Tải bản đầy đủ (.docx) (10 trang)

Hien tuong cong huong

Bạn đang xem bản rút gọn của tài liệu. Xem và tải ngay bản đầy đủ của tài liệu tại đây (180.65 KB, 10 trang )

<span class='text_page_counter'>(1)</span>Bán toàn bộ tài liệu Vật Lý 12 của Thầy Vũ Đình Hoàng. Tài liệu có giải chi tiết rất hay, phân dạng đầy đủ dung để luyện thi THPT Quốc Gia 2018. Tặng: + Đề thi Học Sinh Giỏi lớp 12 có giải chi tiết + Tài liệu bồi dưỡng Học Sinh Giỏi có giải chi tiết + Đề Thi học kì I và II có giải chi tiết + Đề kiểm tra 1 tiết các chương lớp 12 có giải chi tiết + Tài liệu Casio giúp giải nhanh vật lý 12 + Đề ôn luyện Casio có giải chi tiết. Lớp 12+Luyện Thi THPT Quốc Gia 2018 trọn bộ giá 200 ngàn Thanh toán bằng mã thẻ cào Vietnam mobile gửi mã thẻ cào+số seri+Mail qua số điện thoại 0937.351.107 mình sẽ gửi toàn bộ cho bạn. Dưới đây là một phần trích đoạn. CHỦ ĐỀ 2: CỘNG HƯỞNG ĐIỆN - VIẾT BIỂU THỨC u,i.

<span class='text_page_counter'>(2)</span> BÀI TOÁN 1: HIỆN TƯỢNG CỘNG HƯỞNG PHƯƠNG PHÁP Khi: ZL = ZC hay L=. 1 ωC. thì Zmin = R, lúc đó I đạt giá trị cực đại I =. I Max =. U R. =>Hiện tượng cộng hưởng. 1 1 Z L ZC  L  2 2 2 LC  ω LC = 1 4 f LC = 1 hay C  Khi cộng hưởng: I max; Pmax;UR= U; UL=UC ; UL,C min =0;  0 uAB cùng pha i; uAB chậm pha   2 so với uL ; uAB nhanh pha 2 so với uC . VÍ DỤ MINH HỌA VD1. Một đoạn mạch gồm R = 50 , cuộn thuần cảm có độ tự cảm L và tụ điện có điện dung C =. 2 . 10−4 π. F mắc nối tiếp. Đặt vào hai đầu đoạn mạch một điện áp xoay chiều có điện áp hiệu. dụng 110 V, tần số 50 Hz. Thì thấy u và i cùng pha với nhau. Tính độ tự cảm của cuộn cảm và L,r C B công suất tiêu thụ của đoạn mạch. A R HD: M N 1 ZL 1 Ta có: ZC = 2 fC = 50 . Để u và i cùng pha thì ZL = ZC = 50   L = 2 f = 2 H. U2 Khi đó: P = Pmax = R = 242 W. 10 4  F C 2. VD2: Cho mạch RLC có R=100  ; cuộn dây thuần cảm có L thay đổi được. đặt vào u 100 2cos100 t(V) Hai đầu mạch điện áp Tính L để ULC cực tiểu A.. 1 L H . B.. 2 L H . C.. 1,5 L H . D.. U U LC  Z LC  Z. HD:. 10 2 L H . U R2 1 (Z L  Z C ) 2.  U LC min  ZL  ZC  L . 2 . VD3: Đặt điện áp u 100 2 cos t (V), có  thay đổi được vào hai đầu đoạn mạch gồm điện trở 25 10 4 thuần 200 , cuộn cảm thuần có độ tự cảm 36 H và tụ điện có điện dung  F mắc nối tiếp.. Công suất tiêu thụ của đoạn mạch là 50 W. Xác định tần số của dòng điện. HD: P U Ta có: P = I2R  I = R = 0,5 A = R = Imax => có cộng hưởng điện. 1 1 Khi có cộng hưởng điện thì  = 2f = LC  f = 2 LC = 60 Hz.. VD4. Cho mạch điện như hình vẽ. Trong đó điện trở thuần R = 50 , cuộn dây thuần cảm có độ tự cảm L = 159 mH, tụ điện có điện.

<span class='text_page_counter'>(3)</span> dung C = 31,8 F, điện trở của ampe kế và dây nối không đáng kể. Đặt vào giữa hai đầu đoạn mạch một điện áp xoay chiều uAB = 200cost (V). Xác định tần số của điện áp để ampe kế chỉ giá trị cực đại và số chỉ của ampe kế lúc đó. 1 1 HD. Ta có: I = Imax khi ZL = ZC hay 2fL = 2fC  f = 2 LC = 70,7 Hz. U Khi đó I = Imax = R = 2 2 A.. BÀI TOÁN 2 : VIẾT BIỂU THỨC DÒNG ĐIỆN, HIỆU ĐIỆN THẾ ( i, u, uR, uL, uc, uRC, uRL....) Phương pháp Để viết biểu cần xác định: - Biên độ, tần số, pha ban đầu - Viết , uR, uL, uc, uRC, uRL.. ta tìm pha của i hoặc viết biểu thức i trước rồi sử dụng độ lệch pha giữ , uR, uL, uc, uRC, uRL.. => biểu thức * Các công thức: Nếu i = I0cos(t + i) thì u = (t + i + ). Nếu u = U0cos(t + u) thì i = I0cos(t + u - ). U0 U Với: I = Z ; I0 = Z ; I0 = I. √2. √2. Z L  ZC R ; tan = ;. ; U0 = U ZL > ZC thì u nhanh pha hơn i; ZL < ZC thì u chậm pha hơn i. Trường hợp điện áp giữa hai đầu đoạn mạch là u = U0cos(t + ). Đoạn mạch chỉ có điện trở thuần R: u cùng pha với i.   Đoạn mạch chỉ có cuộn cảm L u sớm pha hơn i góc 2 => i = I0cos(t +  - 2 ) = I0sin(t+ )   Đoạn mạch chỉ có tụ điện u trễ pha hơn i góc 2 . i = I0cos(t +  + 2 ) = - I0sin(t + ). Nếu đoạn mạch có cả cuộn cảm thuần và tụ điện mà không có điện trở thuần R thì: i2 u2  2 2 i =  I0sin(t + ). Khi đó ta có: I 0 U 0 = 1.. VÍ DỤ MINH HỌA VD1:( ĐH10-11) Đặt điện áp u = U0cost vào hai đầu cuộn cảm thuần có độ tự cảm L thì cường độ dòng điện qua cuộn cảm là A. HD:. i. U0 U0   U0 U   i cos(t  ) i cos(t  ) cos(t  ) i  0 cos(t  ) 2 C. 2 L 2 L 2 L 2 B. L 2 D..    i I 2cos(t  )( A) 2 Vì đoạn mạch chỉ có cuộn dây thuần cảm i trễ pha hơn u một góc 2. VD2 (TN 2011). Đặt điện áp u = 100 cos100t (V) vào hai đầu một cuộn cảm thuần có độ tự cảm 1 2 H. Biểu thức cường độ dòng điện qua cuộn cảm là.

<span class='text_page_counter'>(4)</span>   ) (A) i 2 2 cos(100t  ) (A) 2 2 A. . B. .   i 2 2 cos(100t  ) (A) i 2 cos(100t  ) (A) 2 2 C. . D. . U0 π HD. ZL = L = 50 ; I0 = Z = 2 A; L = 2 ; i = 2cos(100t L i 2 cos(100t . π ) (A). Đáp án A. 2. VD3 (TN 2012). Đặt điện áp u = 120 √ 2 cos100t (V) vào hai đầu đoạn mạch nối tiếp gồm điện trở 150 , tụ điện có điện dung. 200 F và cuộn cảm thuần có độ tự cảm π. thức cường độ dòng điện trong đoạn mạch là π. A. i = 1,8cos(100t + 4 ) (A). π. I0 =. π. D. i = 0,8cos(100t - 4 ) (A).. ZL = L = 200 ; ZC = U0 Z. = 0,8 A; tan =. ZL − ZC R. π. B. i = 1,8cos(100t - 4 ) (A).. C. i = 0,8cos(100t + 4 ) (A). HD:. 2 H. Biểu π. 1 ωC. = 50 ; Z = π. Z L − Z C ¿2 R 2+¿ √¿. = 150 √ 2 ; π. = 1   = 4 ; i = 0,8cos(100t - 4 ) (A). => Đáp án D.. VD4 (ĐH 2009). Khi đặt hiệu điện thế không đổi 30V vào hai đầu đoạn mạch gồm điện trở 1 thuần mắc nối tiếp với cuộn cảm thuần có độ tự cảm 4 H thì dòng điện trong đoạn mạch là. dòng điện một chiều có cường độ 1 A. Nếu đặt vào hai đầu đoạn mạch này điện áp u 150 2 cos120t (V) thì biểu thức của cường độ dòng điện trong đoạn mạch là   ) i 5cos(120t  ) 4 (A). B. 4 (A). A.   i 5 2 cos(120t  ) i 5cos(120t  ) 4 (A). D. 4 (A). C. U 1C HD: R= = 30 ; ZL = L = 30 ; Z = √ R 2+ Z 2L = 30 √ 2 ; I U0 ZL π π I0 = = 5 A; tan = = 1   = 4 ; i = 5cos(120t - 4 ) (A). => Đáp án D. Z R i 5 2 cos(120t .   u U 0 cos  100 t   3  (V) vào hai đầu một tụ điện có điện dung  VD5 (ĐH 2009). Đặt điện áp 2.10 4  (F). Ở thời điểm điện áp giữa hai đầu tụ điện là 150 V thì cường độ dòng điện trong mạch. là 4 A. Biểu thức của cường độ dòng điện trong mạch là   i 4 2 cos  100 t   6  (A).  A.   i 5cos  100 t   6  (A).  C.. HD.. ZC =. 1 ωC.   i 5cos  100 t   6  (A).  B.   i 4 2 cos  100 t   6  (A).  D.. = 50 ; với đoạn mạch chỉ có tụ điện thì. u2 U 20. +. i2 I 20. =1.

<span class='text_page_counter'>(5)</span> hay. u2 Z 2Z I 20. i2 I 20. +. √. = 1  I0 = π. i = 5cos(100t - 3. π. u2 2 +i Z 2C. = 5 A; π. + 2 ) = 5cos(100t + 6 ) (A). => Đáp án B.. VD6 (ĐH 2009). Đặt điện áp xoay chiều vào hai đầu đoạn mạch có R, L, C mắc nối tiếp. Biết R 1. = 10 , cuộn cảm thuần có L = 10 π. π. cảm thuần là. π. π. A. u = 40 √ 2 cos(100t + 4 ) (V). π. B. u = 40 √ 2 cos(100t - 4 ) (V). π. C. u = 40cos(100t + 4 ) (V).. Z=. F và điện áp giữa hai đầu cuộn. uL = 20 √ 2 cos(100t + 2 ) (V). Biểu thức điện áp giữa hai đầu đoạn mạch. là. HD.. 10−3 2π. H, tụ điện có C =. D. u = 40cos(100t - 4 ) (V).. 1 ZL = L = 10 Ω; ZC = C = 20 Ω; U 0L 2 2 2 √ R  (Z L  ZC ) = 10 Ω; I = Z L = 2. √2. 0. Z L  ZC R tan = =-1=-. A; U0 = I0Z = 40 V;. π 4 ; i = 0  u = 40cos(100 t -. π 4 ) (V). => Đáp án D..   u U 0 cos  100 t   (V ) 3  VD7(ĐH 2009). Đặt điện áp xoay chiều vào hai đầu một cuộn cảm 1 L 2 (H). Ở thời điểm điện áp giữa hai đầu cuộn cảm là 100 2 V thì thuần có độ tự cảm. cường độ dòng điện qua cuộn cảm là 2 A. Biểu thức của cường độ dòng điện qua cuộn cảm là     i 2 3 cos  100 t   ( A) i 2 3 cos  100 t   ( A) 6 6   A. . B. .     i 2 2 cos  100 t   ( A) i 2 2 cos  100 t   ( A) 6 6   C. . D. . 2. HD. ZL = L = 50 ; với đoạn mạch chỉ có cuộn cảm:  I0 =. √. 2. u +i 2 2 ZL. = 2 √ 3 A=>i = 2 √ 3 cos(100t +. u 2 U0 π 3. 2. + -. i 2 I0. 2. u = 1 => 2 2 ZL I 0. π ) = 2 2. 2. +. i 2 I0. √ 3 cos(100t -. =1 π ) 6. (A).=> Đáp án A. VD8(ĐH 2010). Đặt điện áp u = U0cosωt vào hai đầu đoạn mạch gồm điện trở thuần R, cuộn cảm thuần có độ tự cảm L và tụ điện có điện dung C mắc nối tiếp. Gọi i là cường độ dòng điện tức thời trong đoạn mạch; u1, u2, u3 lần lượt là điện áp tức thời giữa hai đầu điện trở, giữa hai đầu cuộn cảm và giữa hai đầu tụ điện. Hệ thức đúng là.

<span class='text_page_counter'>(6)</span> A. i =. u2 . ωL. B. i =. 1 2 ¿ ωC . R2 +¿ u ¿. u1 . R. C. i = u3C.. D. i =. ωL −. HD. Điện áp tức thời giữa hai đầu điện trở thuần cùng pha với cường độ dòng điện và I 0 = U 0R R. nên i =. uR . => Đáp án B. R. VD9 (ĐH 2010). Đặt điện áp u = U0cosωt vào hai đầu cuộn cảm thuần có độ tự cảm L thì cường độ dòng điện qua cuộn cảm là A. i = C. i = HD. I0 =. U0 U0 π cos(t + 2 ). B. i = cos(t + ωL ωL √ 2 U0 U0 π cos(t - 2 ). D. i = cos(t ωL ωL √2 U 0L U 0 π = và i trể pha hơn u . => Đáp án C. L góc 2 Z L ωL. π ). 2 π ). 2. 1 3 .10  4 F VD10: Một mạch điện xoay chiều RLC không phân nhánh có R = 100  ; C= 2 ; L=  H. cường độ dòng điện qua mạch có dạng: i = 2cos100  t (A). Viết biểu thức tức thời điện áp hai. đầu mạch điện.  u 200 2 cos(100 t  ) 4 V A.  u 200cos(100 t  ) 4 V C..  ) 4 V B.  u 200 2 cos(100 t  ) 4 . D. 1 1 ZC   3 .C 10  4 Z L  L.  100 300 100 .  2 = 200  HD: ; u 200 2 cos(100 t . R 2  ( Z  Z ) 2  100 2  (300  200) 2 100 2. L C Tổng trở : Z = HĐT cực đại : U0 = I0.Z = 2. 100 2 V =200 2 V. Z L  Z C 300  200   1   450  rad R 100 4 Độ lệch pha :    u  i   0   rad 4 4 Pha ban đầu của HĐT :  U 0 cos(t   u ) 200 2 cos(100t  ) 4 V => ĐÁP ÁN A => u = tg . VD11: Cho mạch điện gồm RLC nối tiếp.Điện áp hai đầu mạch u = 120 2 cos100  t (V). Điện 1 10  3 H F trở R = 50 3  , L là cuộn dây thuần cảm có L =  , điện dung C = 5 , viết biểu thức. cường độ dòng điện và tính công suất tiêu thụ của mạch điện trên. A.. i 1, 2 2 cos(100 t .  ) 6 A ; P= 124,7W. B.. i 1, 2 cos(100 t .  ) 6 A ; P= 124,7W.

<span class='text_page_counter'>(7)</span>  ) 6 A ; P= 247W C. D. 1 1 ZC   1 .C 10  3 Z L  L.  100 100 100 .  5 = 50  HD: Cảm kháng : Dung kháng : U0 2 2 2 2 Tổng trở : Z = R  ( Z L  Z C )  (50 3 )  (100  50) 100 ; I0 = Z = 1.2 2 A Z  Z C 100  50 3  tg  L     30 0  rad R 3 6 50 3 Độ lệch pha : i 1, 2 cos(100 t .  ) 6 A ; P= 247W. Pha ban đầu của HĐT :. i 1, 2 2 cos(100 t .  i  u   0 .    rad 6 -6.  ) 6 A => Biểu thức CĐDĐ :i = Công suất tiêu thụ của mạch điện : P = I2.R = 1.22.50 3 124,7 W I 0 cos(t  i ) 1, 2 2 cos(100 t . 1 10  3 VD12. Cho đoạn mạch xoay chiều RLC có R = 50 3 ; L =  H; C = 5 F . Điện áp giữa hai. đầu đoạn mạch có biểu thức uAB = 120cos100t (V). Viết biểu thức cường độ dòng điện trong mạch và tính công suất tiêu thụ của mạch. HD: Z L  ZC 1 2 2 R  ( Z  Z ) L C R Ta có: ZL = L = 100 ; ZC = C = 50 ; Z = = 100 ; tan = = tan300 U0   =>  = 6 rad; I0 = Z = 1,2 A; i = 1,2cos(100t - 6 ) (A); P = I2R = 62,4 W.. VD13. Một mạch điện AB gồm điện trở thuần R = 50 , mắc nối tiếp với cuộn dây có độ tự cảm 1 L =  H và điện trở R0 = 50 . Đặt vào hai đầu đoạn mạch điện áp xoay chiều uAB = 100 2. cos100t (V). Viết biểu thức điện áp tức thời ở hai đầu cuộn dây. HD: ZL 1 U  ( R  R0 )  Z Ta có: ZL = L = 100 ; Z = = 100 2 ; I = Z = 2 A; tan = R  R0 = tan 4 ZL  63 2 2 R  Z L   = 4 ; Zd = 0 = 112 ; Ud = IZd = 56 2 V; tand = R0 = tan630  d = 180 .  63  Vậy: ud = 112cos(100t - 4 + 180 ) = 112cos(100t + 10 ) (V). 2. 2 L.   2.10 4 u U 0 cos  100 t   3  (V) vào hai đầu một tụ điện có điện dung   VD14: Đặt điện áp (F). Ở. thời điểm điện áp giữa hai đầu tụ điện là 150 V thì cường độ dòng điện trong mạch là 4 A. Viết biểu thức cường độ dòng điện chạy trong mạch. HD:.

<span class='text_page_counter'>(8)</span> i2 u2 1     2 2 Ta có: ZC = C = 50 ; i = Iocos(100t - 3 + 2 ) = - Iosin(100t - 3 ). Khi đó: I 0 U 0 = 1 hay u i2 u2  i 2  ( )2  2 2 2 ZC I0 I0 ZC 6. = 1  I0 =. = 5 A. Vậy: i = 5 cos(100t +. ) (A)..   u U 0 cos  100 t   (V ) 3  VD15. Đặt điện áp xoay chiều vào hai đầu một cuộn cảm thuần có độ tự 1 L 2 H. Ở thời điểm điện áp giữa hai đầu cuộn cảm là 100 2 V thì cường độ dòng điện cảm. qua cuộn cảm là 2 A. Viết biểu thức cường độ dòng điện chạy qua cuộn cảm. HD: i2 u2     2 2 I U 0 = 1 hay 3 2 3 0 Ta có: ZL = L = 50 ; i = I0cos(100t + - ) = I0sin(100t + ). Khi đó: u 2 i2 u2 2  i  ( )  2 2 2 ZL I0 I0 Z L = 1  I = = 2 3 A. Vậy: i = 2 3 cos(100t - 6 ) (A). 0. 2 VD16. Mạch RLC gồm cuộn thuần cảm có độ tự cảm L =  H, điện trở thuần R = 100  và tụ 10  4 điện có điện dung C =  F. Khi trong mạch có dòng điện xoay chiều i = 2 cost (A) chạy 2 qua thì hệ số công suất của mạch là 2 . Xác định tần số của dòng điện và viết biểu thức điện áp. giữa hai đầu đoạn mạch. R R HD: Ta có: cos = Z  Z = cos  = 100 2 ; ZL – ZC = ± 1 10 4  2fL - 2fC = 4f - 2 f = ±102  8f2 ± 2.102f - 104 = 0. Z 2  R 2 = ± 100.  f = 50 Hz hoặc f = 25 Hz; U = IZ = 100 2 V..   Vậy: u = 200cos(100t + 4 ) (A) hoặc u = 200cos(25t - 4 ) (A).. VD17. Cho mạch điện xoay chiều gồm điện trở thuần R = 10 , cuộn dây thuần cảm L và tụ 10  3 điện C = 2 F mắc nối tiếp. Biểu thức của điện áp giữa hai bản tụ là u C = 50 2 cos(100t –. 0,75) (V). Xác định độ tự cảm cuộn dây, viết biểu thức cường độ dòng điện chạy trong mạch. HD: 1  3  Z L  ZC R Ta có: ZC = C = 20 ; -  - 2 = - 4   = 4 ; tan = ZL 3  ZL = ZC + R.tan = 30   L =  = 10 H; UC  Z I = C = 2,5 A. Vậy: i = 2,5 2 cos(100t - 4 ) (A)..

<span class='text_page_counter'>(9)</span> VD18: Một tụ điện có điện dung C = 31,8 F, khi mắc vào mạch điện thì dòng điện chạy qua tụ điện có cường độ i = 0,5cos100t (A). Viết biểu thức điện áp giữa hai bản của tụ điện. HD: 1  Ta có: ZC = C = 100 ; U0C = I0ZC = 50 V; uC = 50cos(100t - 2 ) (V).. VD19: Cho đoạn mạch RLC gồm R = 80 , L = 318 mH, C = 79,5 F. Điện áp giữa hai đầu đoạn mạch là: u = 120 2 cos100t (V). Viết biểu thức cường độ dòng điện chạy trong mạch và tính điện áp hiệu dụng giữa hai đầu mỗi dụng cụ. HD: 1 U 2 2 R  ( Z  Z ) L C Ta có: ZL = L = 100 ; ZC = C = 40 ; Z = = 100 ; I = Z = 1,2 A; Z L  ZC 37 37 R = tan370   = 180 rad; i = 1,2 2 cos(100t - 180 ) (A); tan =. UR = IR = 96 V; UL = IZL = 120 V; UC = IZC = 48 V. VD20: Cho mạch điện không phân nhánh gồm R = 1003 , cuộn dây thuần cảm L và tụ điện C =10-4 /2 (F). Đặt vào 2 đầu mạch điện một hiệu điện thế u = 1002cos100 t. Biết điện áp ULC = 50V ,dòng điện nhanh pha hơn điện áp. Hãy tính L và viết biểu thức cường độ dòng điện i trong mạch:  i 0,5 2 cos(100 t  ) 6 A.L=0,318H ;  i 0,5cos(100 t  ) 6 C.L=0,636H ;.  i 0,5 2 cos(100 t  ) 6 B. L=0,159H ;  i 0,5 2 cos(100 t  ) 6 D. L=0,159H ;. HD:. 1 Ta có = 100 rad/s ,U = 100V, Z C = ωC =200 Ω. Điện áp 2 đầu điện trở thuần là: U R =√ U 2 − U 2LC =50 √3 V Cường độ dòng điện I =. UR =0,5 A R. và Z LC =. U LC =100 Ω I. Dòng điện nhanh pha hơn điện áp nên : ZL< ZC. => ZC-ZL =100 =>ZL =ZC -100 =200-100=100 s=> L= Độ lệch pha giữa u và i :. tg ϕ=. ZL =0 , 318 H ω. Z L − ZC −1 π = →ϕ=− R 6 √3.  i 0,5 2 cos(100 t  ) 6 (A) =>. => Chọn A. Bán toàn bộ tài liệu Vật Lý 12 của Thầy Vũ Đình Hoàng. Tài liệu có giải chi tiết rất hay, phân dạng đầy đủ dung để luyện thi THPT Quốc Gia 2018.

<span class='text_page_counter'>(10)</span> Tặng: + Đề thi Học Sinh Giỏi lớp 12 có giải chi tiết + Tài liệu bồi dưỡng Học Sinh Giỏi có giải chi tiết + Đề Thi học kì I và II có giải chi tiết + Đề kiểm tra 1 tiết các chương lớp 12 có giải chi tiết + Tài liệu Casio giúp giải nhanh vật lý 12 + Đề ôn luyện Casio có giải chi tiết. Lớp 12+Luyện Thi THPT Quốc Gia 2018 trọn bộ giá 200 ngàn Thanh toán bằng mã thẻ cào Vietnam mobile gửi mã thẻ cào+số seri+Mail qua số điện thoại 0937.351.107 mình sẽ gửi toàn bộ cho bạn. Dưới đây là một phần trích đoạn.

<span class='text_page_counter'>(11)</span>

Tài liệu bạn tìm kiếm đã sẵn sàng tải về

Tải bản đầy đủ ngay
×