zunia.vn

Tuyển sinh 2024 dành cho Gen-Z

zunia.vn

» Tài Liệu Phổ Thông

» Trung học phổ thông

Bài tập Vật lí 12 – Dòng điện xoay chiều

Chia sẻ: Nguyen Nhi | Ngày: | Loại File: PDF | Số trang:6

Báo xấu

269
lượt xem 66
download

Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Tham khảo tài liệu 'bài tập vật lí 12 – dòng điện xoay chiều', tài liệu phổ thông, ôn thi đh-cđ phục vụ nhu cầu học tập, nghiên cứu và làm việc hiệu quả

Chủ đề:

Bình luận(0) Đăng nhập để gửi bình luận!

Lưu

Nội dung Text: Bài tập Vật lí 12 – Dòng điện xoay chiều

GV: Phạm Văn Quang Tel: 0968.468956 Bài tập Vật lí 12 – Dòng đ iện xoay chiều I – KIẾN THỨC CHUẨN BỊ 1 . Hiệu điện thế dao động điều hòa. 2 . Cường độ dòng điện xoay chiều. 3 . Dòng điện xoay chiều trong R – L – C . a) Điện trở R: có tác dụng cản trở, làm giảm cường độ của dòng điện đi qua nó. + Mắc nối tiếp: R  R1  R2  ... ( R  R1 , R2 , R3 ,... ) tăng điện trở 11 1 1 + Mắc song song: giảm điện trở   ... ( R  R1 , R2 , R3 ,... )  R R1 R2 R3 b ) Tụ điện có điện dung C (F): có tác dụng không cho dòng điện 1 chiều đi qua (tích đ iện), cho dòng điện xoay chiều đi qua với dung kháng Z c (cản trở dòng điện). 11 1 1 + Mắc nối tiếp: giảm điện dung  ... ( C  C1 , C2 , C3 ,... )   C C1 C2 C3 + Mắc song song: C  C1  C2  C3  ... ( C  C1 , C2 , C3 ,... ) tăng điện dung c) Cuộn cảm có độ tự cảm L (H): có tác d ụng cản trở dòng điện xoay chiều với cảm kháng Z L và điện trở trong r (cản trở dòng điện một chiều với điện trở trong r). d ) Biểu thức: Cho i  I ocos(t  i ) . Khi đó: uR  U o.R cos(t  i ) , uR cùng pha với i.   ) , u L sớm pha hơn i một góc . u L  U o.L cos(t  i  2 2   uC  U o.C cos(t  i  ) , uC trễ pha hơn i một góc . 2 2 u  U o cos(t  i   ) , với  là độ lệch pha giữa u và i. 4 . Mạch điện R – L – C mắc nối tiếp: Đ iện trở R, cuộn cảm có độ tự cảm L và điện trở trong r, tụ điện có điện dung C: Cảm kháng của cuộn cảm: Z L  .L . 1 D ung kháng của tụ điện: ZC  . .C Tổng trở của toàn mạch: Z  ( R  r )2  (Z L  ZC )2 , U  (U R  U r )2  (U L  U C )2 Z L  ZC U L  UC Độ lệch pha giữa u và i là:   u  i với tan   .  Rr UR Ur R UR Công suất tiêu thụ: P  UI .cos , với cos  là hệ số công suất.  ZU N ăng lượng (nhiệt lượng tỏa ra): Q  Pt  UIt cos   RI 2t * Lưu ý: + Nếu Z L  ZC > 0 thì u sớm pha hơn i một góc  (mạch điện có tính cảm kháng). + Nếu Z L  ZC < 0 thì u trễ pha hơn i một góc  (mạch điện có tính dung kháng). + Nếu Z L  ZC = 0 thì Z L  Z C , trong m ạch điện xảy ra hiện tượng cộng hưởng với U , u cùng pha với I (  = 0). Z min  R  r , Imax  Z min  Buôn Ma Thuột 2010 -1- YM: Quangthai19885
GV: Phạm Văn Quang Tel: 0968.468956 Bài tập Vật lí 12 – Dòng đ iện xoay chiều II – CÁC VÍ DỤ VÀ BÀI TẬP 50 1 01. Tụ điện có điện dung C  (  F ) , cuộn cảm có độ tự cảm L  ( H ) và điện trở trong   r  50 3 () , R  50 3 ( ) . Viết biểu thức cường độ dòng điện của to àn m ạch khi: a) u AB  200 2.cos100 t (V )  b ) u AM  300 2cos 100 t   (V )   2   80 02. Cho mạch điện R – C mắc nối tiếp. i  0, 2 2cos  100 t   ( A) , C  ( F ) , R  125 () .    3  V iết biểu thức hiệu điện thế hai đầu đoạn mạch. 03. Cho m ạch điện như hình vẽ: u AB  220 cos100 t (V ) , R  100 () . Cuộn dây 2 100 thuần cảm L  (H ) , C  ( F ) .   a) Viết biểu thức cường độ dòng điện toàn m ạch. b ) Viết biểu thức hiệu điện thế giữa hai đầu AM, MN, NB. c) Viết biểu thức hiệu điện thế giữa hai đầu AN, MB. 04. Cho m ạch điện như hình vẽ: u AB  100 2cos100 t , R  100 () , điện trở của ampe kế rất nhỏ. Cuộn dây thuần cảm có độ tự 1 50 cảm L  ( H ) , tụ điện có điện dung C  ( F ) .   a) Viết biểu thức cường độ dòng điện trong mạch. b ) Tính công suất tiêu thụ của toàn mạch. c) Thay ampe kế bằng vôn kế có điện trở rất lớn. Viết biểu thức cường độ dòng điện trong mạch lúc này . Tính độ lệch pha của hiệu điện thế giữa hai đầu AM với hiệu đ iện thế giữa hai đầu MB. 05. Cho m ạch điện như hình vẽ: u AB  180 2cos100 t (V ) . Bỏ qua điện trở dây nối và khóa K. R  r  50 3 () , Điện trở của 1 1 vôn kế rất lớn. L  (H ) , C  (mF ) 2 15 a) Khi khóa K mở: + Tính chỉ số của vôn kế, công suất tiêu thụ của toàn mạch. + Viết biểu thức hiệu điện thế trên hai đầu vôn kế. + Tính độ lệch pha giữa cuộn cảm và tụ điện. b ) Khi khóa K đóng: + Tính chỉ số của vôn kế, công suất tiêu thụ của toàn mạch. 06. Cho m ạch điện như hình vẽ: u AB  200 cos100 t (V ) . Điện trở R biến thiên. 0,8 Cuộn dây thuần cảm với độ tự cảm L  (H ) ,  125 tụ điện có điện dung C  ( F ) . 2 a) Tìm R? Biết công suất to àn mạch P  125 (W) . b ) Viết biểu thức cường độ dòng điện, hiệu điện thế hai đầu AN và BM?  Buôn Ma Thuột 2010 -2- YM: Quangthai19885
GV: Phạm Văn Quang Tel: 0968.468956 Bài tập Vật lí 12 – Dòng đ iện xoay chiều c) Tìm R để U MB  80 2 (V ) . Tính công suất khi đó. 07. Cho m ạch điện như hình vẽ: u AB  150 cos100 t (V ) , R  50 () , cuộn dây thuần cảm 100 có độ tự cảm biến thiên, C  (  F ) . Tìm L để:  a) u và i cùng pha. Viết biểu thức của i khi đó. 3 b ) u AN lệch pha với uMB một góc . Tìm công suất tiêu thụ khi đó. 4 c) U AN  U BM . 2 08. Cho m ạch điện như hình vẽ: uMN  200 2cos100 t (V ) , tụ điện có điện dung biến thiên, điện trở của hai vôn kế rất lớn, cuộn dây thuần cảm có L  1 /  ( H ) , R  100 () . Tìm C để: a) uV và uV lệch pha nhau một góc  /2. Viết biểu thức của uV và uV khi đó. 1 2 1 2 b ) UV  2.UV . 2 1 c) P  200 (W) . Viết biểu thức cường độ dòng điện trong mạch, tìm UV , UV khi đó.2 1 09. Cho m ạch điện như hình vẽ: Cuộn dây thuần cảm L, hai điện trở có giá trị như nhau, tụ điện có điện dung C. U AB  50 (V ) , U AM  40 (V ) , U KN  30 (V ) , f  50 Hz , I  1 ( A) . a) Tính R, L, C? b ) Tính hệ số góc của công suất toàn mạch. c) Tính đ ộ lệch pha giữa u AM , uMB . 10. Cho m ạch điện: uMN  U ocos2 ft , U o  50 2 (V ) , f  50 ( Hz) , K hi C  C1 thì I max  2 ( A) , vôn kế có giá trị V  20 2 (V ) . R  15 ( ) . K hi C  C2 thì I  2 ( A) a) Xác định r, L, C1 , C2 . b ) Viết biểu thức cường độ dòng điện khi C  C1 . 11. Cho m ạch điện như hình vẽ: 104 2 Có cuộn dây thuần cảm L  ( H ) , tụ điện C  (F )   u AB  200 cos100 t (V ) , điện trở biến thiên. a) R  100 () . Viết biểu thức cường độ dòng điện AB, hiệu điện thế hai đầu tụ điện. b ) Thay đổi R để P  80 (w) . Hãy xác định R. c) Để hệ số công suất k  cos đạt giá trị lớn nhất, mắc thêm tụ điện Co với tụ C . Hãy x ác định Co và cách mắc. 12. Cho m ạch điện như hình vẽ: u AB  120 2cos100 t (V ) . R  25 () , khi đó m ạch cộng hưởng điện và I  2, 4 ( A) . a) Hãy xác đ ịnh biểu thức hiệu điện thế giữa hai đầu MA.  Buôn Ma Thuột 2010 -3- YM: Quangthai19885
GV: Phạm Văn Quang Tel: 0968.468956 Bài tập Vật lí 12 – Dòng đ iện xoay chiều b ) Thay tụ điện trên bằng một tụ điện có điện dung Co  2C thì công suất P giảm 2 lần. Tìm C, viết biểu thức i giữa hai đầu đoạn mạch và hiệu điện thế giữa hai đầu MN. 13. Cho m ạch điện như hình vẽ: u AB  120 2cos120 t (V ) . Điện trở biến thiên, cuộn 1 10 d ây thuần cảm L  (H ) , C  ( F ) . 4 48 a) Khi R  R1  10 3 () , viết biểu thức i và uC . b ) Chứng tỏ có 2 giá trị của điện trở là R2 , R3 để PAB  576 (W) . Xác định 2 giá trị đó và  R2 R3  (Z L  Z C )2 . 14. Cho m ạch điện như hình vẽ: u AB  220 (V ) , f  50 ( Hz ) , ampe kế có điện trở rất nhỏ, Ro  40 () , 1 Co  100 (  F ) , L  (H ) . 2 a) Khi khóa K ở vị trí 1, chỉ số ampe kế lớn gấp 4 lần chỉ số ampe kế khi khóa K ở vị trí 2. Tìm R1 và công suất tiêu thụ của toàn mạch khi khóa K ở vị trí 1 và vị trí 2. b ) Khi khóa K ở vị trí 3, tụ điện có điện dung C biến thiên: + Xác định C để chỉ số của ampe kế lớn nhất. + Xác định C để U C lớn nhất. 15. Cho m ạch điện như hình vẽ: u AB  100 3cos100 t (V ) , điện trở của vôn kế rất lớn, cuộn dây thuần có độ tự cảm biến thiên. a) Xác định R, L, C. Biết chỉ số V1  100 3 (V ) , V2  50 2 (V ) , P  100 2 (W) . b ) Giữ nguyên R, C: + Khi L= L1 thì V1 đạt lớn nhất. Tính L1, P1. + Khi L= L2 thì V2 đạt lớn nhất. Tính L2, V2. 16. Cho m ạch điện như hình vẽ: Đ iện trở b iến thiên, u AB  200 cos100 t (V ) , 100 2 ( F ) , cuộn cảm có L  ( F ) và C   đ iện trở trong r  40 () . a) Xác định R để công suất P đạt giá trị lớn nhất. Tìm giá trị đó và viết biểu thức của i. b ) Xác định R để công suất PR đạt giá trị lớn nhất. Tìm giá trị lớn nhất đó. 17. Cho m ạch điện như hình vẽ: U 0  200 2 (V ) , cuộn dây thuần cảm. f  50 ( Hz ) . Ta có U AN  340 (V ) , U BN  180 (V ) , P  80 (W) . a) Tính R, L, C.3 b ) Thay đổi f để UR.max. Tìm f. 6, 4 c) Khi f  50 ( Hz ) , C  Co , L  ( H ) , UL.max. Tính Co, UL.max.   Buôn Ma Thuột 2010 -4- YM: Quangthai19885
GV: Phạm Văn Quang Tel: 0968.468956 Bài tập Vật lí 12 – Dòng đ iện xoay chiều 18. Cho m ạch điện R – L – C m ắc nối tiếp. Có u AB  120 2cos100 t (V ) , điện trở R  100 () , cường độ dòng điện i sớm pha  / 2 với hiệu điện thế u AB và UC đạt giá trị lớn nhất. X ác định L, C. 19. Cho mạch điện gồm cuộn dây có điện trở trong r, mắc nối tiếp với một tụ điện C biến 25 50 thiên. U=200 (V), f=50 (Hz). Khi C  (  F ) thì I  2 ( A) . Khi C  (  F ) thì   I  2 ( A) . Hãy xác định C để I đạt giá trị lớn nhất. 20. Cho m ạch điện như hình vẽ: u AB  100 2cos100 t (V ) . + K hi khóa K đóng: I  3 ( A) và i lệch pha với u AB một góc  / 3 . + Khi khóa K mở: I  1,5 ( A) và i nhanh pha với u AB một góc  / 6 . Xác đ ịnh R, L, C, r. 21. Cho m ạch điện như hình vẽ: u AB  300 cos100 t (V ) . a) Khi khóa K đóng: U AM  100 (V ) , U MN  50 10 (V ) , công suất của cuộn dây Pd  100 (W) . Xác đ ịnh R, L, r. b ) Khi khóa K ngắt: tụ điện C biến thiên, xác định C để: + Công suất của mạch AB đạt giá trị lớn nhất. Tính giá trị lớn nhất đó. + Hiệu điện thế hiệu dụng của tụ điện đạt giá trị lớn nhất. Tính giá trị lớn nhất đó. 22. Cho m ạch điện như hình vẽ: u AB  100 2cos100 t (V ) . Ampe kế có điện trở , cuộn dây thuần cảm có L biến thiên. I A  0,5 ( A) , UV  100 (V ) , i trễ  / 3 so với u AB . 2 a) Xác định R, L, C và UV . 1 b ) Cuộn dây có độ tự cảm L biến thiên, xác định L khi: + PAB.max . Viết biểu thức cường độ dòng điện khi đó. + UV .max . Xác đ ịnh UV . 1 1 23. Cho m ạch điện như hình vẽ: u AB  150 cos100 t (V ) , điện trở vôn kế >> a) Khi khóa K đóng: U AM  35 (V ) , U MN  85 (V ) , PMN  40 (W) . Xác định R, L, r. b ) Khi khóa K mở: điều chỉnh C để U C .max . Tìm U C .max , U AM , U MN . c) Khi khóa K mở: điều chỉnh C để chỉ số vôn kế đạt giá trị nhỏ nhất. Tìm C và UV . 24. Cho m ạch điện như hình vẽ: 1, 4 u AB  100 2cos100 t (V ) , L  ( H ) , r  30 () ,  đ iện trở và tụ điện biến thiên. 100 (  F ) . Xác định R để: a) C   + Công suất toàn mạch đạt giá trị lớn nhất. Tính giá trị đó và viết biểu thức i. + Công suất hai đầu điện trở R đạt giá trị lớn nhất. Xác định giá trị lớn nhất đó. b ) R  20 () . Xác đ ịnh C để hiệu điện thế hai đầu tụ điện đạt giá trị lớn nhất.  Buôn Ma Thuột 2010 -5- YM: Quangthai19885
GV: Phạm Văn Quang Tel: 0968.468956 Bài tập Vật lí 12 – Dòng đ iện xoay chiều 25. Cho m ạch điện như hình vẽ: u AB  160 2cos100 t (V ) , điện trở biến thiên. a) Khi khóa K mở: I = 1 (A), i nhanh pha hơn uAB một góc 30o, UV = 120 (V) và uV nhanh 60o so với i. Xác định R, L, C1, r. b ) K hi khóa K đóng, cường độ dòng điện lớn gấp 3 lần và vuông pha với cường độ dòng điện khi khóa K mở. Xác định R, L và hệ số công suất k  cos . 26. Cho m ạch điện như hình vẽ: U = const Tụ điện có điện dung C biến thiên, i  I ocos100 t ( A) , 0,9 cuộn dây thuần cảm có độ tự cảm L  (H ) .  a) UV1  360 (V ) , UV2  180 2 (V ) , I A  2 2 ( A) . Tính C, U C . b ) Thay đổi điện dung C để uV vuông pha với uV . Cm: U C lúc này đạt max và tính U L 1 2 27. Cho m ạch điện như hình vẽ: u AB  200 cos100 t (V ) , cuộn dây thuần cảm có độ tự cảm biến thiên, R  100 () , I  1 ( A) . a) Xác định C. Biết điện trở của ampe kế rất nhỏ. b ) Lấy ampe kế ra. Xác định L để U MB đạt giá trị lớn nhất. Tính k  cos của mạch. 28. Cho m ạch điện như hình vẽ: Đ iện trở các vôn kế rất lớn, điện trở của các ampe kế rất nhỏ. UV  UV  60 (V ) , UV  60 3 (V ) . 1 2 a) Chứng tỏ điện trở trong r của cuộn cảm là đáng kể. b ) Tính hệ số công suất của cuộn dây và của mạch. c) i  2 2cos100 t ( A) . Xác định R, L, r và viết biểu thức hiệu điện thế giữa hai đầu các vôn kế. 29. Một đoạn mạch AB chứa hai cuộn dây mắc nối tiếp, có điện trở trong là r1  60 () , 4 3 r2  100 () và độ tự cảm L1  ( H ) , L2  ( H ) , u AB  200 2cos100 t (V ) . 5 4 a) Tính tổng trở giữa hai đầu mỗi cuộn dây Z1 , Z 2 và tổng trở Z của to àn mạch. Thay đổi giá trị L2 để Z = Z1 + Z 2 , tính L2 . b ) Tính cường độ dòng điện của toàn mạch và hiệu điện thế giữa hai đầu mỗi cuộn dây U1 , U 2 . Thay đổi giá trị r2 để U  U1  U 2 , tính r2 . 30. Một đoạn mạch AC có R – L – C nối tiếp. B là một điểm trên đo ạn AC.  a) u AB  cos100 t (V ) , uBC  3cos 100 t   (V ) . Xác định biểu thức u AC .   2  u u AB b ) i  103 cos1000t ( A) . Hỏi: viết i  , i  BC đúng hay sai? Z AB Z BC  2  c) Giữ nguyên AC, thay tần số f, i  103 cos2000t ( A) . u AB  cos  2000t   (V ) , 6 3   2  cos  2000t   (V ) . Tìm biểu thức u AC ? u BC  2 3   Buôn Ma Thuột 2010 -6- YM: Quangthai19885

CÓ THỂ BẠN MUỐN DOWNLOAD

THÔNG TIN

TRỢ GIÚP

HỖ TRỢ KHÁCH HÀNG

Theo dõi chúng tôi

Chịu trách nhiệm nội dung:

Nguyễn Công Hà - Giám đốc Công ty TNHH TÀI LIỆU TRỰC TUYẾN VI NA

LIÊN HỆ

Địa chỉ: P402, 54A Nơ Trang Long, Phường 14, Q.Bình Thạnh, TP.HCM

Hotline: 093 303 0098

Email: support@tailieu.vn

Giấy phép Mạng Xã Hội số: 670/GP-BTTTT cấp ngày 30/11/2015 Copyright © 2022-2032 TaiLieu.VN. All rights reserved.