Hệ thống kiến thức vật lý 12 - Chương 3
lượt xem 78
download
DẠNG 1. TÍNH TỔNG TRỞ-DÒNG ĐIỆN-ĐIỆN ÁP DẠNG 2. BIỂU THỨC TỨC THỜI Phương pháp chung: Tìm các giá trị cực đại và pha ban đầu. Các đại lượng tức thời gồm dòng điện i, các hiệu điện thế u, uR, u L, u C, … đều có dạng chung là hàm điều hoà x(t) = X0.cos(t+).
Bình luận(0) Đăng nhập để gửi bình luận!
Nội dung Text: Hệ thống kiến thức vật lý 12 - Chương 3
- DẠNG 1. TÍNH TỔNG TRỞ-DÒNG ĐIỆN-ĐIỆN ÁP DẠNG 2. BIỂU THỨC TỨC THỜI Phương phá p chung: Tìm các giá trị cực đại và p ha ban đầu. Các đại lượng tức thời gồ m dò ng điện i, các hiệu điện thế u, uR, u L, u C, … đ ều có d ạng chung là hàm đ iều hoà x(t) = X0.cos(t+). Để viết biểu thức tức thời củ a x(t) ta cần tìm đủ b a đại lượng X0; và . Tuy nhiên thường cho trước ho ặc dễ dàng suy ra, vì vậy cô ng việc chủ yếu là tìm X0 và . Trường hợp 1: Dùng các công thức că n bản. 1. Các công thức cơ bản cho đoạn mạch RLC nối tiếp (cuộn dây thu ần cảm): U - Định lu ật Ôm: I Z 1 UR U U U U U ; I L ; I C ; I RC ; I LC ; I RL với Z L L; ZC Cho các phân đ oạn: I . C R ZL ZC Z RC Z LC Z RL - Công thức tổng trở: Z R2 (ZL ZC )2 U U2 (UL UC )2 U0 U2 (U0L U0C )2 R 0R ZL ZC U L UC - Công thức tính độ lệch pha: tan ; u u . R UR Cần chú ý đặc biệt đ ến việc áp dụ ng công thức trên cho các phân đo ạn. Chú ý: Khi cuộn cảm có điện trở thuần r. - Cuộ n d ây khô ng thuần cảm tương đ ương vớ i đoạn mạch gồm cuộ n dây thu ần cảm mắc nố i tiếp với điện trở thu ần r. Khi đó Z d r 2 Z L . 2 - Trong cô ng thức trên ta thay R bởi R+r; UR bởi UR+Ur. - Hiệu đ iện thế giữa hai đ ầu cuộ n cảm khi đ ó kí hiệu là ud và độ lệch pha giữa u d so với i xác Z đ ịnh b ởi tan d d . Lưu ý rằng 0 < d < +π/2. r 2. Cộ ng hưởng điện: Điều kiện xả y ra: ZL=ZC. Hệ q uả: Các đại lượng I, UR; P lớn nhất. 3. Cô ng su ất củ a mạch xoay chiều: Cô ng thức: P=UIcos = I2.R Hệ số cô ng suất: k = cos = R/Z. 4. Một số chú ý : - Trong mộ t chu kì dòng đ iện hoặc điệp áp có hai lần triệt tiêu, dòng điện có hai lần đ ổi chiều. Nếu tần số dòng điện là f thì số lần đổi chiều củ a dò ng điện (hoặc số lần điện áp triệt tiêu) trong 1s là 2.f. - Mạch gồm nhiều phần tử cù ng lo ại mắc nối tiếp thì: R R1 R2 ... R n; Z L Z L1 Z L 2 ... Z L n; Z C Z C1 Z C2 ... Z C n . C 1C 2 - Ghép các tụ điện: C nt ; C ss C1 C 2 . C1 C 2 Trường hợp 2: Tổng hợp dao độ ng điện. Trang 1
- Ứng dụng : Viết biểu thức điện áp tức thời khi biết các điện áp tức thời khác. Phương phá p: Dù ng giản đồ vectơ Fresnel; dùng giản đồ vectơ Fresnel; d ùng cô ng thức về tổng hợp d ao động. 1. Dù ng giản đồ vectơ Fresnel. (tương tự tổng hợp dao động cơ) U 0 U 01 U 02 Ta luô n có : u u1 u 2 U U 1 U 2 U 1 sin 1 U 2 sin 2 Từ giản đ ồ vectơ ta đ ược: U 2 U1 U 2 2U1U 2 cos(2 1 ) ; tan 2 2 U 1 cos1 U 2 cos2 Chú ý: Trong đó là góc lệch củ a u so với trụ c chuẩn chứ không phải là độ lệch pha của u so với i và u cũng khô ng phải là hiệu đ iện thế giữa hai đầu đo ạn mạch mà là đ iện áp tổ ng của u1, u2 mà ta đ ang xét. - Dùng công thứ c cộ ng lượng giác. - Dùng công thứ c cộ ng lượng giác. Dù ng công thức về tổng hợp dao động Trường hợp 3 : Phương trình không phụ tuộc thời gian: 2 2 2 2 u i u i 1 hoặc U I 1 đồ ng thời ta có U0=I0.Z hay U=I.Z. U 0 I0 DẠNG 3. KHẢO SÁT MẠCH RLC NỐI TIẾP CÓ R, L, C, f BIẾN ĐỔI I. Tìm cực trị của cô ng suất: 1. Mạch có R biến đổi: 2 U2 U2 * Cực trị của công suất: P I 2 R U R R Z2 R 2 (Z L Z C )2 (Z Z C )2 R L R U2 2 2 Ta thấy R (Z L Z C ) 2. R. (Z L Z C ) 2. Z L Z C nên P R R 2 ZL ZC (Z L Z C )2 hay R 0 Z L Z C Điều kiện xảy ra dấu bằng là R0 R U2 U 2 , ta cũng dễ dàng suy ra 2 Khi đó Pmax cos 2 2 Z L Z C 2R 0 * Nếu có hai giá trị R1, R2 của R để công suất củ a mạch có cùng một giá trị thì R1.R2 =(ZL-ZC)2 . Trong hệ thức này, nếu ZL=0 thì R1.R2 =(ZC)2, nếu ZC=0 thì R1.R2 =(ZL)2. Khi đó công suất được tính theo hệ thức: P=U2/(R1+R2) 2 U2R 2. Mạch có một trong các đại lượng L, C, f biến đổi: P I 2 R U R Z2 R2 (Z L Z C )2 U2R U2 Vì R 2 (Z Z )2 R 2 P L C R2 (Z L Z C )2 R Dấu bằng xảy ra ZL-ZC=0mạch có cộng hưởngcos = 1. f0 f1f2 hay 0 12 . * Khi f=f1, f=f2 công suất của mạch có cùng giá trị thì Pmạch đạt cực đại khi II. Tìm cực trị của các điện áp UR; UL; UC. 1. Khảo sát UR theo R: Kết quả giống với khảo sát công suất theo R. 2. Khảo sát UR theo L hoặc C hoặc f: Kết quả giống với kh ảo sát công suất theo L, C, f. Trang 2
- 3. Khảo sát UL theo L: U IZ U Z U U ZL L L L Z 2 2 2 2 R (Z L Z C ) R ZC ZC 2 1 Z2 ZL L 1 1 1 1 . Coi y là hàm bậc hai của x Đặt y (R 2 Z 2 ) thì: 2Z C 2 ZL ZL ZL C b ' Z 1 U R2 Z2 2 2 2 Z L R Z C và y CT ' 2R 2 (U L )max 2 C 2 x CT C R ZC Z L a ZC R ZC a R * Gọi ZL1, ZL2 là hai giá trị để điện áp hiệu dụng trên cuộn cảm có cùng giá trị. Giá trị của ZL để U L đạt cực đ ại là 2L1L 2 2Z L1 Z L 2 . Ta cũng có: L 0 Z L0 L1 L 2 Z L1 Z L 2 2 2 2 2 4. Khảo sát UC theo C: Z C R Z L và (U C )max U R Z L ZL R 2Z C1 Z C 2 * Nếu UC1=UC2 khiZC1=ZC2 thì giá trị của ZC để UC đạt cực đại là Z C . Ta cũng có: C0=C1+C 2. Z C1 Z C2 0 5. Khảo sát UL theo R (hoặc C): Vì UL=ZL.I mà ZL=const nên UL max khi Imax. (Khảo sát UC theo R, hoặc L cũng tương tự). 2UL 2 6. Khảo sát UL, UC theo f: (U L )max khi max1 ; 2 LC R 2C 2 2 2 R 4 LC R C 2 2UL khi max2 1 R (U C ) max LC 2 L2 R 4 LC R 2C 2 2UL 2 nhưng điều kiện xảy ra khác nhau. Song ta chú ý là max1.max2 0 . Ta thấy (U L ) max (U C ) max 22 R 4 LC R C III. Tính chất khác: Mạch RLC có f thay đổi, tần số góc làm cho UC và trên cu ộn cảm đạt cực đại bằng lần lượt là C và L . Tần số góc L C . R làm cho hiệu điện thế hiệu dụng trên điện trở cực đại là R = DẠNG 4. GIẢN ĐỒ VÉCTƠ Ứng dụng: 1. Tính điện áp hiệu dụ ng nà y các các giá trị hiệu dụng khác. 2. Tổng hợp dao độ ng đ iện. 3. Lập biểu thức liên hệ giữa các đ iện áp hiệu dụng (các hệ thức liên hệ về mặt to án học). Trang 3
- mach RLC, L thay doi, dat vao 2 dau doan mach 1 hieu dien the xoay chieu co gia tri hieu d ung ko doi va f ko doi. dieu chinh L=L1, L =L2 thi hieu dien the hieu dung o 2 dau cuon thuan cam la nhu nhau. voi gia tri nao cua L thi hieu dien the o 2 dau cuon thuan cam dat gia tri cuc dai Đ ap an: L= 2(L1L2)/(L1+L2) Bước 1: Tìm giá trị củ a L khi UL cực đ ại. U U U - Khảo sát UL theo L: U L IZ L Z L ZL Z R (Z L Z C ) 2 2 2 2 R ZC ZC 2 1 2 Z ZL L 1 1 1 Đặt y (R 2 Z 2 ) 2Z C 1 . Coi y là hàm b ậc hai của x thì: 2 ZL ZL ZL C R2 ZC 2 Z b ' 1 2 C 2 x CT ZL 0 (1) R Z C Z L0 a ZC U R 2 ZC 2 R2 ' (Ta cũ ng có thể tính được y CT ) 2 (U L )max R Z2 a R C Bước 2: Tìm mối liên hệ của L1 và L2 khi UL có cùng giá trị. U - Khi L=L1 ta có: U L1 Z L1 R 2 (Z L1 Z C )2 U - Khi L=L2 ta có: U L 2 Z L2 R 2 (Z L2 Z C )2 U U Z L1 Vì UL1=UL2 nên Z L2 2 2 R (Z L 2 ZC )2 2 R (Z L1 Z C ) R 2 Z C 2 2Z L1 Z L2 Suy ra: R 2 Z C 2 Z L1 Z L 2 2Z C Z L1 Z L 2 (2) Z L1 Z L 2 ZC R2 ZC 2 2Z L1 Z L 2 2L1 L 2 Từ (1) và (2) ta đ ược Z L 0 (vì ) từ đó d ễ d àng suy ra L 0 . Z L1 Z L2 L1 L 2 ZC Trang 4
CÓ THỂ BẠN MUỐN DOWNLOAD
-
HỆ THỐNG HOÁ KIẾN THỨC VẬT LÝ 12 VÀ CÁC CÔNG THỨC TÍNH NHANH TRONG BÀI TẬP TRẮC NGHIỆM
35 p | 5717 | 2142
-
Hệ thống công thức Vật lý lớp 10 đầy đủ nhất
15 p | 4085 | 955
-
Hệ thống kiến thức vật lý 12 chương trình cơ bản và nâng cao
105 p | 1192 | 315
-
Hệ thống kiển thức Vật lý lớp 12
28 p | 803 | 303
-
Hệ thống toàn bộ kiến thức vật lý 12
56 p | 870 | 253
-
HỆ THỐNG CÔNG THỨC VẬT LÝ LỚP 12 NÂNG CAO & CƠ BẢN
9 p | 914 | 182
-
Hệ thống toàn bộ kiến thức Vật lý lớp 12
31 p | 481 | 176
-
HỆ THỐNGCÔNG THỨC VẬT LÝ 12
22 p | 472 | 173
-
Công thức Vật Lý lớp 12: Chương 1. Động lực học vật rắn
28 p | 504 | 138
-
Hệ thống kiến thức vật lý 12 - Chương 2
6 p | 1556 | 127
-
HỆ THỐNG CÔNG THỨC - LÝ THUYẾT GIẢI NHANH VẬT LÝ 12 - TÀI LIỆU CHUẨN LUYỆN THI ĐẠI HỌC 2012
74 p | 415 | 118
-
Tổng hợp kiến thức và công thức vật lý lớp 12
9 p | 460 | 91
-
Hệ thống bài tập Vật lý 11
126 p | 247 | 70
-
Hệ thống kiến thức vật lý 12 - Chương 1
4 p | 826 | 63
-
Hệ thống bài tập Vật lý lớp 8
18 p | 180 | 19
-
SKKN: Hệ thống kiến thức theo chủ đề-phần sóng cơ
36 p | 42 | 3
-
Đề cương ôn tập môn học kỳ 2 môn Vật lý 11
7 p | 56 | 2
-
Hệ thống kiến thức Vật lý trung học phổ thông
8 p | 16 | 2
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