời ta mắc vào hai đầu AB một hiệu điện thế xoay chiều có tần số</b>

<i>Hz</i>

<i>f</i> 50 . Cho biết cờng độ hiệu dụng qua mạch <i>I</i> 0,1<i>A</i>, các hiệu điện thế <i>U_AB</i> 60<i>V</i> , <i>U_AM</i> 80<i>V</i> ,

<i>V</i>
<i>U_MB</i> 28 .

a. TÝnh tæng trở của mạch điện, của cuộn dây và của tụ ®iÖn.
b. TÝnh <i>r</i>,<i>L</i>,<i>C</i>

<i>R</i>

<i>L,</i>

<i>r</i>

<i>C</i>

<i>A</i>

<i>N</i>

<i>B</i>

<i>M</i>

<i>A</i>

<i>_B</i>

<i>r</i>

<i>L,</i>

<i>_C</i>

<i>A</i> <i>B</i>

<i>R</i> <i>C</i> <i>L</i>

</div>
<span class='text_page_counter'>(7)</span><div class='page_container' data-page=7>

c. Tính độ lệch pha giữa dịng điện qua mạch và hiệu điện thế hai đầu đoạn mch.

<b>Bài 10: Một mạch điện AB gồm một điện trở thuần </b><i>R</i>25 3, một tụ điện C và một cuộn dây có điện trở

thun r và độ tự cảm L mắc nối tiếp. Đặt vào hai đầu AB một hiệu điện thế xoay chiều có biểu thức
75 2 s(100 )( )

<i>AB</i>

<i>u</i>  <i>co</i> <i>t V</i> . Mắc các vơn kế nh hình 5. Khi đó vơn kế V3 chỉ 50V, vơn kế V1 chỉ 25V. Biết rằng
hiệu điện thế trên hai đầu cuộn dây lệch pha một góc /6 so với dịng điện trong mch.

a. Tìm số chỉ của vôn kế V2.
b. Tìm các giá trị của r, C, L.

c. Vit biu thc cng dũng in trong mch.

<b>Bài 11: Cho mạch điện xoay chiỊu nh h×nh vÏ. BiÕt </b><i>R</i>10, cn

dây thuần cảm. Đặt vào hai đầu AB một hiệu điện thế xoay chiều có biểu thức <i>u_AB</i> 141<i>cos</i>314 ( )<i>t V</i> . Cờng độ
dòng điện trong mạch trễ pha  /4 so với hiệu điện thế hai đầu đoạn mạch và sớm pha  /4 so với hiệu điện
thế hai đầu AM.

a. Lập biểu thức cờng độ dòng điện trong mch.
b. Lp biu thc hiu in th <i>u_AM</i> .

<i><b>Dạng toán 4: Céng hëng ®iƯn</b></i>

Tõ I =





2

2

<i>L</i> <i>C</i>

<i>U</i> <i>U</i>

<i>Z</i>  <i>_R</i> _ <i>_Z</i> _ <i>_Z</i>

Do U không đổi nên IMax Zmin ZL = ZC hay LC = 12
Lúc này: Z = Zmin ; IMax =

<i>U</i>

<i>R</i> ; u cïng pha víi i; UL = UC vµ U = UR . Hiện tợng này gọi là hiện tợng cộng hởng
điện

Chú ý:

Mun cú cng hng in cần thay đổi C hoặc L hoặc f sao cho LC = 1(với  = 2 f)2
 Khi thay đổi C đến giá trị C/ để có IMax thì

/

<i>C</i>

<i>Z</i> = ZL
 Khi mắc C/ với C để có IMax thì : ZCb = ZL

1
.

<i>b</i>
<i>Cb</i>

<i>C</i>

<i>Z </i>



+ Nếu Cb < C cần mắc C/ nối tiÕp víi C, víi C/ =

. <i>_b</i>

<i>b</i>

<i>C C</i>
<i>C C</i>
+ Nếu Cb > C cần mắc C/ song song víi C, víi C/ = Cb – C

<b>Bài tập 1: Mạch điện gồm điện trở R = 50</b>, cuộn thuần cảm có độtự cảm L = 2

 H vµ tơ ®iƯn cã ®iƯn dung C =
4

10



F mắc nối tiếp. Điện áp xoay chiều ở hai đầu đoạn mạch có giá trị hiệu dụng U = 120V, tần số f = 50Hz
a, Tính cờg độ dịng điện hiệu dụng qua R

b, Muốn cờng độ dòng điện cùng pha với điện áp ở hai đầu đoạn mạch thì phải thay tụ C bởi tụ có điện dung C/
bằng bao nhiêu? Tính cờng độ dòng điện và điện áp hiệu dụng ở hai đầu R, L, C/

§S: a, I = 1,07A b, C/_{= 15,9}_<i>F</i> _{, I}

Max = 2,4A, UR = 120V, UC/ = UL = 480V

<b>Bài 2: Đoạn mạch AB gồm điện trở R = 226</b>_, cuộn dây có độ tự cảm L và tụ C biến đổi mắc nối tiếp. Hai đầu
mạch có hiệu điện thế xoay chiều tần số 50Hz. Khi C = C1 = 12<i>F</i>và C = C2 = 17<i>F</i> thì I qua cuộn dây khơng
đổi. Tìm L và C0 để mạch có cộng hởng điện

§S: C0 = 14<i>F</i>

<i>L, r</i> <i>R</i> <i>_C</i>

<i>A</i> <i>F</i>

V₂ V₃

V₁

<i>L</i>

<i>C</i>

<i>M</i>

<i>R</i>

</div>
<span class='text_page_counter'>(8)</span><div class='page_container' data-page=8>

<b>Bài 3: Một mạch điện xoay chiều RLC gồm điện trở thuần R = 100</b> cuộn dây thuần cảm có độ tự cảm L= 1

H và tụ điện có điện dung C thay đổi đợc mắc nối tiếp. Đặt vào hai đầu đoạn mạch điện áp xoay chiều có dạng u
= 200cos

_

<i>100 t</i>

_

(V). Hãy xác định điện dung C của tụ điện để:

a, Cờng độ dòng điện trong mạch đạt 1A
b, Cờng độ dòng điện trong mạch sớm pha

6


so với điện áp u giữa hai đầu đoạn mạch

c, Cờng độ dòng điện trong mạch đạt giá trị cực đại

§S: a, C =
4
10

2


F b, C = 20<i>F</i> c, C =

4
10

<i>F</i>




<b>Bµi 4: Cho đoạn mạch nh hình vẽ:</b>

R = 50, L = 1H( thuần cảm) , tụ điện có điện dung C thay đổi đợc
Hiệu điện thế giữa hai đầu mạch cói biểu thức u = 120 ₂<i>_cos</i>₁₀₀_{ (V).}<i>_t</i>

Khi thay đổi giá trị của điện dung, có một giá trị C để hiệu điện thế và cờng độ dòng điện cùng pha
a, Tính C, tổng trở của đoạn mạch và cờng độ dịng điện qua đoạn mạch

b, TÝnh hiƯu ®iƯn thÕ hiƯu dụng giữa hai đầu cuộn dây và hai đầu tụ ®iƯn. LÊy 2
 = 10
§S: a, C = 10<i>F</i> I = 2,4A b, UL = UC = 754V

<b>Bài 5: Cho một cuộn dây có hệ số tự cảm </b><i>_{L mắc nối tiếp với một tụ điện có điện dung}C</i> rồi mắc vào hai đầu
<i>AB của một mạng điện xoay chiều có tần số </i> <i>f</i> 50<i>Hz</i>. Cho biết hiệu điện thế giữa hai đầu <i>_{AB , hai đầu cuộn}</i>
dây và hai đầu tụ điện có giá trị hiệu dụng lần lợt là <i>UAB</i> 75<i>V</i>, <i>Ud</i> 100<i>V</i>, <i>UC</i> 35<i>V</i> .

a. Chøng minh r»ng cuén dây có điện trở thuần.
b. Cho dòng điện qua mạch <i>I</i> 0,2<i>A</i>. TÝnh <i>r</i>,<i>L</i>,<i>C</i>

c. Để dòng điện hiệu dụng trong mạch đạt giá trị cực đại thì phải mắc nối tiếp thêm vào mạch một tụ điện
có điện dung bao nhiêu?

<b>Bài 6: Cho mạch điện nh hình vẽ. Đặt vào hai đầu đoạn mạch một hiệu điện thế xoay chiều có tần số </b> <i>f</i> 50<i>Hz</i>.
Vơn kế V1 chỉ 125V, vôn kế V2 chỉ 141V, ampe kế chỉ 2,5A. Biết hiệu điện thế giữa hai đầu đoạn mạch lệch pha
45o_{so với cờng độ dịng điện.}

a. TÝnh hiƯu ®iƯn thÕ hiệu dụng giữa hai đầu mỗi phần tử.
b. Tính <i>R</i>,<i>L</i>,<i>C</i>.

c. Để hiệu điện thế hai đầu đoạn mạch cùng pha với cờng
độ dòng điện phải thay cuộn cảm <i>_{L bằng một cuộn cảm khác}</i>
có độ tự cảm <i>_{L bằng bao nhiêu.}</i>_'

<i><b>Dạng toán 5: Độ lệch pha</b></i>
 Độ lệch pha của u đối vơi i

 Khi biết độ lệch pha của u đối vơi i, ta dùng hai cơng thức sau để tìm kết quả:
tan <i>ZL</i> <i>ZC</i>

<i>R</i>

  cos <i>R</i>

<i>Z</i>
 

Chú ý: Nếu biét độ lệch pha của i đối với u ta cần  độ lệch pha của u đối với i rồi mới áp dụng công thức trên
 Độ lệch pha của hai đoạn mạch

 XÐt đoạn mạch AM và đoạn mạch NB ở trên cùng đoạn mạch AB
Biểu thức hiệu điện thế giữa hai đầu A, M là u1 = U01cos

<i>t</i>₁

Biểu tức hiệu điện thế hai đầu N, B là u2 = U02cos

<i>t</i>₂

+ khi ₁₂; u1 cïng pha víi u2  tan₁tan₂

+ khi ₁ ₂
2


   ; u1 vu«ng pha u2  tan₂tan₁ 1

<i>A</i> <i>B</i>

<i>L</i> <i>C</i>

<i>M</i>
<i>R</i>

<i>R</i>

<i>L</i>

<i>C</i>

<i>B</i>

<i>A</i>

1

<i>V</i>

2

</div>
<span class='text_page_counter'>(9)</span><div class='page_container' data-page=9>

+ khi ₁ ₂
2


   hai gãc lƯch pha cđa i so với u hai đầu hai đoạn mạch là hai gãc phô nhau
 tan₂tan₁1

+

khi biết u hai đoạn mạch lệch pha so với nhau góc  , ta có thể vẽ phác giản đồ véctơ để tìm độ lệch pha của
u1 hoặc u2 đối với i. Từ đó tìm kết quả

<b>Bài 1: Đoạn mạch xoay chiều khơng phân nhánh lần lợt gồm một điện trở hoạt động R, cuộn thuần cảm L và</b>

một tụ điện biến đổi có điện dung C. Hiệu điện thế giữa hai đầu mạch là u = U0cos . Khi mắc một ampe kế có<i>t</i>
RA = 0 vào 2 đầu LC thì am pe kế chỉ 1A. Vậy nếu mắc Ampe kế vào 2 đầu R thì nó chỉ bao nhiêu? Biết rằng khi
khơng mắc Ampe kế thì UL lệch pha với u 2 u mch gúc 300

ĐS: I/₌ 1
3A

<b>Bài 2: Một đoạn mạch gồm điện trở R và cuộn dây thuần cảm L mắc nối tiếp. Cho hiệu điện thế 2 đầu đoạn</b>

mạch luôn là u = 120 2 100

6
<i>cos</i>_ <i>t</i>_

  (V). Cờng độ dòng điện trong mạch là i = 2cos 100 <i>t</i> 12



 



 

 (A)

a, TÝnh R vµ L

b, Mắc thêm tụ C vào mạch để hiệu điện thế hai đầu đoạn mạch nhanh pha
6

so với hiệu điện thế hai đầu tụ C.
Tìm C

§S: a, R = 60, L = 0,191H b, C = 19,4<i>F</i>

<b>Bài 3: Cuộn dây có độ tự cảm L, điện trở thuần R</b>0. Khi mắc cuộn dây vào hiệu điện thế khơng đổi U = 30V thì
nhiệt lợng toả ra sau 10s là 450J. Khi mắc cuộn dây vào hiệu điện thế xoay chiều u = 60 ₂<i>_cos</i>₁₀₀_{ thì I}<i>_t</i> /₌
1,5A

a, TÝnh R0, L

b, Khi mắc cuộn dây vào hiệu điện thế xoay chiều nói trên, để hiệu điện thế hai đầu cuộn dây lệch pha so với
hiệu điện thế hai đầu đoạn mạch một góc 900_{thì cần mắc nối tiếp với cuộn dây một tụ điện có điện dung C bằng}
bao nhiêu?

§S: a, R0 = 20, L = 0.11H b, C = 6,9.10-5F

<b>Bài 4: Cho mạch điện nh hình vẽ. Cho biết </b><i>uAB</i> 120 2<i>Sin</i>100<i>t</i>(<i>V</i>), cuộn dây thuần cảm có độ tự cảm

<i>H</i>

<i>L</i>0,18 , tơ ®iƯn <i>C</i> ₁_,₁₂₅_.₁₀4<i>F</i>

 . BiÕt hiƯu ®iƯn thÕ <i>uAN</i> lƯch pha mét gãc 90o so víi hiệu điện thế
<i>MB</i>

<i>u</i> .

a. Tính giá trị của <i>_{R .}</i>

b. Vit biu thc cng dũng in trong mch.

<i><b>Dạng toán 6: Công suất của đoạn mạch xoay chiều</b></i>

<b>_{Công suất của đoạn mạch xoay chiều: P = UIcos Hay P = R.I}2</b>

<b>+ Trong đó </b>

+ U là điện áp hiệu dụng giữa hai đầu mạch

+ I là cờng độ dòng điện hiệu dụng chạy qua mạch
R là điện trở hot ng ca mch

Hệ số công suất mạch cos <i>R</i>
<i>Z</i>

<b> Chú ý:</b>

<b>Khi mạch có cộng hởng điện </b>

Tõ P = RI2_{= R}

2 2

2 2 2

.
( <i>_L</i> <i>_C</i>)

<i>U</i> <i>RU</i>

<i>P</i>

<i>Z</i>  <i>R</i>  <i>Z</i>  <i>Z</i> (*)

Ta thấy do U, R không đổi nên PMax  IMax  ZL = ZC, lúc này mạch có cộng hởng điện cos = 1

 <b>Khi đề cho P</b>

<i>R</i>

<i>L</i>

<i>C</i>

</div>
<span class='text_page_counter'>(10)</span><div class='page_container' data-page=10>

+ Nếu đã có R: từ P = RI2 <i>_I</i> <i>P</i>
<i>R</i>

 

+ NÕu cha cã R: Tõ P = R.I2_{= R}

2 2

2 2 2

.
( <i>_L</i> <i>_C</i>)

<i>U</i> <i>RU</i>

<i>P</i>

<i>Z</i>  <i>R</i>  <i>Z</i>  <i>Z</i> (*) Giải (*) tìm R
 <b>Khi thay đổi R để PMax : </b>

Tõ P = R.I2_{= R}

2 2

2 2 2

.
( <i>_L</i> <i>_C</i>)

<i>U</i> <i>RU</i>

<i>P</i>

<i>Z</i>  <i>R</i>  <i>Z</i>  <i>Z</i>





2
2

<i>L</i> <i>C</i>

<i>U</i>
<i>P</i>

<i>Z</i> <i>Z</i>
<i>R</i>

<i>R</i>

 




( U không đổi)

PMax



<i>L</i> <i>C</i>



2
<i>Min</i>

<i>Z</i> <i>Z</i>
<i>R</i>

<i>R</i>

 _ 

   

 

 

 PMax





2

<i>L</i> <i>C</i>

<i>L</i> <i>C</i>

<i>Z</i> <i>Z</i>

<i>R</i> <i>R</i> <i>Z</i> <i>Z</i>

<i>R</i>



    

Lóc nµy PMax =
2

2
<i>U</i>

<i>R</i> vµ cos

2
2
2
<i>R</i>
<i>R</i>

  

<b>Bài 1: Một mạch điện gồm điện trở thuần R = 20</b>_, tụ điện C, cuộn dây có điện trở thuần nhỏ khơng đáng kể
ghép nối tiếp nhau. Biết tâbf số của dòng điện trong mạch là 60Hz, cuộn dây có cảm kháng 50_ và hệ số cơng
suất mạch là 0,8. Tính điện dung ca t in

ĐS: C= 76<i>F</i> và C = 41<i>F</i>

<b>Bài 2: Một mạch điện gồm điện trở thuần R, tu ®iƯn C = </b>250

 <i>F</i> ;
cuộn dây có điện trở thuần nhỏ khơng đáng kể và có độ tự cảm L = 1

 H
ghÐp nèi tiÕp nhau. Hiệu điện thế hiệu dụng hai đầu mạch U = 225V;

tần số f = 50Hz. Biết công suất tiêu tthụ của mạch là P = 405W, tìm R và hệ số công suất mạch?
ĐS: R1 = 45 cos = 0,6 vµ R₁ 2 = 80 vµ cos = 0,8₂

<b>Bài 3: Hiệu điện thế 2 đầu của một đoạn mạch có biểu thức u = 120</b> 2 os 100 t -

4
<i>c</i> _   _

 (V); Cờng độ dịng điện
chạy qua mạch có biểu thức: i = 1,2 2 os 100 t +

12
<i>c</i> _ 

(A)

a, Tính công suất của mạch

b, Mạch gồm R, và C mắc nối tiếp với L = 318mH. Tìm R và C

c, Muốn hệ số công suất của mạch là 0,6 cần mắc một điện trở R/_{bằng bao nhiêu và nh thế nào với R}
ĐS: a, P = 72W b, C = 17<i>F</i> c, mắc R/_{//R và R}/_{= 150}

<b>Bài 4: Cho đoạn mạch xoay chiều gồm một điện trở thuần R = 100</b>,

mét tơ ®iƯn cã ®iƯn dung C =

4
10




(F) và một cuộn dây có điện trở không

ỏng k, có hệ số tự cảm thay đổi đợc, nối tiếp nhau nh hình vẽ. Hiệu điện thế tức
thời giữa hai đầu mạch uAB = 200cos



<i>100 t</i>



(V)

a, Tính L để hệ số công suất của đoạn mạch là lớn nhất. Tính cơng suất tiêu thụ trong đoạn mạch lúc đó
b, Cho L thay đổi từ 0 đến 0,628H thì công suất mạch biến đổi thế nào?

ĐS: a, L = 0,318H, PMax = 200W b, khi L tăng 0 đến 0,318H thì P tăng từ 100W đến 200W
Khi L tăng từ 0,318 đến 0,628 thì P giảm từ 200W đến 100W

<b>Bài 5: Cho mạch điện nh hình vẽ, đựoc cung cấp bởi nguồn điện xoay chiều tần </b>

số f = 50Hz. Hiệu điện thế hiệu dụng giữa 2 đầu A và B ổn định và có giá trị

<i>A</i> <i>B</i>

<i>L</i> <i>C</i>

<i>R</i>

<i>A</i> <i>B</i>

<i>L</i> <i>C</i>

<i>R</i>

<i>A</i> <i>B</i>

<i>L</i> <i>C</i>

</div>
<span class='text_page_counter'>(11)</span><div class='page_container' data-page=11>

U = 100V, điện trở R thay đổi đựơc. Tụ điện có C = 31,8<i>F</i> . Cuộn dây thuần cảm
có độ tự cảm L = 3

 H. Bỏ qua điện trở của dây nối

a, Xỏc định giá trị R0 của biến trở để công suất mạch cực đại . Tính PMax đó

b, Gäi R1, R2 là 2 giá trị khác nhau của biến trở sao cho c«ng st P cđa machj nh nhau(P < PMax). Cúng minh
rằng R1.R2 = <i>R</i>₀2

ĐS: a, R0= 200

<b>Bài 6: Cho mạch điện nh hình vẽ, với điện trở R = 100</b>; cuộn dây thuần cảm
L = 1

(H); tụ ®iÖn C = 31,8<i>F</i> =
100

 <i>F</i> . Tần số f của dòng điện thay đổi đựơc.
Hiệu điện thế hiệu dụng hai đầu mạch U = 00(V). Khi tần số

f = f0 thì cơng suất tiêu thụ trong mạch là cực đại. Tính f0 và PMax
ĐS: f0 = 50Hz, PMax = 100W

<b>Bài 7: đặt điện áp xoay chiều có trị hiệu dụng U = 100V, tần số f = 50Hz vào hai đầu đoạn mạch điện gồm điện</b>

trở R = 40_ ghép nối tiếp với cuộn cảm có độ tự cảm L. Công suất tiêu thụ của đoạn mạch P = 160W
a, Tính hệ số cơng suất của đoạn mạch điện và L

b, Ghép nối tiếp thêm vào mạch một tụ điện có điện dung C bằng bao nhiêu để hệ số cơng suất bằng 1. Tính
cơng suất tiêu thụ trong trơìng hợp này

§S: a, cos = 0,8 ; L = 0,096H b, C = 106 <i>F</i> P = 250W

<b>Bài 8: Một mạch điện nh hình vẽ gồm điện trở thuần R = 40</b>, cuộn thuần cảm có L = 1

5 H, tụ điện có điện
dung C. Đặt điện áp xoay chiều có trị hiệu dụng U = 100V, tần số f = 50Hz vào A, B

a, Công suất tiêu thụ của ®o¹n m¹ch A, B b»ng 160W. TÝnh C

b, Muốn cơng suất tiêu thụ của đoạn mạch A, B cực đại thì phải dùng tụ điện có điện dung C/_{bằng bao nhiêu và}
ghép với C nh thế nào vào mạch điện. Tính cơng suất tiêu thụ này

§S: a, C= 63,69<i>F</i> b, C/_{= 159,23}<i>F</i>

<b>Bài 9: Đoạn mạch điện gồm biến trở R mắc nối tiếp với cuọn thuần cảm kháng 40</b>. Đặt điện áp xoay chiều có
trị hiệu dụng U = 100V vào hai đầu đoạn mạch điện

a, iu chnh bin tr để R1 = 30, tính cơng suất của đoạn mạch điện

b, Cho R thay đổi từ 0 đến rất lớn, công suất của đoạn mạch điện đạt giá trị cực đại khi R bằng bao nhiêu? Tính
cơng suất cực đại đó

§S: a, P = 120W b, Pm©x = 125W

Bài 10: Đoạn mạch điện xoay chiều gồm bóng đèn dây tóc (120V – 60W) mắc nối tiếp với cuộn dây có điện
trở hoạt động R = 24_, độ tự cảm L = 1, 48

H và một tụ điện có điện dung C =
5
2.10




F. Đặt điện áp xoay
chiều có trị hiệu dụng U tần số f = 50Hz vào hai đầu mạch điện để đèn sáng bình thờng

a, TÝnh U

b, Tính công suất tiêu thụ và hệ số công suất của đoạn mạch điện
ĐS: a, U = 220V b, P = 66W cos = 0,6

---Cßn

<b>nữa---Vấn đề 2: Sản xuất </b>–<b> truyền tải và sử dụng điện nng</b>

<b>A. Kiến thức cơ bản</b>

<i>A</i> <i>B</i>

<i>L</i> <i>C</i>

<i>M</i>
<i>R</i>

<i>A</i> <i>B</i>

<i>L</i> <i>C</i>

</div>
<span class='text_page_counter'>(12)</span><div class='page_container' data-page=12>

<b>1. Máy phát điện xoay chiều một pha</b>

<b>* Nguyờn tắc : Cho từ trờng qua diện tích S của khung dây biến thiên làm xuất hiện từ thông </b>qua khung dây
biến thiên, trong khung dây xuất hiện suất điện động cảm ứng.

Có hai cách làm biến đổi từ thông:

- Giữ từ trờng không đổi, cho khung dây quanh trục OO/_{với tốc độ góc }
- Giữ khung dây đứng yên, cho nam châm quanh trục OO/_{với tốc độ góc }
 Suất điện động cảm ứng : e = E0sin = E<i>t</i> 0cos

2
<i>t</i> 


 



 

 

 Với E0 = <i>N</i>₀ là biên độ của suất điện động xoay chiều

<b>* Cấu tạo và hoạt động :</b>

Mỗi máy phát điện xoay chiều đều có hai b phn chớnh:

+ Phần cảm(rôto) tạo ra từ thông biến thiên bằng nam châm quay

+ Phn ng(Stato) gm cỏc cuộn dây giống nhau cố định trên một vòng tròn. Khi rôto quay, từ thông qua mỗi
cuộn dây của Stato biến thiên tuần hoàn với tần số f = pn với p là số cặp cực của nam châm, n là tốc độ quay
của rơto tính bằng (vịng/giây)

<b>2. HƯ thống dòng điện xoay chiều ba pha</b>

a, H thng dũng điện ba pha là hệ thống gồm ba dòng điện xoay chiều có cùng tần số, cùng biên độ nh ng lệch
pha nhau từng đôi một là 2

3


. Biểu thức của suất điện động
e1 = <i>E</i>₀ 2cos ; e<i>t</i> 2 = <i>E</i>₀ 2cos

2

( )

3
<i>t</i> 

  ; e3 = <i>E</i>₀ 2cos

2

( )

3
<i>t</i>

b, Quan hệ giữa điện áp dây và điện áp pha

+ Mỏy phỏt in v tải tiêu thu đối xúng mắc hình sao: Ud = 3Up; Id = Ip
+ Máy phát điện và tải tiêu thụ đối xứng mắc tam giác: Ud = Up ; Id = 3Up

<b>3. Động cơ không đồng bộ ba pha:</b>

Sử dụng dòng điện xoay chiều ba pha để tạo ra từ trờng quay
Công suất động cơ: P = UIcos = Pcơ + Pnhiệt

Hiệu suất động cơ: H = <i>Pco</i>
<i>P</i>

<b>4. M¸y biÕn ¸p</b>

<i><b>a, Nguyên tắc hoạt động của máy biến áp : dựa trên hiện tợng cảm ứng điện từ</b></i>
<i><b>b, Cấu tạo: Gồm hai cuộn dây có số vòng khác nhau quấn trên một lõi thép</b></i>

+ Lâi thờng làm bằng các lá thép silíc mỏng, ghép cách ®iƯn víi nhau

+ Các cuộn dây thờng làm bằng đồng, đặt cách điện với nhau và cách điện với lõi

<i><b>c, Sự biến đổi điện áp: </b></i> 1 1

2 2

<i>U</i> <i>N</i>

<i>U</i> <i>N</i>
NÕu: N2 > N1 thì U2 > U1: máy tăng áp
N2 < N1 th× U2 < U1: máy hạ áp

<i><b>d, Bin i cng dũng in:</b></i>

- Nếu P1 = P2 th× U1.I1 = U2I2 Hay 1 2

2 1

<i>I</i> <i>U</i>
<i>I</i> <i>U</i>
HiƯu st cđa m¸y biÕn ¸p: H = 2 2 2 2

1 1 1 1

<i>P</i> <i>U I cos</i>
<i>P</i> <i>U I cos</i>

<b>5. Truyền tải điện:</b>

+ Gọi P là công suất điện truyền đi
+ U là điện áp nơi ph¸t

+ R là điện trở của đờng dây

</div>
<span class='text_page_counter'>(13)</span><div class='page_container' data-page=13>

Cơng suất hao phí trên đờng dây:





2
2

2
<i>P</i>
<i>P RI</i> <i>R</i>

<i>Ucos</i>

<i><b>Biện pháp làm giảm </b></i><i>_P</i>

+ Giảm R không thuận lợi và tốn kém
+ Tăng điện áp U dùng máy biến áp
Hiệu suất tải điện: H = <i>P</i> <i>P</i> <i>P</i>

<i>P</i> <i>P</i>

  

 ( Với P/_{là cơng suất nhận đợc nơi tiêu thụ)}

<b>B. C¸c dạng bài tập</b>

<i><b>Dạng 1: Máy phát điện xoay chiều </b></i><i><b> Dòng điện xoay chiều:</b></i>

<b>Ph</b>

<b> ơng pháp giải:</b>

áp sụng các kết quả về máy phát điện xoay chiều 1 pha vào mạch điện xoay chiều

ỏp dng cỏc kết quả về dòng điện xoay chiều 3 pha liên quan đến điện áp và cờng độ dòng điện ứng với
cách mắc hình sao, mắc tam giác

 áp dụng cơng thức tínhcơng suất và hiệu suất của động cơ khơng đồng bộ 3 pha

<b> Chú ý: Cách mắc động cơ vào mạng điện 3 pha tuỳ theo điện áp định mức của động cơ</b>

<b>Bài 1a: Một máy phát điện xoay chiều một pha, khi rơto quay với tốc độ 8vịng/giây thì dịng điện có tần số</b>

40Hz. Để dịng điện có tần số 50Hz thì rơto phải quay với tốc độ bao nhiờu?
S: 10vũng/s

<b>Bài 1b: Phần cảm của một máy phát điện xoay chiều có hai cặp cực và quay 25 vòng /s tạo ra ở hai đầu một điện</b>

áp có trị hiệu dụng U = 120V
a, Tính tần số dòng ®iÖn

b, Dùng nguồn điện này mắc vào hai đầu một đoạn mạch điện gồm cuộn dây có điện trở hoạt động R = 10, độ
tự cảm L = 0,159H mắc nói tiếp với tụ điện có điện dung C = 159<i>F</i>. Tính cơng suất tiêu thụ và hệ số cơng suất
của đoạn mạch điện

§S: a, f = 50Hz b, P = 144W, cos = 0,316

<b>Bài 2: Phần cảm của một máy phát điện xoay chiều 1 pha có 4 cặp cực cung cấp một điện áp xoay chiều cã trÞ</b>

hiệu dụng U = 120V, tần số f = 50Hz. Điện trở và hệ số tự cảm cảu phần ứng của máy xem nh khơng đáng kể
a, Tính tốc độ quay của phần cảm. Viết biểu thức của suất điện động biết rằng lúc t = 0 véctơ pháp tuyến của bề
mặt cuộn dâycùng huớng với véctơ cảm ứng từ <i>_B</i>

b, Nối hai đầu của máy phát điện này với một đoạn mạch điện gồm điện trở R = 100 nối tiếp với cuộn dây có
điện trở hoạt động R0 = 20 và độ tự cảm L. Điện áp hiệu dụng ở hai đầu điện trở R là 50V. Tính cơng suất của
máy và hệ số L của cuộn dõy

ĐS: a, n = 12,5vòng/s e = 120 ₂cos<i>_{100 t}</i>_{ (V) b, P = 30W L = 0,66H}

<b>Bài 3: Một động cơ điện không đồng bộ 3 pha có điện áp định mức 220V</b>

a, Muốn động cơ hoạt động đợc ở mạng điện xoay chiều 3 pha có điện áp giữa các dây là 380V thì phải mắc
động cơ này vào mạng điện nh thế nào?

b, Trong trờng hợp trên đọng cơ tiêu thụ một cơng suất bao nhiêu? Biết rằng cờng độ dịng điện dây là 15A và hệ
số cơng suất là 0,8

§S: a, M¾c sao b, P = 7,29KW

<b>Bài 4: Một động cơ điện mắc vào mạng điện xoay chiều có điện áp hiệu dụng U = 220V tiêu thụ cơng suất</b>

2,64kW. Động cơ có hệ số công suất 0,8 và điện trở thuần 2_. Tính
a, Cờng độ dịng điện qua động cơ

b, Hiệu suất của động cơ

§S: a, I = 15A b, H = 83%

Bài 5: Một động cơ khơng địng bộ ba pha mắc theo hình sao vào mạng điện xoay chiều có điện áp dây 380V.
Động cơ có cơng suất 5kW và cos = 0,8, động cơ hoạt động bình thờng. Hãy tính cờng độ dịng điện chạy qua
mỗi pha của động cơ

§S: 9,5A

<b>Bài 6: Một máy phát điện xoay chiều gồm phần cảm là nam châm có 2 cặp cực, quay với tốc độ n =</b>

1500vòng/phút, phần ứng gồm 4 cuộn dây giống nhau mắc nối tiếp. Cho biết từ thông cực đại qua mỗi vòng dây
là 5.10-3_{Wb và suất điện động hiệu dụng của máy tạo ra là E = 120V}

</div>
<span class='text_page_counter'>(14)</span><div class='page_container' data-page=14>

b, Mắc hai đầu máy phát điện xoay chiều trên vào một đoạn mạch điện gồm cuộn dây có điện trở R = 50_ và
độ tự cảm L nối tiếp với tụ điện có điện dung C =

4
10

2 <i>F</i>


. Công suất tiêu thụ của đoạn mạch điện là 57,6W. Bỏ
qua điện trở hoạt động và cảm kháng trong máy. Tính cờng độ dịng điện hiệu dụng trong mạch, tính L

§S: a, f = 50Hz, N1 = 27vßng b, I = 1,0733A , <i>L</i>₁ 3 <i>H</i>&<i>L</i>₂ 1 <i>H</i>



<b>Bài 7: Một máy phát điện xoay chiều có công suất nhỏ gồm phần ứng là cuộn dây cã N = 1000 vßng, diƯn tÝch</b>

mỗi vịng dây S = 50cm2_{. Cuộn dây quay quanh một trục vng góc với các đờng cảm ứng từ của một từ trờng}
đều <i>_B</i>(B = 0,1T) với vận tốc n = 3000vòng/phút. Hai đầu máy phát điện nối với mạch ngoài là cuộn dây có điện
trở 120, độ tự cảm 0,159H. Bỏ qua điện trở hoạt động và cảm kháng trong máy. Chọn gốc thời gian là lúc
véctơ pháp tuyến của mặt phẳng khung dây cùng hớng với <i>_B</i>

a, Lập biểu thức suất điện động xuất hiện trong khung dây
b, Tính cơng suất tiêu thụ của đoạn mạch điện

c, Lập biểu thức cờng độ dòng điện trong mạch
ĐS: a, e = 157cos 100

2
<i>t</i> 


 



 

 (V) b, P = 0,85A c, i = 0,85 2<i>cos</i>

100<i>t</i> 0,395

(A)

<i><b>Dạng 2: Máy biến áp </b></i><i><b> Truyền tải điện năng</b></i>

áp dụng các công thức của máy biến ¸p
 Chó ý: HiƯu st cđa m¸y biÕn ¸p: H = 2

1
<i>P</i>
<i>P</i>

Trờng hợp mạch thứ cấp khép kín, nếu H = 1 và cos₁ <i>cos</i>₂ 1 thì P1 = P2 1 2 1

2 1 2

<i>U</i> <i>I</i> <i>N</i>

<i>U</i> <i>I</i> <i>N</i>

  

<b>Bài 1: Cuộn sơ cấp của một máy biến áp đợc nối với mạng điện xoay chiều có điện áp 380V. Cuộn thứ cấp có</b>

cờng độ dịng điện 1,5A chạy qua và có điện áp giữa hai đầu là 12V. Biết số vòng dây của cuộn thứ cấp là 30.
Tính số vịng dây cuộn sơ cấp và cờng độ dịng điện chạy qua nó. Bỏ qua hao phớ in nng trong mỏy

ĐS: N1 = 950vòng I1 = 0,047A

<b>Bài 2: Một máy biến áp gồm: cuộn sơ cấp 200vòng dây, mắc vào một điện áp 220V; cuộn thứ cấp có 6000vòng.</b>

Hiu sut của máy biến áp là 90%, công suất ở cuộnu sơ cấp là 400KW. Biết cos₁<i>cos</i>₂ 1. Tính cờng độ
<b>dịng điện trong cuộn thứ cấp S: I2 = 54,5A</b>

<b>Bài 3: Một máy biến áp, cuộn sơ cấp có N</b>1 = 900 vòng, cuộn thứ cấp có N2 = 100 vòng dây. Hiệu suất của m¸y
biÕn ¸p b»ng 1

a, Mạch thứ cấp đợc mắc nh hình vẽ. Điện trở thuần R = 10, cuộn thuần cảm
có cảm kháng 10. Cơng suất toả nhiệt mạch thứ cấp p2 = 10W.

Tính hệ số cơng suất của mạch thứ cấp, cờng độ và điện áp hiệu
dụng của mạch thứ cấp

b, Tính cờng độ và điện áp hiệu dụng của mạch sơ cấp
c, Điện áp hiệu dụng ở hai đầu mạch sơ cấp bây giờ là 540V,

thay R và L của mạch thứ cấp bởi một động cơ có cơng suất 1,2kW và hệ số cơng suất 0,8. Tính cờng độ hiệu
dụng qua động cơ

§S: a, I2 = 1A, U2 = 14,14V b, U1 = 127,26V, I1 = 0,079A c, I2/ = 25A

<b>Bài 4: Sơ đồ của một máy biến áp nh hình vẽ. Điện áp xoay chiều đặt vào hai đầu</b>

cuộn sơ cấp có trị hiệu dụng U1 = 220V. Điện áp ở hai đầu cuộn thứ cấp thứ nhất
là U2 = 300V, cờng độ dòng điện hiệu dụng trong mạch này là I2 = 50mA. Điện
áp hiệu dụng ở hai đầu cuộn thứ cấp thứ hai là U2/ = 6,3V, cờng độ điện hiệu dụng
trong mạch là I2/ = 3A. Tính cờng độ hiệu dụng trong cuộn sơ cấp và công suất
của máy biến áp, biết rằng hiệu suất của máy bằng 1

§S: I1 = 0,154A P = 33,9W

<b>Bµi 5: Ngêi ta mn trun đi một công suấtP= 100kW từ trạm phát điện A với điện áp hiệu dụng U = 500V</b>

bng dõy dn có điện trở R = 2 đến nơi tiêu thụ B

a, Tính cơng suất hao phí trên đờng dây tải và hiệu suất tải điện

I₂
U₂

L

R

I₁
U₁~

/
2

<i>U</i>

U₂
I₁

</div>
<span class='text_page_counter'>(15)</span><div class='page_container' data-page=15>

b, TÝnh ®iƯn áp hiệu dụng U1 tại nơi tiêu thụ B

c, Nếu tại A dùng một máy biến áp tăng áp có hệ số biến áp k = 0,1 thì cơng suất hao phí trên đờng dây tải, hiệu
suất tải điện và điện áp hiệu dụng tại nơi tiêu thụ thay đổi nh thế nào?

§S: a, _<i>_P</i> = 80kW, H = 20% b, U1 = 100V c, <i>P</i> = 0,8kW; H = 99,2% ; U1/ = 4960V

<b>Bài 6: Điện năng đợc truyền đi từ trạm bién áp A đến trạm biến áp B bằng dây dẫn có điện trở 20</b>_. Tại B cuộn
thứ cấp của máy biến áp cần một cơng suất 12kW và cờng độ dịng điện hiệu dụng là 10A. Cho hệ số biến pá
của máy hạ áp tại B là 10. Bỏ qua mọi hao phí ở máy biến áp.

a, Tính điện áp hiệu dụng ở hai đầu cuộn sơ cấp và cờng độ dòng điện hiệu dụng trong mạch sơ cấp của máy
biến ỏp ti B

b, Tính điện áp hiệu dụng ở hai đầu cuộn thứ cấp của máy tăng áp tại A
§S: a, U1 = 12000V , I1= 1A b, U2A =12020V

<b>Bài 7: Ngòi ta cần chuyển tải điện năng từ trạm biến áp đến nơi tiêu thụ, biết rằng công suất tải P = 1000kW,</b>

điện áp truyền từ máy biến pá là U = 500kV, điện trở đờng dây tải R = 20. Tìm hiệu suất tải điện trong hai
tr-ờng hợp

a, Điện áp cùng pha với cờng độ dòng điện

b, Độ lệch pha giữa điện áp với cờng độ dòng điện là
6

ĐS: a, 99,99% b, 99,98%

<b>Bài 8: Điện năng ở một trạm phát điện đợc truyền đi dới điện áp 2kV và công suất truyền đi 200kW. Hiệu số chỉ</b>

của các công tơ điện ở trạm phát và ở nơi thu sau mỗi ngày đêm lệch nhau thêm 480kWh
a, Tính cơng suất điện hao phí trên đờng dây tải điện

b, Cần tăng điện áp ở trạm phát điện đến giá trị nào để điện năng hao phí trên đờng dây chỉ bằng 2,5% điện năng

truyền đi? Coi cơng suất truyền đi ở trạm phát khơng đổi

§S: a, 20kW b, U/_{= 4kV}

<b>Chơng iii: dao động điện từ </b>–<b> sóng điện từ</b>

<b>A. Kiến thức cơ bản:</b>
<b>1. Dao động điện từ</b>

 Mạch dao động gồm tụ điện có điện dụng C mắc nối tiếp với một cuộn cảm
có độ tự cảm L và điện trở hoạt động không đáng kể.

 Tụ điện có nhiệm vụ tích điện cho mạch, sau đó phóng điẹn

qua l¹i trong mạch nhiều lần tạo ra một dòng điện xoay chiều trong m¹ch

 Khi có sự biến thiên cờng độ dịng điện trong mạch, cuộn cảm xuất hiện dòng điện cảm ứng chống lại sự
biến thiên và có tác dụng nạp điện tích cho tụ điện theo chiều ngợc lại

<b>Vậy: Sự biến thiên của điện trờng và từ trờng trong mạch dao động LC gọi là dao động điện từ</b>

 Dao động điện từ điều hoà xảy ra trong mạch LC sau khi tụ điện đợc tích một điện lợng q0 và khơng có tác
<i>dụng điện từ bên ngồi lên mạch. Đó là dao động điện từ tự do</i>

 <b>Khi mạch dao động hoạt động, chọn gốc thời gian thớch hp ta cú: </b>

Điện áp giữa hai b¶n tơ: u = U0cos(<i>t</i>)

 Điện tích của tụ điện: q = Cu = CU0 cos(<i>t</i>)( q0 = CU0 là điện tích cự đại trên bản cực của tụ điện)

 Cờng độ dòng điện trong mạch: ₀sin( ) ₀

2
<i>dq</i>

<i>i</i> <i>q</i> <i>CU</i> <i>t</i> <i>CU cos</i> <i>t</i>

<i>dt</i>



      



     _   _

 

 Tần số góc của dao đọng điện từ: 1
<i>LC</i>
 

 Chu kì dao động riêng của mạch dao ng: T = 2 2 <i>LC</i>

<b>Năng lợng điện từ trong mạch LC: Là năng lợng điện trờng tập trung ở tụ điện và năng lợng từ </b>

<b>tr-ờng tập trung ở cuộn cảm</b>

Năng lợng điện trờng tập trung ë tơ ®iƯn: WC =





2

2

2
0

1 1

2 2

<i>q</i>
<i>q</i>

<i>cos</i> <i>t</i>
<i>C</i>  <i>C</i>  

</div>
<span class='text_page_counter'>(16)</span><div class='page_container' data-page=16>

 Năng lợng từ trờng tập trung ở cuộn cảm: WL

=





2 2 2 2

0

1 1

sin

2<i>Li</i> 2<i>L q</i> <i>t</i>

=

2
2
0
1

sin
2

<i>q</i>

<i>t</i>
<i>C</i>
Tổng năng lơng điện tõ trong m¹ch:

W = WC + WL =





2
2
0
1
2

<i>q</i>

<i>cos</i> <i>t</i>

<i>C</i>   +





2

2
0
1

sin
2

<i>q</i>

<i>t</i>

<i>C</i>   =
2
0
1
2

<i>q</i>

<i>C</i> = h»ng sè

<b>2. §iƯn tõ tr êng: </b>

 Trong không gian, mỗi biến thiên theo thời gian của từ trờng đều sinh ra xung quanh một điện trờng xốy
biến thiên theo thời gian

 Trong khơng gian, mỗi biến thiên theo thời gian của điện trờng đều sinh ra xung quanh một từ trờng xoáy
biến thiên theo thời gian

 Từ trờng và điện trờng khong tồn tại riêng biệt độc lập với nhau mà chùng đồng thời tồn tại trong không

gian gọi là điện từ trờng

<b>3. Sóng điện từ</b>

Quá trình lan truyền trong không gian của điện từ trờng biến thiên tuần hoàn theo thời gian gọi là sóng điện
từ

<b>Tính chất của sóng điện tõ: </b>

 VËn tèc trun sãng rÊt lín. Trong ch©n không sóng điện từ truyền đi với vận tốc c = 300 000km/s
Sóng điện từ mang năng lợng

Sóng điện từ gồm <i>_E</i> và <i>_B</i> luôn luôn vuông góc với nhau và cùng vuông góc với phơng truyền sóng nên
sóng điện từ là sóng ngang

Sóng điện từ lan truyền trong mọi môi trờng kể cả chân không : Bớc sóng <i>vT</i> <i>v</i>
<i>f</i>

   ( v lµ vËn tốc
truyền sóng trong môi trờng)

Sóng điện từ có thể bị phản xạ, khúc xạ, giao thoa

<b>4. Nguyên tắc truyền sóng điện từ: SGK</b>

B. Bài tập:

<i><b>Dng 1: Tớnh toỏn trong mch dao ng in t LC</b></i>

<b>Ph</b>

<b> ơng pháp gi¶i:</b>

 Chu kì dao động riêng T = 2 2 <i>LC</i>

 

 áp dụng các công thức để viết các biểu thức u, q, i
 Tính năng lợng dao động

<b> Chó ý: </b>
2

2 2 2

0

0 1 1

1 1 1 1

2 2 2 2

<i>q</i>

<i>LI</i> <i>CU</i> <i>LI</i>

<i>C</i>   

U1 ®iƯn áp hiệu dụng ở 2 bản tụ tại thời điểm khảo sát

I1 cng dũng in hiu dng trong mch tại thời điểm khảo sát

<b>Bài 1a: Một mạch dao động điện từ gồm cuộn cảm L và tụ điện có điện dung thay đổi đợc. Khi điều chỉnh điện</b>

dung của tụ có giá trị C1 = 16nF thì tần số của mạch là f1 = 106Hz. Hỏi khi điều chỉnh điện dung của tụ đến giá
trị C2 = 1nF thì tần số của mạch là bao nhiêu?

§S: 4MHz

<b>Bài 1b: Một mạch dao động gồm tụ điện có điện dung C = 4  F nối tiếp với cuộn thuần cảm có độ tự cảm L =</b>

20mH

a, Khi điện áp ở hai bản tụ U1 = 1V thì cờng độ dịng điện hiệu dụng trong mạch là I1 = 10mA, tính cờng độ
dịng điện hiệu dụng cực đại trong mạch và điện tích cực đại của tụ

b, Khi cờng độ dòng điện trong mạch I2 = 5mA, tính điện tích của tụ
ĐS: a, I0 = 17,32mA q0= 4,9  C b, q2 =4,69  C

<b>Bài 2: Điện áp cực đại ở hai bản tụ của một mạch dao động LC bằng 5V, điện dung tụ C = 2  F</b>

a, Tính năng lợng từ cực đại của mạch dao động

</div>
<span class='text_page_counter'>(17)</span><div class='page_container' data-page=17>

<b>Bài 3: Một mạch dao động điện từ LC gồm cuộn cảm L và tụ điện có điện dung C = 2nF. Điện tích của tụ biến</b>

thiên theo quy luật q = 2cos106_{t (  C)}
a, Tính hệ số tự cảm của cuộn dây
b, Tính năng lợng dao động của mạch

c, Viết biểu thức cờng đọ dũng in trong mch

d, Tính năng lợng từ trờng của cuộn dây khi điện tích của tụ điện là q = 1(  C)
§S: a, L = 0,5mH b, W = 1mJ c, i = 2cos 106

2
<i>t</i> 

 



 

  d, WL = 0,25mJ

<b>Bài 4: Mạch dao động gồm tụ điện có điện dung C = 5  F và cuộn dây có độ tự cảm L = 0,02H. Tụ điện đợc</b>

tích điện đến điện áp 10V. Tại thời điểm t = 0, tụ điện đợc nối với cuộn cảm
a, Tính chu kì và tần số góc của mạch dao động

b, Viết biểu thức cờng độ dịng điện trong mạch và điện tích của tụ điện

c, Viết biểu thức năng lợng từ trờng, năng lợng điện trờng, tính năng lợng tồn phần của mạch dao động
ĐS: a, T = 6,28.10-4_{s;  = 10}4_{rad/s b, i = 5.10}-2_cos(104_{t +}

2


)(A) c, W = 25.10-6_J

<b>Bài 5: Một mạch dao động gồm một tụ điện có điện dung C = 50pF và một cuộn dây thuần cảm có độ tự cảm L</b>

= 20mH. Tích điện cho tụ điện đến một hiệu điện thế U0 = 100V, rồi để cho mạch thực hiện dao động điện từ tự
do

a, Xác định tần số góc riêng của mạch
b, Tính điện tích cực đại của tụ điện

c, Chọn gốc thời gian lúc mạch bắt đầu thực hiện dao động, viết biểu thức hiệu điện thế u giữa hai bản cực, điện
tích q của tụ điện và cờng độ dòng điện i trong mạch

§S: a,  = 106_{rad/s b, q}

0 = 5.10-9C c, u = 100cos(106t) (V) q = 5.10-9cos(106t)

<b>Bài 6: Một mạch dao động gồm một tụ điện có điện dung C = 25nF và một cuộn dây thuần cảm có độ tự cảm L,</b>

thực hiện dao động điện từ với tần số riêng f = 500Hz. Biết hiệu điện thế cực đại trên tụ là U0 = 10V. Lấy
2 ₁₀

. Tính

a, Độ tự cảm L của cuộn dây

b, Năng lợng từ trờng của mạch khi hiệu ®iƯn thÕ trªn tơ b»ng 6V

c, HiƯu ®iƯn thÕ trªn tụ khi năng luợng điện trờng trong tụ bằng 1/3 năng lợng từ trờng trong cuộn cảm
ĐS: a, L = 40mH b, WL = 8.10-7J c, u = 5V

<b>Bài 7: Dao động điện từ trong mạch LC có tần số f = 50kHz. </b>

Tính tần số dao động điện từ của mạch dao động trong 2 trờng hợp:
a, Thay tụ điện có điện dung C bởi tụ có C/_{= 2C}

b, M¾c C song song víi C/_{= 2C. Trong trờng hợp này tính tỉ số điện tích của C và C}/_{khi dòng điện trong mạch I}
0

§S: a, f/_{= 35,36kHz b, 1/2}

<b>Bài 8: Một mạch dao động gồm tụ điện có điện dung 10</b><i>F</i> và cuộn dây thuần cảm có độ tự cảm 0,4H. Biên độ
dao động của điện tích ở tụ điện là 200<i>C</i>

a, Tính chu kì và tần số dao động điện từ trong mạch dao động

b, Viết biểu thức của điện tích của tụ điện, cờng độ dòng điện trong mạch và điện áp ở 2 bản tụ. Chọn gốc thời
gian là lúc tụ điện có điện tích cực đại và bắt đầu phóng điện

§S: a, T = 12,56.10-3_{s vµ f = 79,6Hz b, q = 2.10}-4_{cos500t (C) ; i = 0,1cos(500t +}
2


)(A) ; u = 20cos500t (V)

<b>Bài 9: Mộtmạch dao động gồm cuộn thuần cảm có độ tự cảm L = 100mH và tụ điện có điện dung C = </b><i>F</i> mắc
nối tiếp vào một suất điện động xoay chiều e có biên độ E0 = 15V, tần số f = 100Hz. Điện trở thuần của mạch
khơng đáng kể

a, Tính biên độ của dịng điện trong mạch dao động

b, Tính cờng độ dịng điện trong mạch dao động khi điện áp ở hai bản tụ là 12V

c, Giả sử bây giờ tần số của suất điện động là 500Hz thì điện dung của tụ phải bằng bao nhiêu để dòng điện
trong mạch lớn nhất

</div>
<span class='text_page_counter'>(18)</span><div class='page_container' data-page=18>

<b>Bài 10: Một mạch dao động gồm điện dung C</b>1 và độ tự cảm L sẽ có dao động điện từ với tần số f1 = 50kHz.
Thay C1 bởi C2 thì tần số dao động điện từ là f2 = 120kHz

a, Khi mắc C1 song song với C2 vào mạch dao động thì tần số dao động điện từ của mạch bằng bao nhiêu?
b, Cùng câu hỏi khi C1 mc ni tip vi C2

c, Tìm tỉ số điện tích trên bản cực của tụ C1 và C2 trong 2 trờng hợp ở câu 1 và 2 khi dòng điện trong mạch
khác 0

ĐS: a, f = 46,2kHz b, f/_{= 130kHz c, 1}

<i><b>Dạng 2: Sóng điện từ</b></i>

Trong chân không , sóng điện từ truyền đi với vận tèc c = 3.108_m/s
 Bíc sãng cđa sãng ®iƯn tõ : <i>c T</i>. <i>c</i>

<i>f</i>

  

 Kết hợp với các cách ghép tụ để bộ phận chọn sóng thu đợc sóng điện từ có bớc sóng thích hợp

<b>Bài 1a: Tìm bớc sóng của sóng điện tõ cã tÇn sè f = 10</b>8_{Hz trun trong các môi trờng sau đây:}
a, Không khí

b, Nớc có chiết suÊt n1 =
4
3
c, Thuû tinh cã chiÕt suÊt n2 = 1,5

Cho biÕt vËn tèc truyÒn sãng điện từ trong không khí là c = 3.108_m/s
§S: a,  = 3m b,  = 2,25m₁ c,  = 2m₂

<b>Bài 1b: Một mạch dao động LC dùng làm mạch chọn sóng của máy thu thanh, khi điều chỉnh điện dung của tụ </b>

đến giá trị 0,04<i>F</i> thì mạch thu đựoc sóng điện từ có bớc sóng 20m. Để thu đựơc sóng điện từ có bớc sóng 30m
thì phải điều chỉnh điện dung của tụ tăng hay giảm bao nhiêu?

§S: C2 = 0,09<i>F</i>

<b>Bài 2: Mạch vào của một máy thu sóng điện từ là mạch dao động LC. Điện áp giữa hai bản tụ u = 6cos10</b>4_{ .}<i>t</i>
Điện dung của tụ C = 1<i>F</i> . Cho bioết c = 3.108_m/s

a, Tính chu kì dao động điện từ và bớc sóng điện từ mà máy thu đợc

b, Tính L của cuộn cảm. Viết biểu thức của cờng độ dòng điện trong mạch dao động
ĐS: a,  = 60km b, L = 1mH; i = 0,19cos 104

2
<i>t</i> 


 



 

 

<b>Bài 3: Mạch chọn sóng của một máy thu thanh đang bắt sóng cuỉa một đìa có tần số f</b>1 = 6MHz, muố chuyển
sang bắt sóng của mtộ đài khác có bớc sóng  = 60m, thì phải₂

a, Thay đổi điện dung của tụ nh thế nào so với lúc đầu

b, Mắc thêm một tụ nữa nh thế nào và có giá trị điện dung bằng bao nhiêu so với lúc đầu?

ĐS: a, tăng điện dung lên 1,44lần b, mắc thêm tụ // có giá trị bằng 0,44 lần so với tụ lúc đầu

<b>Bi 4: Một mạch chọn sóng gồm một cuộn cảm có độ tự cảm L và một tụ điện C. Trong quá trình dao động điện </b>

tõ, cã q0 = 5.10-9C vµ I0 = 4,14mA

a, Tính bớc sóng của sóng vơ tuyến mà nó thu đợc

b, Khi thu đợc sóng này thì trong mạch suất hiện một suất điện động cảm ứng có giá trị hiệu dụng là 4m. Tính
 Năng lợng điện từ trong mạch ? Biết L = 200<i>H</i>

Điện trở thuần của mạch

ĐS: a, = 3000m b, W = 9,86.10-10_{J R = 1,8}_

<b>Bài 5: Mạch vào của máy thu thanh gồm cuộn thuần cảm có L = 2mH và tụ điện xoay. Cho biết c = 3.10</b>8_m/s
a, Khi điện dung của tụ C1 = 0,2pF, máy thu bắt đựoc sóng điện từ có bớc sóng bao nhiêu?

b, Muốn máy thu bắt đợc sóng điện từ có bớc sóng từ 25m đến 100m, thì điện dung của tụ xoay biến đổi trong
khoảng nào?

§S: a,  = 37,68m₁ b, 0,087pF  C  1,4pF

<b>Bài 6: Mạch vào của một máy thu thanh là mạch dao động LC dao động không tắt dần. Biết rằng điện tích cực </b>

đại của tụ là q0 = 10-6C, còng độ dòng điện cực đại trong mạch dao động I0 = 10A
a, Tính bớc sóng điện từ mà máy thu đựơc

b, Nếu thay điện dung C bởi tụ điện có điện dung C/_{thì bớc sóng điện từ mà máy thu đợc tăng gấp đơi. Muốn}
thu đợc sóng điện từ có bớc sóng lớn hơn 400m thì phải mắc C và C/_{nh thế nào vào mạch dao động. Tính bớc}
sóng điện từ mà máy thu đợc trong mỗi trờng hợp này. Cho biết c = 3.108_m/s

</div>
<span class='text_page_counter'>(19)</span><div class='page_container' data-page=19>

<b>Bµi 7: Máy thu thanh có mạch chọn sóng gồm tụ điện có điện dung C = 60pF và cuộn thuần c¶m cã L = </b>

0,02mH. LÊy C = 3.108_m/s

A, Tính bớc sóng  mà máy thu đợc ₀

B, Để thu đựoc dải sóng từ  = 15m đến ₁  = 45m ta ghép thêm tụ điện có điện dung biến đổi C₂ /_{nối tiếp với}
C, C/_{biến đổi trong phạm vi nào?}

§S: a,  = 65,3m₀ b, 3,34pF  C/ __54,26pF

<b>Bài 8: Một mạch dao động (LC) của một máy thu vô tuyến điện thực hiện dao động điện từ tự do. Biết điện tích </b>

cực đại của tụ q0 = 2.10-8C. cờng độ dòng điện cực đại trong mạch I0 = 0,1A. Cho c = 3.108m/s
a, Tìm bớc sóng điện từ  mà máy thu đựơc

b, nếu thay tụ C bởi tụ C/_{thì máy thu vơ tuyến thu đựơc sóng điện từ có bớc sóng }_{= 2  . Tìm bớc sóng điện}
từ mà máy thu đựơc khi

- C m¾c song song víi C/
- C mắc nối tiếp với C/

ĐS: a, = 376,8m b,  = 842,5m; ₁  = 337m₂

<b>Bài 9: Mạch chọn sóng của một máy thu thanh gồm cuộn thuần cảm có độ tự cảm L = 1,5mH và có một tụ xoay </b>

có điện dung biến thiên từ Cm = 50pF đến CM = 450pF

a, Máy thu có thể thu sóng điện từ có bứơc sóng trong khoảng nào

b, Cỏc bn t di ng có thể xoay đựơc một góc từ 00_{đến 180}0_{. Hỏi để thu đựơc sóng điện từ có bớc súng}
1

= 1200m phải xoay các bản tụ đi một góc bao nhiêu kể từ vị trí tụ ®iÖn cã ®iÖn sung Cm. Cho c = 3.108m/s
§S: a,  = 516m; <i>_m</i>  = 1548m b, xoay ngỵc kĨ tõ vÞ trÝ 180<i>_M</i> 0_{trë vỊ mét gãc  = 99}0

<b>Bài 10: mạch dao động của máy thu vô tuyến điện gồm tụ điện C và cuộn cảm L. Khi điện dung của tụ điện là </b>

C1 thì mạch thu đợc sóng điện từ có bớc sóng 60m. Khi điện dung của tụ là C2 thì mạch thu đợc sóng điện từ có
bớc sóng 80m. Tính bơc sóng mà mạch thu đợc trong hai trờng hợp sau

a, Mắc C1 nối tiếp C2 rồi mắc với L tạo thành mạch chọn sóng
b, Mắc C1 song song với C2 rồi mắc với L tạo thành mạch chọn sóng
ĐS: a,  = 48m b,  = 100m

19

V₃

<i>H×nh </i>

<i>13</i>

X

<i>A</i> <i>B</i>

<i>L</i> <i>C</i>

<i>M</i>
<i>R</i>

<i>A</i> <i>B</i>

<i>R</i> <i>C</i> <i>L, r</i>

<i>N</i>
<i>M</i>

</div>

<!--links-->