Phân loại và phương pháp giải nhanh vật lý_Chương V: Dòng điện xoay chiều
lượt xem 76
download
Tham khảo tài liệu 'phân loại và phương pháp giải nhanh vật lý_chương v: 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
Bình luận(0) Đăng nhập để gửi bình luận!
Nội dung Text: Phân loại và phương pháp giải nhanh vật lý_Chương V: Dòng điện xoay chiều
- Ph©n lo¹i vµ ph¬ng ph¸p gi¶i nhanh bµi tËp vËt lý Ch¬ng V: Dßng ®iÖn xoay chiÒu Ch¬ng V: Dßng ®iÖn xoay chiÒu PhÇn I: kiÕn thøc c¬ b¶n 1. BiÓu thøc tõ th«ng qua khung d©y: Φ = NBS cos(ωt + ϕ ) (Wb) (1) 2. SuÊt ®iÖn ®éng c¶m øng tøc thêi sinh ra trong khung d©y khi cã tõ th«ng biÕn thiªn: ∆Φ e=− = −Φ ' = NBSω sin(ωt + ϕ )(V ) (2) ∆t Trong ®ã: N lµ sè vßng d©y; B lµ ®é lín cña c¶m øng tõ (T); S lµ diÖn tÝch khung d©y(m2); ω lµ vËn tèc gãc cña khung d©y quay trong tõ trêng ®Òu B ; ϕ lµ pha ban ®Çu. 3. TÇn sè cña dßng ®iÖn ®îc t¹o ra do m¸y ph¸t ®iÖn cã p cÆp cùc nam np ch©m quay víi vËn tèc n vßng/phót: f = ( Hz ) 60 (3) P2 4. C«ng suÊt tiªu hao trªn ®êng d©y truyÒn t¶i ®iÖn: Php = I 2 R = 2 R(W ) U (4) Trong ®ã: P lµ c«ng suÊt cÇn cung cÊp; R lµ ®iÖn trë cña ®êng d©y: ρl R = (Ω) (5) S ρ lµ ®iÖn trë suÊt (Ωm) ; l lµ chiÒu dµi d©y dÉn; S lµ diÖn tÝch mÆt c¾t ngang d©y dÉn(m2). 5. M¸y biÕn thÕ: Cuén d©y nèi víi nguån cung cÊp ®iÖn (®Çu vµo) ®îc gäi lµ cuén s¬ cÊp. Cuén d©y nèi víi t¶i tiªu thô (®Çu ra) ®îc gäi lµ cuén thø cÊp. Gi¶ sö m¸y biÕn thÕ cã sè vßng d©y ë cuén s¬ cÊp vµ thø cÊp lÇn lît lµ N1; N2. §iÖn trë cña c¸c cuén d©y t¬ng øng lµ r1, r2, ta cã: + SuÊt ®iÖn ®éng c¶m øng t¹i cuén s¬ cÊp ®ãng vai trß suÊt ph¶n ®iÖn: e1 = u1 − i1 r1 (6) + SuÊt ®iÖn ®éng c¶m øng t¹i cuén thø cÊp ®ãng vai trß nguån ®iÖn: e2 = u 2 + i 2 r2 (7) e u −i r N i C«ng thøc m¸y biÕn thÕ: k = 1 = 1 1 = 1 = 2 e2 u 2 + i 2 r2 N 2 i1 (8a) Trêng hîp bá qua ®iÖn trë cña cuén s¬ cÊp, thø cÊp: e u N i k = 1 = 1 = 1 = 2 (8b) e2 u 2 N 2 i1 6. M¹ch ®iÖn xoay chiÒu 3 pha d¹ng sao vµ d¹ng tam gi¸c: Th.S Lª V¨n ThµnhEmail: levanthanh@pvpower.vn §T:04.33.52.86.810989.345.975 Trang 79
- Ph©n lo¹i vµ ph¬ng ph¸p gi¶i nhanh bµi tËp vËt lý Ch¬ng V: Dßng ®iÖn xoay chiÒu U d = U P 3 (9) i = i1 + i2 + i3 (10) 7. C¸c d¹ng m¹ch ®iÖn c¬ b¶n u = U o cos ωt u = U o cos ωt i = I o cos ωt i = I o cos ωt q = Cu = CU o cos ωt u = LωI o cos(ωt + π / 2) u, i ®ång pha. i = q ' = I o cos(ωt + π / 2) u = U o cos(ωt + π / 2) M¹ch thuÇn dung, i M¹ch thuÇn c¶m, i nhanh pha h¬n u gãc chËm pha h¬n u gãc π/ Uo HiÖu ®iÖn thÕ cùc π/2. 2. ®¹i. Io Dßng ®iÖn cùc U ®¹i: I o = o R I I 2 I Dßng ®iÖn hiÖu U o = Io ZC = o = U o = I o Z L = I o Lω = I 2 L ω I Cω C ω dông: I = 0 C¶m kh¸ng: ZL= Lω 1 2 Dung kh¸ng: Z C = U HiÖu §T hiÖu dông: Cω U U= 0 2 U Co = I o Z C ; U L O = I o Z L U Co = I o Z C ; U Ro = I o R U L 0 = I 0 Z ; U Ro = I o R U = U L +U C U = U R + U C ; Z = R + Z C 2 2 U = U R + U L ; U = U Lo − U Co ; U U0 Z = R2 + ZL 2 I0 = 0 = Z = Z L − ZC Z R2 + ZC2 U U0 I0 = 0 = NÕu ZL>ZC, m¹ch cã M¹ch cã tÝnh dung Z R2 + ZL 2 tÝnh c¶m kh¸ng, u kh¸ng u chËm pha h¬n nhanh pha h¬n i gãc i gãc ϕ víi: M¹ch cã tÝnh c¶m kh¸ng u nhanh pha h¬n π/2. i gãc ϕ víi: Th.S Lª V¨n ThµnhEmail: levanthanh@pvpower.vn §T:04.33.52.86.810989.345.975 Trang 80
- Ph©n lo¹i vµ ph¬ng ph¸p gi¶i nhanh bµi tËp vËt lý Ch¬ng V: Dßng ®iÖn xoay chiÒu §é lÖch pha u vµ i: §é lÖch pha u vµ i: NÕu ZLZC, m¹ch cã NÕu ZL
- Ph©n lo¹i vµ ph¬ng ph¸p gi¶i nhanh bµi tËp vËt lý Ch¬ng V: Dßng ®iÖn xoay chiÒu ZL>ZC, m¹ch cã tÝnh c¶m kh¸ng, u nhanh pha h¬n i. π BiÓu thøc hiÖu ®iÖn thÕ: u = 150 2 cos(100πt + )(V ) 4 VÝ dô 2: Cho m¹ch cã R=100Ω m¾c nèi tiÕp víi cuén d©y cã ®é tù c¶m 1 10 −4 L = (H) vµ tô ®iÖn cã ®iÖn dung C = (F). HiÖu ®iÖn thÕ xoay chiÒu π 2π t¹i hai ®Çu ®o¹n m¹ch cã biÓu thøc: u = 200 cos100πt (V). ViÕt biÓu thøc tøc thêi cña dßng ®iÖn ch¹y qua ®o¹n m¹ch. Bµi lµm 1 1 1 ZC = = −4 = 200(Ω) Ta cã: Z L = Lω = .100π = 100(Ω) ; Cω 10 π 100π 2π Tæng trë: Z = R 2 + ( Z L − Z C ) 2 = 100 2 + (100 − 200) 2 = 100 2 (Ω) Uo 200 Cêng ®é dßng ®iÖn cùc ®¹i ch¹y qua ®o¹n m¹ch: I o = = = 2 ( A) Z 100 2 Z L − ZC 100 − 200 π §é lÖch pha gi÷a u vµ i: tgϕ = = =1 ⇒ϕ = R 100 4 ZL
- Ph©n lo¹i vµ ph¬ng ph¸p gi¶i nhanh bµi tËp vËt lý Ch¬ng V: Dßng ®iÖn xoay chiÒu Z L 80 2 2 2 ⇒L= = = (H ) ω 120π 3π 2. T×m c«ng suÊt tiªu thô cña m¹ch ®iÖn P = I 2 R = ( 2 ) 2 .60 2 = 120 2 (W ) ViÕt biÓu thøc hiÖu ®iÖn thÕ hai ®Çu m¹ch ®iÖn: Tæng trë: Z = R 2 + ( Z L − Z C ) 2 = (60 2 ) 2 + (80 2 − 45 2 ) 2 = 98,23(Ω) HiÖu ®iÖn thÕ cùc ®¹i hai ®Çu ®o¹n m¹ch: U o = I o Z = 2.98,23 = 196,46(V ) 80 2 − 45 2 §é lÖch pha gi÷a u vµ i: tgϕ = Z L − Z C = = 0,583 R 60 2 ⇒ ϕ = 30 o15' ≈ 0,53( Rad ) ZL>ZC, m¹ch cã tÝnh c¶m kh¸ng, u nhanh pha h¬n i. π BiÓu thøc hiÖu ®iÖn thÕ: u = 196,46 cos(120πt − + 0,53)(V ) . 6 VÝ dô 4: M¹ch nh h×nh vÏ: uAB=120 2 sin(100πt π/8) (V) Dïng v«n kÕ cã ®iÖn trë rÊt lín ®o A L M C B gi÷a A vµ M th× thÊy nã chØ 120V, vµ u AM nhanh π pha h¬n uAB gãc . BiÓu thøc uMB cã d¹ng: 2 π π A. 120 2 sin(100πt+ )V. B. 240sin(100πt– )V. 2 4 π 3π C. 120 2 sin(100πt+ )V. D. 240sin(100πt– )V. 4 8 Bµi lµm: NhËn xÐt: Cuén d©y ph¶i cã mét gi¸ trÞ ®iÖn trë thuÇn r kh¸c 0. V× nÕu cuén d©y thuÇn c¶m th× chØ cã thÓ x¶y ra trêng hîp hoÆc uAM ®ång pha víi uAB; hoÆc uAM ngîc pha víi uAB, kh«ng thÓ x¶y ra trêng hîp uAM π nhanh pha h¬n uAB gãc . 2 Gi¶n ®å vÐc t¬ nh trªn h×nh vÏ: Tõ ®iÒu kiÖn bµi ra, ta cã: UL UAB=120V; UAM=120V. Tõ gi¶n ®å vÐc t¬, suy ra: UAM 1 1 1 2 2 2 2 = 2 + 2 ⇒ U r = U AM U AB = 120 .120 = 60 2 (V ) Ur U r2 U AM U AB U AM + U AB 2 2 120 2 + 120 2 O I MÆt kh¸c U L + U C cã ®é lín: π/4 3π/8 X U LC = U AB − U r2 = 120 2 − (60 2) 2 = 60 2 (V ) . 2 ULC =UL+UC UAB V©y U MB = U C = U L + U LC = 60 2 + 60 2 = 120 2 (V ) . Theo bµi ra UAB chËm pha h¬n trôc täa ®é Ox mét gãc π/8 , UMB= UC Th.S Lª V¨n ThµnhEmail: levanthanh@pvpower.vn §T:04.33.52.86.810989.345.975 Trang 83
- Ph©n lo¹i vµ ph¬ng ph¸p gi¶i nhanh bµi tËp vËt lý Ch¬ng V: Dßng ®iÖn xoay chiÒu ®ång thêi nhanh pha h¬n UMB gãc π/4. Suy ra UMB chËm pha h¬n trôc täa ®é Ox mét gãc 3π / 8 . VËy biÓu thøc hiÖu ®iÖn thÕ uMB lµ: 3π 3π u MB = U oMB sin(100πt − ) = 240 sin(100πt − )(V ) . 8 8 VÝ dô Mét khung d©y ph¼ng h×nh ch÷ nhËt, tiÕt diÖn 54cm 2, cã 500 5: vßng d©y, ®iÖn trë kh«ng ®¸ng kÓ, quay víi vËn tèc 50 vßng/gi©y, xung quanh mét trôc ®i qua t©m vµ n»m trong mÆt ph¼ng khung gi©y. Khung d©y ®îc ®Æt trong tõ trêng ®Òu cã c¶m øng tõ B=0,1T. 1. ViÕt biÓu thøc tõ th«ng vµ biÓu thøc suÊt ®iÖn ®éng xuÊt hiÖn trong khung d©y, biÕt r»ng thêi ®iÓm ban ®Çu vÐc t¬ c¶m øng tõ B vu«ng gãc víi mÆt ph¼ng khung d©y. 2. M¾c hai ®Çu cña khung d©y trªn vµo hai ®Çu A, B cña ®o¹n m¹ch nh h×nh vÏ. BiÕt ampe kÕ chØ 1A, v«n kÕ chØ 50V, c«ng suÊt tiªu thô trong m¹ch P=42,3W. T×m R, L, C? ViÕt biÓu thøc dßng ®iÖn qua m¹ch. Bµi lµm 1. BiÓu thøc tõ th«ng qua khung d©y: Φ = NBS cos(ωt + ϕ ) .Trong ®ã: ϕ lµ pha ban ®Çu, lµ gãc hîp bëi vÐc t¬ c¶m øng tõ B vµ vÐc t¬ ph¸p tuyÕn cña mÆt ph¼ng khung d©y n . Do B vu«ng gãc víi mÆt ph¼ng khung d©y ⇒ ϕ = 0 . ω = 2πf = 2π .50 = 100π (rad/s). VËy ta cã: Φ = NBS cos(ωt + ϕ ) = 500.0,1.54.10 −4 cos(100πt + 0) = 0,27 cos100πt (Wb) BiÓu thøc suÊt ®iÖn ®éng c¶m øng: e = −Φ' = NBSω sin(ωt + ϕ ) = 500.0,1.54.10 −4.100π sin(100πt + 0) = 84,8 sin 100πt (V ) U L 50 Z 50 0,5 2. T×m L: Z L = Lω = = = 50(Ω) ⇒ L = L = = (H ) I 1 ω 100π π P 42,3 T×m R: P = I 2 R ⇒ R = 2 = 2 = 42,3(Ω) I 1 U E 84,8 T×m C: Z = R + ( Z L − Z C ) = o = o = ≈ 60(Ω) 2 2 Io I 2 1. 2 ⇒ ( Z L − Z C ) 2 = Z 2 − R 2 = 60 2 − 42,3 2 = 1810,71 ⇒ Z L − Z C = 50 − Z C = ±42,5(Ω) 1 1 1 Khi Z L − Z C = 50 − Z C = 42,5(Ω) ⇒ Z C = 7,5(Ω) ⇒C = = = (F ) Z c ω 7,5.100π 750π 1 1 1 Khi Z L − Z C = 50 − Z C = −42,5(Ω) ⇒ Z C = 92,5(Ω) ⇒C = = = (F ) Z c ω 92,5.100π 9250π BiÓu thøc cêng ®é dßng ®iÖn trong m¹ch: i = I o sin(ωt + ϕ ) , trong ®ã: Dßng ®iÖn cùc ®¹i: I o = I 2 = 2 ( A) Z L − ZC 42,5 π §é lÖch pha u vµ i: tgϕ = = ≈1 ⇒ϕ = R 42,3 4 Khi Z C = 7,5(Ω) , m¹ch cã tÝnh c¶m kh¸ng, u nhanh pha h¬n i, biÓu thøc dßng ®iÖn lµ: Th.S Lª V¨n ThµnhEmail: levanthanh@pvpower.vn §T:04.33.52.86.810989.345.975 Trang 84
- Ph©n lo¹i vµ ph¬ng ph¸p gi¶i nhanh bµi tËp vËt lý Ch¬ng V: Dßng ®iÖn xoay chiÒu π i = 2 sin(100πt − )( A) 4 Khi Z C = 92,5(Ω) , m¹ch cã tÝnh dung kh¸ng, u chËm pha h¬n i, biÓu thøc dßng ®iÖn lµ: π i = 2 sin(100πt + )( A) 4 D¹ng 2. C¸c bµi to¸n vÒ cùc trÞ D¹ng 2.1: Bµi to¸n biÖn luËn theo R: VÝ dô 1. Cho ®o¹n m¹ch RL nèi tiÕp, trong ®ã R thay ®æi ®îc. HiÖu ®iÖn thÕ hai ®Çu ®o¹n m¹ch lµ U. 1.T×m R ®Ó m¹ch tiªu thô c«ng suÊt cùc ®¹i. TÝnh Pmax 2. T×m ®iÒu kiÖn ®Ó khi thay ®æi ®iÖn trë R, tån t¹i hai gi¸ trÞ R1, R2 ®Ó m¹ch cã cïng c«ng suÊt , t×m hÖ thøc liªn hÖ gi÷a R1, R2 vµ ZL. 3. TÝnh c«ng suÊt cña m¹ch theo R1, R2. 4. Chøng minh r»ng khi bµi to¸n tho¶ m∙n ®iÒu kiÖn cña c©u (2) thi ®é lÖch pha gi÷a u vµ i trong hai trêng hîp t¬ng øng víi R1, R2 lµ ϕ 1, ϕ 2. T×m biÓu thøc liªn hÖ ϕ 1 vµ ϕ 2. Bµi lµm: U2 U2 1. T×m R ®Ó Pmax: P = I 2 R = R= R2 + ZL 2 R + ZL / R 2 2 2 ¸p dông bÊt ®¼ng thøc C«si, ta ®îc: R + Z L ≥ 2 R. Z L = 2 Z L R R 2 ZL C«ng suÊt ®¹t gi¸ trÞ lín nhÊt Pmax nÕu dÊu "=" x¶y ra khi: R = ⇔ R R2 = Z L 2 (1) U2 U2 Ta cã: Pmax = = 2 R 2Z L (2) U2 2. Khi P 0 4 ⇔ P < 2 2 L 2 ⇔ P< 2 = Pmax (3) 4Z L 2Z L Khi ph¬ng tr×nh (*) cã 2 nghiÖm R1, R2 ¸p dông ®Þnh lý Viet ta cã: 2 c PZ L R1 R2 = = = ZL 2 ⇒ R1 R2 = Z L 2 (4) a P 3. TÝnh P theo R1, R2: U2 U2 U2 P1 = P2 = I 12 R1 = R1 = 2 R1 = (5) R12 + Z L 2 R1 + R1 R2 R1 + R2 Th.S Lª V¨n ThµnhEmail: levanthanh@pvpower.vn §T:04.33.52.86.810989.345.975 Trang 85
- Ph©n lo¹i vµ ph¬ng ph¸p gi¶i nhanh bµi tËp vËt lý Ch¬ng V: Dßng ®iÖn xoay chiÒu ZL ZL Z2 π 4. Ta cã: tgϕ1tgϕ 2 = . = L =1 ⇒ ϕ1 + ϕ 2 = 2 (6) R1 R2 R1 R2 VÝ dô 2. Cho ®o¹n m¹ch RC nèi tiÕp, trong ®ã R thay ®æi ®îc. HiÖu ®iÖn thÕ hai ®Çu ®o¹n m¹ch lµ U. 1.T×m R ®Ó m¹ch tiªu thô c«ng suÊt cùc ®¹i. TÝnh Pmax 2. T×m ®iÒu kiÖn ®Ó khi thay ®æi ®iÖn trë R, tån t¹i hai gi¸ trÞ R1, R2 ®Ó m¹ch cã cïng c«ng suÊt , t×m hÖ thøc liªn hÖ gi÷a R1, R2 vµ ZC. 3. Khi bµi to¸n tho¶ m∙n ®iÒu kiÖn cña c©u (2) thi ®é lÖch pha gi÷a u vµ i trong hai trêng hîp t¬ng øng víi R1, R2 lµ ϕ 1, ϕ 2. T×m biÓu thøc liªn hÖ ϕ 1 vµ ϕ 2. §¸p sè: U2 U2 1. T×m R ®Ó Pmax: R 2 = Z C ; 2 Pmax = = 2 R 2Z C U π 2. P < = Pmax ; R1 R2 = Z C ; 2 3. ϕ1 + ϕ 2 = 2Z C 2 VÝ dô 3. Cho ®o¹n m¹ch RLC nèi tiÕp, trong ®ã R thay ®æi ®îc. HiÖu ®iÖn thÕ hai ®Çu ®o¹n m¹ch lµ U. 1.T×m R ®Ó m¹ch tiªu thô c«ng suÊt cùc ®¹i. TÝnh Pmax 2. T×m ®iÒu kiÖn ®Ó khi thay ®æi ®iÖn trë R, tån t¹i hai gi¸ trÞ R1, R2 m¹ch cã cïng c«ng suÊt , t×m hÖ thøc liªn hÖ gi÷a R1, R2 vµ ZL, ZC. 3. TÝnh c«ng suÊt cña m¹ch theo R1, R2. 4. Chøng minh r»ng khi bµi to¸n tho¶ m∙n ®iÒu kiÖn cña c©u (2) th× ®é lÖch pha gi÷a u vµ i trong hai trêng hîp t¬ng øng víi R1, R2 lµ ϕ 1, ϕ 2. T×m biÓu thøc liªn hÖ ϕ 1 vµ ϕ 2. Bµi lµm: U2 U2 P = I 2R = R= 1. T×m R ®Ó Pmax: R 2 + (Z L − Z C ) 2 (Z L − Z C ) 2 R+ R ¸p dông bÊt ®¼ng thøc C«si, ta ®îc: (Z L − Z C ) 2 (Z − Z C ) 2 R+ ≥ 2 R. L = 2( Z L − Z C ) R R (Z L − Z C ) 2 C«ng suÊt ®¹t Pmax nÕu dÊu "=" x¶y ra: R= ⇔ R 2 =( Z L −Z C ) 2 R (1) U2 U2 Ta cã: Pmax = = 2R 2 Z L − Z C (2) U2 2. Khi P
- Ph©n lo¹i vµ ph¬ng ph¸p gi¶i nhanh bµi tËp vËt lý Ch¬ng V: Dßng ®iÖn xoay chiÒu U4 U2 ∆ = U 4 − 4P 2 (Z L − Z C ) 2 > 0 ⇔ P2 < ⇔ P< = Pmax (3) 4( Z L − Z C ) 2 2 Z L − ZC Khi ph¬ng tr×nh (*) cã 2 nghiÖm R1, R2 ¸p dông ®Þnh lý Viet ta cã: c P( Z L − Z C ) 2 R1 R2 = = = (Z L − Z C ) 2 ⇒ R1 R2 =( Z L −Z C ) 2 (4) a P 3. TÝnh P theo R1, R2: U2 U2 U2 P1 = P2 = I 12 R1 = R1 = 2 R1 = (5) R12 + ( Z L − Z C ) 2 R1 + R1 R2 R1 + R2 Z L − ZC Z L − ZC (Z L − Z C ) 2 π 4. Ta cã: tgϕ1tgϕ 2 = . = =1 ⇒ ϕ1 + ϕ 2 = (6) R1 R2 R1 R2 2 D¹ng 2.2: Bµi to¸n biÖn luËn theo L hoÆc theo C: VÝ dô1: Cho ®o¹n m¹ch RLC nèi tiÕp, trong ®ã L thay ®æi ®îc. HiÖu ®iÖn thÕ hai ®Çu ®o¹n m¹ch lµ U. 1. T×m L ®Ó I, P cùc ®¹i. max 2. T×m L ®Ó UL cùc ®¹i, tÝnh U L ? Bµi lµm: U 1. I = ; P = I 2 R R + (Z L − ZC )2 2 Khi L thay ®æi, I, P ®¹t gi¸ trÞ cùc ®¹i khi m¹ch céng hëng: 1 Z L = ZC ⇔ Lω = ⇒ L= 12 (1) Cω Cω 2. T×m L ®Ó UL cùc ®¹i: U U U U L = IZ L = ZL = = R + (Z L − Z C ) 2 2 1 R + ZC 2 2 Z R 2 + Z L − 2Z L Z C + Z C 2 2 − 2 C +1 ZL Z 2 Z L L R +Z 2 Z 2 UL ®¹t gi¸ trÞ cùc ®¹i nÕu biÓu thøc: Y = 2 − 2 C + 1 ®¹t gi¸ trÞ C ZL ZL cùc tiÓu t¹i: 1 b Z R2 + ZC 2 =− = 2 C 2 ⇒ ZL = (2) ZL 2a R + Z C ZC max TÝnh U L =? ∆' Z C − (R 2 + Z C ) 2 2 R2 Ymin =− =− = 2 a R2 + ZC 2 R + ZC2 U U U R2 + ZC 2 UL = max = = U R2 + ZC 2 Ymin R2 R ⇒ UL = max (3) R R2 + ZC 2 VÝ dô2: Cho ®o¹n m¹ch RLC nèi tiÕp, trong ®ã C thay ®æi ®îc. HiÖu ®iÖn thÕ hai ®Çu ®o¹n m¹ch lµ U. 1. T×m C ®Ó I, P cùc ®¹i. Th.S Lª V¨n ThµnhEmail: levanthanh@pvpower.vn §T:04.33.52.86.810989.345.975 Trang 87
- Ph©n lo¹i vµ ph¬ng ph¸p gi¶i nhanh bµi tËp vËt lý Ch¬ng V: Dßng ®iÖn xoay chiÒu max 2. T×m C ®Ó UC cùc ®¹i, tÝnh U C ? 1 R2 + ZL 2 U R2 + ZL 2 §¸p sè:1. C = 2. Z C = ; UC = max Lω 2 ZL R D¹ng 2.3: Bµi to¸n biÖn luËn theo tÇn sè gãc ω : VÝ dô: Cho ®o¹n m¹ch RLC nèi tiÕp, trong ®ã ω thay ®æi ®îc. HiÖu ®iÖn thÕ hai ®Çu ®o¹n m¹ch lµ U. 1. T×m ω ®Ó I, P vµ UR cùc ®¹i. max 2. T×m ω ®Ó UL cùc ®¹i. TÝnh U L =? max 3. T×m ω ®Ó UC cùc ®¹i. TÝnh U C =? Bµi lµm U U I= = 1. R + (Z L − Z C ) 2 2 1 2 ; P = I 2 R ; UR=IR R 2 + ( Lω − ) Cω Khi ω thay ®æi, I, P vµ UR ®¹t gi¸ trÞ cùc ®¹i khi m¹ch x¶y ra céng hëng: 1 1 Z L = ZC ⇔ Lω = ⇒ ω= (1) Cω LC U U2 I max = ; Pmax = ;U R = U max (2) R R max 2. T×m ω ®Ó UL cùc ®¹i. TÝnh U L =? U U U U L = IZ L = ZL = = R 2 + (Z L − Z C ) 2 1 1 1 1 R 2 + Z L − 2Z L Z C + Z C 2 2 R 2 + L2ω 2 − 2 Lω + 2 2 ZL Lω Cω C ω U U UL = = R2 1 1 1 1 R2 2 1 +1− 2 + 2 2 4 ( 2 2) 4 +( 2 − ) +1 Lω2 2 LCω 2 LC ω LC ω L LC ω 2 1 1 R2 2 1 UL cùc ®¹i nÕu biÓu thøc: Y = ( ) 4 +( 2 − ) + 1 ®¹t gi¸ trÞ cùc LC ω 2 2 L LC ω 2 tiÓu t¹i: R2 2 2 L − R 2 C (2 L − R 2 C )C − 1 b 2 LC = L2 C L2 C 2 ( 2 L − R 2 C )C =− =− L = = ω2 2a 1 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 LC LC LC 2 1 2 ⇒ ω = 2 LC − R 2 C 2 = C 2L (2) − R2 C max TÝnh U L R2 2 2 1 R4 2 R2 4 1 R4 4 R2 −( ) −4 2 2 −2 + 2 2 −4 2 2 − ∆ 2 LC L C = − L4 LC L2 L C L C = − L4 LC L2 Ymin =− =− L 4a 1 1 1 4 2 2 4 2 2 4 2 2 LC LC LC Th.S Lª V¨n ThµnhEmail: levanthanh@pvpower.vn §T:04.33.52.86.810989.345.975 Trang 88
- Ph©n lo¹i vµ ph¬ng ph¸p gi¶i nhanh bµi tËp vËt lý Ch¬ng V: Dßng ®iÖn xoay chiÒu R4 4 R2 4 R 2 L − R 4 C 4 R 2 LC − R 4 C 2 − 4 LC L2 = L4 C L4 C 2 4 R 2 LC − R 4 C 2 Ymin =− L = = 1 1 1 4 L2 4 2 2 4 2 2 4 2 2 LC LC LC U U 2UL 2UL UL = max = = = Ymin 4 R LC − R C 2 4 2 4 R LC − R C 2 4 2 R 4 LC − R 2 C 2 (3) 4 L2 max 3. T×m ω ®Ó UC cùc ®¹i. TÝnh U C =? U U U U C = IZ C = ZC = = R 2 + (Z L − Z C ) 2 1 1 1 R 2 + Z L − 2Z L Z C + Z C 2 2 Cω R 2 + L2ω 2 − 2 Lω + 2 2 ZC Cω C ω U U UC = = R C ω + L C ω − 2 LCω + 1 2 2 2 2 2 4 2 L C ω + ( R C 2 − 2 LC )ω 2 + 1 2 2 4 2 UL cùc ®¹i nÕu biÓu thøc: Y = L2 C 2ω 4 + ( R 2 C 2 − 2 LC )ω 2 + 1 ®¹t gi¸ trÞ cùc tiÓu t¹i: 2L − R2 b R C − 2 LC 2 LC − R C 2 2 2 2 C ω =− 2 =− = = 2a 2 L2 C 2 2 L2 C 2 2 L2 2L 2L − R2 − R2 ⇒ C 1 C (4) ω= = 2 L2 L 2 max TÝnh U C =? ∆ ( R 2 C 2 − 2 LC ) 2 − 4 L2 C 2 R 4 C 4 − 4 R 2 LC 3 + 4 L2 C 2 − 4 L2 C 2 4 R 2 LC − R 4 C 2 Ymin = − =− =− = 4a 4 L2 C 2 4 L2 C 2 4 L2 U U 2UL 2UL UC = max = = = Ymin 4 R LC − R C 2 4 2 4 R LC − R C 2 4 2 R 4 LC − R 2 C 2 (5) 4 L2 Tæng kÕt c¸c kÕt vÒ bµi to¸n cùc trÞ Th.S Lª V¨n ThµnhEmail: levanthanh@pvpower.vn §T:04.33.52.86.810989.345.975 Trang 89
- Ph©n lo¹i vµ ph¬ng ph¸p gi¶i nhanh bµi tËp vËt lý Ch¬ng V: Dßng ®iÖn xoay chiÒu 1. C«ng suÊt ®¹t gi¸ 1. C«ng suÊt ®¹t gi¸ 1. C«ng suÊt ®¹t gi¸ trÞ cùc ®¹i khi R=ZL trÞ cùc ®¹i khi R=ZC trÞ cùc ®¹i khi U 2 U 2 U 2 U 2 R = ZL − ZC Pmax = = Pmax = = 2Z L 2R 2ZC 2R U2 U2 Pmax = = 2. Khi P
- Ph©n lo¹i vµ ph¬ng ph¸p gi¶i nhanh bµi tËp vËt lý Ch¬ng V: Dßng ®iÖn xoay chiÒu D¹ng 3: Bµi tËp vÒ m¸y biÕn thÕ, sù truyÒn t¶i ®iÖn n¨ng: VÝ dô 1: Mét m¸y biÕn thÕ cã sè vßng d©y cña cuén s¬ cÊp lµ N 1=220, sè vßng d©y cña cuén thø cÊp N2=110. §iÖn trë cña cuén s¬ cÊp r1 = 3,6Ω , ®iÖn trë cña cuén thø cÊp r2 = 1,6Ω . §iÖn trë m¾c vµo cuén thø cÊp R=10 Ω . Xem m¹ch tõ lµ khÐp kÝn vµ hao phÝ do dßng phu c« lµ kh«ng ®¸ng kÓ. 1. Cho U 1 = 220V , x¸c ®Þnh U 2 ? 2. HiÖu suÊt cña m¸y biÕn thÕ? Bµi lµm 1. ¸p dông c«ng thøc m¸y biÕn thÕ, ta cã: E1 I 2 U1 − I1r1 N1 220 = = = = = 2 (1). E2 I1 U 2 + I 2 r2 N 2 110 I 2 = 2 I1 Tõ (1), ta cã: U 1 − I 1 r1 = 2U 2 + 2 I 2 r2 U 1 − I 1 r1 − 2 I 2 r2 U 1 − 0,5 I 2 r1 − 2 I 2 r2 U 1 − (0,5r1 + 2r2 ) I 2 U 1 − (0,5r1 + 2r2 )(U 2 / R) ⇒ U2 = = = = 2 2 2 2 220 − (0,5.3,6 + 2.1,6)(U 2 / 10) Thay sè, ta ®îc: U 2 = 2 ⇔ 2U 2 = 220 − 0,5U 2 ⇒ 2,5U 2 = 220 ⇒ U 2 = 88(V ) 2. HiÖu suÊt cña m¸y biÕn thÕ: U 2 88 Ta cã: I 2 = = = 8,8( A) ; I 1 = 0,5 I 2 = 4,4( A) R 10 P U I 88.8,8 H= 2 = 2 2 = = 0,8 = 80% P1 U 1 I 1 220.4,4 VÝ dô 2: Cho s¬ ®å m¸y biÕn thÕ nh h×nh vÏ. HiÖu ®iÖn thÕ hai ®Çu m¸y biÕn thÕ U1=220V. Sè vßng d©y cña cña hai cuén s¬ cÊp vµ thø cÊp lÇn lît lµ N1=1100 vßng, N2=50 vßng. Cho biÕt: R=8Ω, r=2Ω, ®iÖn trë cña cuén s¬ cÊp vµ thø cÊp vµ cña ampe kÕ lµ kh«ng ®¸ng kÓ. 1. Ampe kÕ chØ 0,032A. TÝnh ®é lÖch pha gi÷a cêng ®é dßng ®iÖn vµ hiÖu ®iÖn thÕ trªn m¹ch thø cÊp, nhiÖt lîng to¶ ra trªn m¹ch tiªu thô trong mçi phót. 3 2. TÇn sè dßng ®iÖn f=50Hz, L = (H). T×m ®iÖn dung C? 20π 3. §Ó sè chØ cña am pe kÕ cùc ®¹i, th× ®iÖn dung C b»ng bao nhiªu? Bµi lµm 1. Do bá qua ®iÖn trë cña cu«n thø cÊp vµ s¬ cÊp, nªn ta cã: Th.S Lª V¨n ThµnhEmail: levanthanh@pvpower.vn §T:04.33.52.86.810989.345.975 Trang 91
- Ph©n lo¹i vµ ph¬ng ph¸p gi¶i nhanh bµi tËp vËt lý Ch¬ng V: Dßng ®iÖn xoay chiÒu N 50 U 2 = U 1 2 = 220. = 10(V ) U 1 N1 I 2 N1 1100 = = ⇒ U 2 N 2 I1 I = I N 1 = 0,032. 1100 = 0,704 ≈ 1 ( A) 2 1 N2 50 2 U2 10 Tæng trë m¹ch tiªu thô ë cuén thø cÊp: Z 2 = = = 10 2 (Ω) I 2 1/ 2 R+r 8+2 1 π §é lÖch pha: cos ϕ = = = ⇒ϕ = ± Z 10 2 2 4 1 NhiÖt lîng to¶ ra trªn m¹ch tiªu thô: Q = I ( R + r )t = ( ) 2 (8 + 2).60 = 300( J ) 2 2 3 2. Ta cã: Z L = Lω = L(2πf ) = (2π .50) = 15(Ω) 20π Z 2 = ( R + r ) 2 + ( Z L − Z C ) 2 ⇔ (10 2 ) 2 = (8 + 2) 2 + (15 − Z C ) 2 ⇒ (15 − Z C ) 2 = 100 1 1 10 −2 C1 = = = (F ) Z C1 = 5Ω Z C1ω 5.100π 5π ⇒ ⇔ Z C 2 = 25Ω 1 1 10 − 2 C1 = = = (F ) Z C 2ω 25.100π 25π 3. §Ó ampe kÕ chØ gi¸ trÞ cùc ®¹i th× dßng ®iÖn tiªu thô trong m¹ch I2 còng ®¹t gi¸ trÞ cùc ®¹i. I2 cùc ®¹i khi m¹ch x¶y ra hiÖn tîng céng hëng: ZL=ZC=15 Ω . 1 1 10 −2 ⇒C= = = (F ) Z C ω 15.100π 15π VÝ dô 3: Mét tr¹m ph¸t ®iÖn truyÒn ®i mét c«ng suÊt P=50KW, ®iÖn trë cña ®êng d©y lµ 4Ω. HiÖu ®iÖn thÕ t¹i tr¹m lµ 500V. 1. TÝnh c«ng suÊt hao phÝ trªn ®êng d©y, ®é gi¶m thÕ, hiÖu suÊt cña sù truyÒn t¶i ®iÖn n¨ng vµ hiÖu ®iÖn thÕ t¹i n¬i tiªu thô? 2. Nèi hai cùc cña m¸y ph¸t ®iÖn víi mét m¸y biÕn thÕ cã tØ sè c¸c vßng d©y cña cuén s¬ cÊp trªn cuén thø cÊp k=0,1. TÝnh c«ng suÊt hao phÝ trªn ®êng d©y, ®é gi¶m thÕ, hiÖu suÊt cña sù truyÒn t¶i ®iÖn n¨ng vµ hiÖu ®iÖn thÕ t¹i n¬i tiªu thô? Coi m¸y biÕn thÕ lµ lý tëng. Bµi lµm P2 50000 2 1. C«ng suÊt hao phÝ trªn dêng d©y: Php = R= 4 = 40.000(W ) = 40( KW ) U2 500 2 P 50000 §é gi¶m thÕ: ∆U = IR =R= .4 = 400(V ) U 500 P − Php 50000 − 40000 HiÖu suÊt cña sù truyÒn t¶i: H = = = 0,20 = 20(%) P 50000 HiÖu ®iÖn thÕ t¹i n¬i tiªu thô ®iÖn: U ' = U − ∆U = 500 − 400 = 100(V ) U 1 N1 U 500 2. Ta cã: k = = = 0,1 ⇒ U 2 = 1 = = 5000(V ) U2 N2 k 0,1 Th.S Lª V¨n ThµnhEmail: levanthanh@pvpower.vn §T:04.33.52.86.810989.345.975 Trang 92
- Ph©n lo¹i vµ ph¬ng ph¸p gi¶i nhanh bµi tËp vËt lý Ch¬ng V: Dßng ®iÖn xoay chiÒu P2 50000 2 Php = 2 R= 4 = 400(W ) = 0,4( KW ) U2 5000 2 P 50000 §é gi¶m thÕ: ∆U = IR =R= .4 = 40(V ) U 5000 P − Php 50000 − 400 HiÖu suÊt cña sù truyÒn t¶i: H = = = 0,992 = 99,2(%) P 50000 HiÖu ®iÖn thÕ t¹i n¬i tiªu thô ®iÖn: U ' = U − ∆U = 5000 − 40 = 4960(V ) VÝ dô 4: Mét m¸y t¨ng thÕ, nÕu gi÷ nguyªn hiÖu ®iÖn thÕ ®Çu vµo cuén s¬ cÊp vµ cïng t¨ng sè vßng d©y cña cuén s¬ cÊp vµ thø cÊp thø cÊp lªn mét lîng nh nhau th× hiÖu ®iÖn thÕ ®Çu ra cña cuén thø cÊp: (T¨ngT¨ngGi¶m) A. T¨ng lªn B. Gi¶m ®i C. Cã thÓ t¨ng hoÆc cã thÓ gi¶m D. Kh«ng ®æi Bµi lµm Gäi sè vßng d©y cña cuén s¬ cÊp vµ cña cuén thø cÊp lÇn lît lµ N1 vµ N2. V× lµ m¸y t¨ng thÕ nªn N1
- Ph©n lo¹i vµ ph¬ng ph¸p gi¶i nhanh bµi tËp vËt lý Ch¬ng V: Dßng ®iÖn xoay chiÒu VÝ dô 6: Mét m¸y h¹ thÕ, nÕu gi÷ nguyªn hiÖu ®iÖn thÕ ®Çu vµo cuén s¬ cÊp vµ cïng t¨ng sè vßng d©y cña cuén s¬ cÊp vµ thø cÊp thø cÊp lªn mét lîng nh nhau th× hiÖu ®iÖn thÕ ®Çu ra cña cuén thø cÊp: (Gi¶mT¨ngT¨ng) A. T¨ng lªn B. Gi¶m ®i C. Cã thÓ t¨ng hoÆc cã thÓ gi¶m D. Kh«ng ®æi. VÝ dô 7: Mét m¸y h¹ thÕ, nÕu gi÷ nguyªn hiÖu ®iÖn thÕ ®Çu vµo cuén s¬ cÊp vµ cïng gi¶m sè vßng d©y cña cuén s¬ cÊp vµ thø cÊp thø cÊp lªn mét lîng nh nhau th× hiÖu ®iÖn thÕ ®Çu ra cña cuén thø cÊp: (Gi¶mGi¶mGi¶m) A. T¨ng lªn B. Gi¶m ®i C. Cã thÓ t¨ng hoÆc cã thÓ gi¶m D. Kh«ng ®æi. D¹ng 4: Sö dông tÝch ph©n ®Ó tÝnh ®iÖn l îng q VÝ dô 1: Cho m¹ch ®iÖn RLC nèi tiÕp, dßng ®iÖn trong m¹ch cã biÓu π thøc i = 2 cos(100πt + ) . §iÖn lîng chuyÓn qua tiÕt diÖn th¼ng cña d©y dÉn 6 trong 1/4 chu kú kÓ tõ lóc dßng ®iÖn bÞ triÖt tiªu lµ: 1 1 1 A. (C ) B. (C ) C. 0(C) D. (C ) 50π 100π 25π Bµi lµm π Dßng ®iÖn b»ng 0 vµo thêi ®iÓm t1, ta cã: i = 2 cos(100πt1 + )=0 6 π ⇒ cos(100πt1 + )=0 6 π π π π π 1 ⇒ 100πt1 + = ⇒ 100πt1 = − = ⇒ t1 = ( s) 6 2 2 6 3 300 Thêi ®iÓm 1/4 chu kú sau lµ: T 1 2π 1 2π 1 1 5 1 t 2 = t1 + = + = + = + = = (s) 4 300 4ω 300 4.100π 300 200 600 120 §iÖn lîng chuyÓn qua tiÕt diÖn cña d©y dÉn trong kho¶ng thêi gian trªn lµ: t2 t2 t π 2 π 2 2 1 π 1 π q = ∫ idt = ∫ 2 cos(100πt + )dt = sin(100πt + ) = sin(100π .120 + 6 ) − sin(100π . 300 + 6 ) t1 t1 6 100π 6 t1 100π 1 π 1 1 q= (sin π − sin ) = (0 − 1) = − (C ) 50π 2 50π 50π §iÖn tÝch ©m chøng tá dßng eletron dÞch chuyÓn ngîc chiÒu d¬ng cña dßng ®iÖn. §é lín ®iÖn lîng dÞch chuyÓn qua tiÕt diÖn th¼ng cña d©y 1 dÉn lµ q = (C ) . 50π Th.S Lª V¨n ThµnhEmail: levanthanh@pvpower.vn §T:04.33.52.86.810989.345.975 Trang 94
- Ph©n lo¹i vµ ph¬ng ph¸p gi¶i nhanh bµi tËp vËt lý Ch¬ng V: Dßng ®iÖn xoay chiÒu VÝ dô 2: Mét dßng ®iÖn xoay chiÒu cã cêng ®é hiÖu dông lµ I, cã tÇn sè lµ f. §iÖn lîng chuyÓn qua tiÕt diÖn th¼ng cña d©y dÉn trong thêi gian nöa chu kú kÓ tõ thêi ®iÓm dßng ®iÖn b»ng 0 lµ: Bµi lµm Gi¶ sö biÓu thøc dßng ®iÖn cã d¹ng i = I 2 cos(2πft + ϕ ) Gi¶ sö t¹i thêi ®iÓm ban ®Çu t=0, dßng ®iÖn cã gi¸ trÞ b»ng 0 th×: π . Gi¶ sö chän π i = I 2 cos ϕ = 0 ⇒ cos ϕ = 0 ⇒ ϕ = ± ϕ = , ta cã: 2 2 §iÖn lîng chuyÓn qua tiÕt diÖn cña d©y dÉn trong 1/4 chu kú kªt tõ lóc i cã gi¸ trÞ b»ng 0 lµ: T /2 π π T π π T /2 T /2 I 2 I 2 q= ∫ idt = ∫ 0 0 I 2 cos(2πft + )dt = 2 2πf sin( 2πft + ) 2 0 = sin( 2πf . 2 + 2 ) − sin(2πf .0 + 2 ) 2πf I 2 1 π π I 2 π π I 2 I 2 q= 2πf sin( 2πf . 2 f + 2 ) − sin 2 = 2πf sin(π + 2 ) − sin 2 = 2πf (−1 − 1) = − πf (C ) §é lín ®iÖn lîng chuyÓn qua tiÕt diÖn cña d©y dÉn trong kho¶ng thêi I 2 gian 1/4 chu kú kÓ tõ thêi ®iÓm i=0 lµ q = (C ) . πf D¹ng 5: C¸c bµi tËp tæng hîp VÝ dô 1: Cho m¹ch ®iÖn xoay chiÒu RLC, ω thay ®æi ®îc, khi ω1=20(rad/ s) hoÆc ω2=45(rad/s) th× c«ng suÊt cña m¹ch lµ nh nhau. Hái víi gi¸ trÞ nµo cña ω th× c«ng suÊt trong m¹ch cùc ®¹i? A. 30(rad/s) B. 50(rad/s) C. 25(rad/s) D. 15(rad/s) Bµi lµm 1 C«ng suÊt trong m¹ch cùc ®¹i khi m¹ch céng hëng vµ: ω = LC 1 2 Khi tÇn sè trong m¹ch lµ ω1 th× Z1 = R + ( Lω1 − 2 ) Cω1 1 2 Khi tÇn sè trong m¹ch lµ ω2 th× Z 2 = R + ( Lω2 − 2 ) Cω 2 §Ó m¹ch tiªu thô c«ng suÊt nh nhau th× P1 = P2 ⇔ I 12 R = I 2 R 2 ⇒ I1 = I 2 1 1 1 1 1 1 ω1 + ω 2 ⇒ Z1 = Z 2 ⇒ Lω1 − = − ( Lω 2 − ) ⇔ L(ω1 + ω 2 ) = ( + )= Cω1 Cω 2 C ω1 ω 2 C ω1ω 2 1 1 ⇒L= ⇒ = ω 2 = ω1ω 2 ⇒ = ωω ω (1) Cω1ω 2 1 2 LC ¸p dông sè, thay vµo c«ng thøc (1), ta ®îc: ⇒ = ω ω ω = 20.45 =30( rad / s ) 1 2 Th.S Lª V¨n ThµnhEmail: levanthanh@pvpower.vn §T:04.33.52.86.810989.345.975 Trang 95
- Ph©n lo¹i vµ ph¬ng ph¸p gi¶i nhanh bµi tËp vËt lý Ch¬ng V: Dßng ®iÖn xoay chiÒu Chó ý: Tõ c«ng thøc (1), nÕu bµi to¸n cho biÕt tÇn sè f1, f2, ta cã thÓ suy ra c«ng thøc t¬ng tù: f = f f 1 2 (2) VÝ dô 2: Cho ®o¹n m¹ch RLC nèi tiÕp, C thay ®æi ®îc. Khi C1=2.104/ π(F) hoÆc C2=104/1,5π(F) th× c«ng suÊt cña m¹ch cã tr¸ trÞ nh nhau. Hái víi tr¸ trÞ nµo cña C th× c«ng suÊt trong m¹ch cùc ®¹i. A. 104/2π(F) B. 104/π(F) C. 2.104/3π(F) D. 3.10 /2π(F). 4 Bµi lµm C«ng suÊt trong m¹ch cùc ®¹i khi m¹ch céng hëng vµ ®iÖn dung cña tô 1 1 ®iÖn lµ C tháa m∙n hÖ thøc: ω = ⇒ ω2 = LC LC (1) 1 2 Khi ®iÖn dung trong m¹ch lµ C1 th× Z1 = R + ( Lω − 2 ) C1ω 1 2 Khi ®iÖn dung trong m¹ch lµ C2 th× Z 2 = R + ( Lω − 2 ) C2ω §Ó m¹ch tiªu thô c«ng suÊt nh nhau th× P1 = P2 ⇔ I 12 R = I 2 R 2 ⇒ I1 = I 2 1 1 1 1 1 1 1 1 ⇒ Z1 = Z 2 ⇒ Lω − = −( Lω − ) ⇔ 2 Lω = ( + ) ⇒ ω 2 = ( + ) (2) C1ω C2ω C1 C2 ω 2 L C1 C2 1 1 1 1 Tõ (1) vµ (2) suy ra: ⇒ ω = 2 = ( + ) ⇒ 1 =1( 1 + 1 ) LC 2 L C1 C2 C 2 C1 C2 (3) ¸p dông sè vµo c«ng thøc (3), ta ®îc: C=104/π(F). VÝ dô 3: Cho ®o¹n m¹ch RLC nèi tiÕp, L thay ®æi ®îc. Khi L1=2/π(H) hoÆc L2=4/π(H) th× c«ng suÊt cña m¹ch cã tr¸ trÞ nh nhau. Hái víi tr¸ trÞ nµo cña L th× c«ng suÊt trong m¹ch cùc ®¹i. A. 1/2π(H) B. 5/π(H) C. 3/π(H) D. 6/ π(H). Bµi lµm C«ng suÊt trong m¹ch cùc ®¹i khi m¹ch céng hëng vµ ®é tù c¶m cña 1 1 cuén c¶m lµ L tháa m∙n hÖ thøc: ω = ⇒ ω2 = LC LC (1) 1 2 Khi ®é tù c¶m trong m¹ch lµ L1 th× Z1 = R 2 + ( L1ω − ) Cω 1 2 Khi ®é tù c¶m trong m¹ch lµ L2 th× Z 2 = R 2 + ( L2ω − ) Cω §Ó m¹ch tiªu thô c«ng suÊt nh nhau th× P1 = P2 ⇔ I 12 R = I 2 R 2 ⇒ I1 = I 2 1 1 1 ⇒ Z1 = Z 2 ⇒ L ω − = −( Lω − ) ⇒ ( L1 + L2 )ω = 2 1 ⇒ ω 2 = (2) C1ω C2ω Cω 2( L1 + L2 )C 1 1 Tõ (1) vµ (2) suy ra: ⇒ ω = 1 2 = ⇒L = ( L1 + L2 ) LC 2( L1 + L2 )C 2 (3) Th.S Lª V¨n ThµnhEmail: levanthanh@pvpower.vn §T:04.33.52.86.810989.345.975 Trang 96
- Ph©n lo¹i vµ ph¬ng ph¸p gi¶i nhanh bµi tËp vËt lý Ch¬ng V: Dßng ®iÖn xoay chiÒu ¸p dông sè vµo c«ng thøc (3), ta ®îc: L=3/π(H VÝ dô §Æt ®iÖn ¸p xoay chiÒu víi trÞ hiÖu dông U = 100 3V vµo hai 4: ®Çu ®o¹n m¹ch RLC m¾c nèi tiÕp, cã L thay ®æi ®îc. Khi ®iÖn ¸p hiÖu max max dông U L th× UC=200V. Gi¸ trÞ U L lµ: A. 100 V B. 150 V C. 300 V D. §¸p ¸n kh¸c. Bµi lµm Ta ®∙ chøng minh ®îc khi UL ®¹t gi¸ trÞ cùc ®¹i th× biÓu thøc ZL lµ: R2 + ZC 2 ZL = (1) ZC Nh©n c¶ hai vÕ cña biÓu thøc (1) víi I, ta ®îc: R 2 + Z C I 2 .( R 2 + Z C ) U R + U C 2 2 2 2 U R + UC 2 2 I .Z L = I . = = ⇒ UL = (2) ZC I .Z C UC UC MÆt kh¸c: U 2 = U R + (U L − U C ) 2 2 ⇒ U R = U 2 − (U L − U C ) 2 2 (3) Thay (3) vµo (2) ta ®îc: U 2 − (U L − U C ) 2 + U C U 2 − U L − U C + 2U LU C + U C U 2 − U L + 2U LU C 2 2 2 2 2 UL = = = UC UC UC ⇔ U LU C = U 2 − U L + 2U LU C 2 ⇔ U L − LU C − 2 =0 2 U U (4) Thay sè vµo ph¬ng tr×nh (4) ta ®îc: U L − 200U L − (100 3 ) 2 = 0 2 Gi¶i ph¬ng tr×nh ta ®îc nghiÖm: U L = −100V (lo¹i do UL
- Ph©n lo¹i vµ ph¬ng ph¸p gi¶i nhanh bµi tËp vËt lý Ch¬ng V: Dßng ®iÖn xoay chiÒu Thay sè vµo ph¬ng tr×nh (4) ta ®îc: U L − 32U L − 302 = 0 2 Gi¶i ph¬ng tr×nh ta ®îc nghiÖm: U L = −18V (lo¹i do ULZC, m¹ch cã tÝnh c¶m kh¸ng, u nhanh pha h¬n i. BiÓu thøc dßng ®iÖn: i = 2 cos(100πt − 0,49)( A) . 3. T×m R ®Ó c«ng suÊt tiªu thô trong m¹ch ®¹t gi¸ trÞ cùc ®¹i: Th.S Lª V¨n ThµnhEmail: levanthanh@pvpower.vn §T:04.33.52.86.810989.345.975 Trang 98
CÓ THỂ BẠN MUỐN DOWNLOAD
-
phân loại và phương pháp giải các dạng bài tập vật lí 11: phần 1
151 p | 1171 | 145
-
Toán 10 nâng cao - Phân loại và phương pháp giải các dạng bài tập: Phần 2
99 p | 372 | 135
-
phân loại và phương pháp giải các bài tập toán 11 (tập 1): phần 1
160 p | 501 | 119
-
phân loại và phương pháp giải các dạng bài tập toán 11 (tập 2): phần 1
95 p | 330 | 117
-
phân loại và phương pháp giải các dạng bài tập toán 10 (chương trình nâng cao - tập 1): phần 1
141 p | 341 | 76
-
phân loại và phương pháp giải các bài tập toán 11 (tập 1): phần 2
145 p | 265 | 73
-
phân loại và phương pháp giải các dạng bài tập toán 11 (tập 1): phần 1
187 p | 297 | 72
-
Kỹ năng phân loại và phương pháp giải nhanh bài tập Hóa học vô cơ 12: Phần 2
81 p | 306 | 68
-
Kỹ năng phân loại và phương pháp giải nhanh bài tập Hóa học vô cơ 12: Phần 1
0 p | 334 | 60
-
Kỹ năng phân loại và phương pháp giải toán Hóa hữu cơ: Phần 1
75 p | 233 | 43
-
Kỹ năng phân loại và phương pháp giải toán hình học trong mặt phẳng: Phần 1
82 p | 165 | 27
-
Kỹ năng phân loại và phương pháp giải toán tích phân và các bài toán ứng dụng: Phần 1
78 p | 167 | 24
-
Kỹ năng phân loại và phương pháp giải toán Hóa hữu cơ: Phần 2
169 p | 111 | 24
-
phân loại và phương pháp giải các dạng bài tập toán 10 (chương trình nâng cao - tập 2): phần 2
99 p | 147 | 23
-
Kỹ năng phân loại và phương pháp giải các dạng bài tập tự luận - Trắc nghiệm Hóa học (Phần Phi kim): Phần 2
104 p | 149 | 20
-
Kỹ năng phân loại và phương pháp giải toán lượng giác: Phần 1
92 p | 114 | 14
-
Kỹ năng phân loại và phương pháp giải toán lượng giác: Phần 2
114 p | 142 | 13
-
Phân loại và phương pháp giải Vật lí 12 - Tài liệu ôn luyện thi Đại học (Tập 1): Phần 2
89 p | 116 | 10
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