Bài tập vật lý 7: Độ lêch pha, phương pháp giản đồ vector
lượt xem 73
download
Tham khảo tài liệu 'bài tập vật lý 7: độ lêch pha, phương pháp giản đồ vector', tài liệu phổ thông, ôn thi đh-cđ phục vụ nhu cầu học tập, nghiên cứu và làm việc hiệu quả
Bình luận(0) Đăng nhập để gửi bình luận!
Nội dung Text: Bài tập vật lý 7: Độ lêch pha, phương pháp giản đồ vector
- Khóa h c Dòng i n xoay chi u và Dao ng i n t BÀI GI NG DÒNG I N XOAY CHI U Bài gi ng 7: ®é ®é lÖch pha - ph−¬ng ph¸p gi¶n ®å vÐc t¬ I. L CH PHA TRONG M CH I N XOAY CHI U M ch ch có R: φ = 0. M ch ch có L: φ = π/2. M ch ch có R: φ = −π/2. ZL tan φ = R π , 0 < φ < . M ch ch có R, L n i ti p: R R 2 cosφ = = R + ZL Z 2 2 π R > ZL 0 < φ < → 4 c bi t: π π R < Z L < φ < → 4 2 − ZC tan φ = R π , − < φ < 0 . M ch ch có R, C n i ti p: R R 2 cosφ = = R + ZC Z 2 2 π R > ZC − < φ < 0 → 4 c bi t: π π R < ZC − < φ < − → 2 4 Z L − ZC tan φ = R π π , − < φ < . M ch ch có R, L, C n i ti p: R R 2 2 cosφ = = R + ( Z L − ZC ) Z 2 2 c bi t: π 0 0 ⇔ ZL > ZC → π π < φ < ⇔ ZL − ZC > R 4 2 π π − < φ < − ⇔ ZC − ZL > R 2 4 φ < 0 ⇔ ZL < ZC → π − < φ < 0 ⇔ ZC − Z L < R 4 l ch pha có cho bi u th c c a u và i, chúng ta ph i quy i phương trình u, i v cùng Chú ý: Trong các bài toán π π − sin α = cos α − : sin → cos 2 2 d ng hàm theo quy t c π π + cosα = sin α + : cos → sin2 2 Ví d 1: M t m ch i n xoay chi u g m R, L, C n i ti p nhau. N u i n áp gi a hai u o n m ch là u = Uocos(ωt + π/6) V thì cư ng dòng i n trong m ch là i = Iocos(ωt – π/6) A. M ch i n có 1 1 1 1 A. ω = C. ω > D. ω < B. ω > . . . . LC LC LC LC Hư ng d n gi i: - Trang | 1 - T ng ài tư v n: 1900 58-58-12 Hocmai.vn – Ngôi trư ng chung c a h c trò Vi t
- Khóa h c Dòng i n xoay chi u và Dao ng i n t BÀI GI NG DÒNG I N XOAY CHI U π 1 1 l ch pha φ = φ u − φi = > 0 ZL > ZC ⇔ ωL > → ω > → T bi u th c c a u và i ta có . ωC 3 LC Do ó ta ư c áp án úng là C. Ví d 2: M t m ch i n xoay chi u g m R, L, C n i ti p nhau. N u i n áp gi a hai u o n m ch là u = Uocos(ωt – π/6) V thì cư ng dòng i n trong m ch là i = Iosin(ωt + π/3) A. M ch i n có 1 1 1 1 A. ω = C. ω > D. ω < B. ω < . . . . LC LC LC LC Hư ng d n gi i: Do các bi u th c c a u và i chưa ng nh t v i nhau nên ta ph i chuy n d ng phương trình. π u = U o cos ωt − 6 1 φ u = φi ⇔ ZL = ZC ⇔ ω = → . i = I sin ωt + π = I cos ωt + π − π = I cos ωt − π LC o o o 3 3 2 6 Do ó ta ư c áp án úng là A. Ví d 3: M t m ch i n xoay chi u g m hai trong ba ph n t R, L, C n i ti p nhau. N u i n áp gi a hai u o n m ch là u = Uocos(ωt + π/2) V thì cư ng dòng i n trong m ch là i = Iocos(ωt + π/6) A. M ch i n có A. R và L, v i R > ZL. B. R và L, v i R < ZL. C. R và C, v i R > ZC. D. R và C, v i R < ZC. Hư ng d n gi i: π l ch pha φ = φ u − φi = > 0 m ch có ch a R, L. → T bi u th c c a u và i ta có 3 πZ Z M t khác tan φ = tan = L ⇔ L = 3 > 1 R < ZL . → 3R R T ó ta ư c áp án úng là B. VÉC TƠ THƯ NG G P II. M T S D NG GI N 1) M ch RLC có uRL vuông pha v i uRC Ta có gi n véc tơ như hình v . T gi n ta thu ư c m t s k t qu quan tr ng như sau: π l n: φ1 + φ 2 = tan φ1 = cot φ 2 → Xét v 2 U U T ó, L = R ⇔ U 2 = U L U C ⇔ R 2 = Z L Z C R UR UC Theo nh lý Pitago cho tam giác vuông OURLURC ta ư c U 2 + U RC = ( U L + U C ) 2 2 RL Cũng trong tam giác vuông OURLURC, t công th c tính ư ng cao 1 1 1 1 1 1 ta ư c 2 = 2 + 2 ← 2 = 2 → +2 UR UR + UL UR + UC 2 2 U R U RL U RC Áp d ng công th c tính di n tích tam giác ta ư c 1 1 dt ( ∆OU RL U RC ) = U RL U RC = U R ( U L + U C ) 2 2 ⇔ U RL U RC = U R ( U L + U C ) Chú ý: Khi cu n dây có thêm i n tr r ≠ 0, n u urL vuông pha v i uRC ta có h th c URUr = ULUC ⇔ Rr = ZLZC 2) M ch RLC có uRL vuông pha v i u - Trang | 2 - T ng ài tư v n: 1900 58-58-12 Hocmai.vn – Ngôi trư ng chung c a h c trò Vi t
- Khóa h c Dòng i n xoay chi u và Dao ng i n t BÀI GI NG DÒNG I N XOAY CHI U Ta có gi n véc tơ như hình v . T gi n ta thu ư c m t s k t qu quan tr ng như sau: π l n φ1 + φ 2 = tan φ1 = cot φ 2 → Xét v 2 U UR ⇔ U 2 = U L ( U C − U L ) ⇔ R 2 = Z L ( ZC − Z L ) L = → UR UC − UL R Theo nh lý Pitago cho tam giác vuông OURLU ta ư c U 2 + U 2 = U C ← U C = U 2 + U R + U L →2 2 2 2 RL Cũng trong tam giác vuông OURLU, t công th c tính ư ng cao ta 1 1 1 1 1 1 ư c 2 = 2 + 2 ← 2 = 2 → +2 UR UR + UL U 2 U R U RL U Áp d ng công th c tính di n tích tam giác ta ư c 1 1 dt ( ∆OU RL U ) = U RL U = U R U C ⇔ U RL U = U R U C 2 2 ⇔ U U2 + U2 = UR UC R L 3) M ch RLC có uRC vuông pha v i u Ta có gi n véc tơ như hình v . T gi n ta thu ư c m t s k t qu quan tr ng như sau: π l n φ1 + φ 2 = tan φ1 = cot φ 2 → Xét v 2 U − UC UR ⇔ U 2 = U C ( U L − U C ) ⇔ R 2 = ZC ( Z L − ZC ) L → = R UR UC Theo nh lý Pitago cho tam giác vuông OURCU ta ư c U 2 + U 2 = U C ← U 2 = U 2 + U R + U C →L 2 2 2 RC Cũng trong tam giác vuông OURCU, t công th c tính ư ng cao ta 1 1 1 1 1 1 ư c 2 = 2 + 2 ← 2 = 2 → +2 UR UR + UC U 2 U R U RC U Áp d ng công th c tính di n tích tam giác ta ư c 1 1 dt ( ∆OUU RC ) = U RC U = U R U L ⇔ U RC U = U R U L 2 2 ⇔ U U2 + UC = UR UL 2 R Ví d 1: o n m ch i n xoay chi u g m i n tr thu n 30 m c n i ti p v i cu n dây. i n áp hi u d ng hai u cu n dây là 120 V. Dòng i n trong m ch l ch pha π/6 so v i i n áp hai u o n m ch và l ch pha π/3 so v i i n áp hai u cu n dây. Cư ng hi u d ng dòng qua m ch có giá tr b ng bao nhiêu? Hư ng d n gi i: - Trang | 3 - T ng ài tư v n: 1900 58-58-12 Hocmai.vn – Ngôi trư ng chung c a h c trò Vi t
- Khóa h c Dòng i n xoay chi u và Dao ng i n t BÀI GI NG DÒNG I N XOAY CHI U véc tơ như hình v . Ta có gi n ta d dàng tính ư c ∆OUU Lr là tam giác cân t i T gi n ULr UU Lr = 120 ⇔ OU R r − OU r = 120 ⇔ U R = 120 → U R 120 dòng i n trong m ch là I = = = 4 (A). Cư ng R 30 áp xoay chi u u = 120 6 cos ( ωt ) V vào hai u o n m ch AB g m hai o n m ch AM và Ví d 2: t in MB m c n i ti p. o n AM là cu n dây có i n tr thu n r và có t c m L, o n MB g m i n tr thu n R i n C. i n áp hi u d ng trên o n MB g p ôi i n áp hi u d ng trên R và cư ng m c n i ti p v i t hi u d ng c a dòng i n trong m ch là 0,5 A. i n áp trên o n MB l ch pha so v i i n áp hai u o n m ch là π/2. Tính Công su t tiêu th toàn m ch là Hư ng d n gi i: véc tơ như hình v . Ta có gi n UR π 1 Theo gi thi t U MB = 2U R cosα = → = ⇔α= U MB 2 3 π π ó, φ = P = UI cos φ = 120 3.0,5.cos = 90 W. → T 6 6 Ví d 3: t i n áp xoay chi u u = 160cos(100πt) V vào hai u o n m ch AB g m hai o n m ch AM và MB m c n i ti p. o n AM g m i n tr R và t i n C m c n i ti p, o n MB g m cu n dây có h s t c m π i = 2 2 cos 100πt + A 12 và i n áp gi a hai u o n AM và MB vuông pha v i nhau. L và i n tr r. Bi t U = U AM MB Tính giá tr c a R, r, L, C. Hư ng d n gi i: - Trang | 4 - T ng ài tư v n: 1900 58-58-12 Hocmai.vn – Ngôi trư ng chung c a h c trò Vi t
- Khóa h c Dòng i n xoay chi u và Dao ng i n t BÀI GI NG DÒNG I N XOAY CHI U véc tơ như hình v . Theo d ki n c a bài ta có gi n U AB = U AM + U MB Ta có U AM = U MB t giác OUMBUABUAM là → U AM ⊥ U MB U AB 80 2 = 80 ( V ) . hình vuông U AM = U MB = → = 2 2 U AM 80 = 40 ( Ω ) . ZAM = ZMB = → = I 2 Ta l i có, uAB ch m pha hơn i góc π/12, suy ra uMB nhanh πππ pha hơn i góc − = = φ MB và uAM ch m pha hơn i góc 4 12 6 πππ π + = φ AN = − → 4 12 3 3 r 3 3 .40 = 20 3 ( Ω ) cosφ MB = = r = → Z MB 2 2 Ta có tan φ = ZL = 1 Z = r = 20 ( Ω ) →L MB r 3 3 ZAM R 1 cosφ AM = Z = 2 R = 2 = 20 ( Ω ) → AM Ta có − ZC tan φ = = − 3 ZC = R 3 = 20 3 ( Ω ) → MB R Ví d 4: t i n áp xoay chi u u = 120 2 cos (100πt ) V vào hai u o n m ch AB g m hai o n m ch AM và MB m c n i ti p. o n AM g m i n tr R và t i n C m c n i ti p, o n MB g m cu n dây có h s t c m π i = 2 2 cos 100πt + 12 A và i n áp gi a hai u o n AM và MB vuông pha v i nhau. L và i n tr r. Bi t U = 3U AM MB Tính giá tr c a R, r, L, C. Hư ng d n gi i: véc tơ như hình v . Theo d ki n c a bài ta có gi n U AB = U AM + U MB Ta có U AM = 3U MB t giác OUMBUABUAM là hình → U AM ⊥ U MB ch nh t. T dó ta tính ư c U AM = 60 3 ( V ) U 2 + U MB = U 2 4U 2 = U 2 2 AM MB → ⇔ AB AB U MB = 60 ( V ) U AM = 3U MB U AM = 3U MB U AM 60 3 = 30 3 ( Ω ) . ZAM = = I 2 → Z = U MB = 60 = 30 ( Ω ) MB I 2 - Trang | 5 - T ng ài tư v n: 1900 58-58-12 Hocmai.vn – Ngôi trư ng chung c a h c trò Vi t
- Khóa h c Dòng i n xoay chi u và Dao ng i n t BÀI GI NG DÒNG I N XOAY CHI U Xét tam giác OU MB U AB cos ( φ MB + φ AB ) = U MB 1 → = U AB 2 π πππ φ MB + φ AB = ⇔ φ MB = − = → 3 3 12 4 π Do uMB nhanh pha hơn i nên φ MB = . 4 π π π Ta l i có φ MB + φ AM = φ AM = ⇔ φ AM = − . → 2 4 4 r 1 30 cosφ MB = Z = 2 r = 2 = 15 2 ( Ω ) → MB Ta có tan φ = ZL = 1 ZL = r = 15 2 ( Ω ) → MB r R 1 30 3 = 15 6 ( Ω ) cosφ AM = = R = → ZAM 2 2 Ta có − ZC tan φ MB = R = −1 ZC = R = 15 6 ( Ω ) → Ví d 5: M t m ch i n xoay chi u n i ti p g m t i n có i n dung C, i n tr thu n R và cu n dây có t c m L có i n tr thu n r. Dùng vôn k có i n tr r t l n l n lư t o hai u i n tr , hai u cu n dây và hai u o n m ch thì s ch l n lư t là 50 V, 30 2 V, 80 V. Bi t i n áp t c th i trên cu n dây s m pha hơn dòng i n là π/4. i n áp hi u d ng trên t có giá tr bao nhiêu? Hư ng d n gi i: π UL tan 4 = U = 1 U L = U r = 30 ( V ) . → T gi thi t, ud s m pha hơn i góc π/4 nên r U = U 2 + U 2 = 30 2 d r L M t khác, U 2 = ( U R + U r ) + ( U L − U C ) ⇔ 802 = ( 50 + 30 ) + ( U L − U C ) U C = U L = 30 ( V ) . 2 2 → 2 2 V y i n áp gi a hai b n t có giá tr là 30 (V). Giáo viên : ng Vi t Hùng Ngu n : Hocmai.vn - Trang | 6 - T ng ài tư v n: 1900 58-58-12 Hocmai.vn – Ngôi trư ng chung c a h c trò Vi t
CÓ THỂ BẠN MUỐN DOWNLOAD
-
Đề cương ôn tập Vật lý 7 học kì 2
22 p | 5102 | 607
-
TIỂU LUẬN:VÀI KINH NGHIỆM GIẢI CÁC DẠNG BÀI TẬP VẬT LÝ NÂNG CAO THCS - PHẦN ĐIỆN HỌC
27 p | 939 | 174
-
Lí thuyết và phân dạng bài tập Vật lý lớp 11 - Nguyễn Đình Vụ
87 p | 513 | 148
-
Đề cương ôn tập Vật lý 7 HKI năm học 2016 - 2017
9 p | 1161 | 93
-
Bài giảng Vật lý 7 bài 21: Sơ đồ mạch điện – Chiều dòng điện
24 p | 495 | 61
-
Bài giảng Vật lý 7 bài 11: Độ cao của âm
22 p | 383 | 57
-
Bài giảng Vật lý 7 bài 12: Độ to của âm
27 p | 463 | 54
-
Bài giảng Vật lý 7 bài 26: Hiệu điện thế giữa hai đầu dụng cụ dùng điện
19 p | 439 | 47
-
Bài giảng Vật lý 7 bài 5: Ảnh của một vật tạo bởi gương phẳng
20 p | 529 | 45
-
Bài giảng Vật lý 7 bài 30: Tổng kết chương III Điện học
27 p | 264 | 44
-
Bài giảng Vật lý 7 bài 7: Gương cầu lồi
21 p | 480 | 40
-
Bài giảng Vật lý 7 bài 25: Hiệu điện thế
20 p | 394 | 33
-
Hướng dẫn giải bài C1,C2,C3 trang 49 SGK Vật lý 7
3 p | 163 | 7
-
Sáng kiến kinh nghiệm THCS: Một số kinh nghiệm trong định hướng giải bài tập cho học sinh khối 7 trường THCS Lê Đình Chinh
32 p | 46 | 6
-
Hướng dẫn giải bài C1,C2 trang 79 SGK Vật lý 7
3 p | 115 | 5
-
SKKN: Một số kinh nghiệm trong việc định hướng giải bài tập vật lý cho học sinh khối lớp 7 trường THCS Lê Đình Chinh
32 p | 92 | 5
-
Bài giảng Vật lý lớp 7 bài 21: Sơ đồ mạch điện - Chiều dòng điện
13 p | 21 | 4
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