SÁNG KIẾN KINH NGHIỆM
PHÂN LOẠI VÀ CÁCH GIẢI MỘT SỐ
BÀI TẬP ĐIỆN XOAY CHIỀU
SƠ LƯỢC LÝ LỊCH KHOA HỌC
I. THÔNG TIN CHUNG VỀ CÁ NHÂN
1. Họ và tên: Mai Thị Thu Huyền.
2. Ngày tháng năm sinh: 26 – 08 -1976.
3. Giới tính: Nữ
4. Địa chỉ: 18/G2 – KPI- P. Long Bình Tân - TP. Biên Hòa – Tỉnh Đồng
Nai.
5. Điện thoại: CQ- 0613.834289 NR- 0613.834288 ĐTDĐ –
0938.282846
6. Fax: E-mail: huyenha76@yahoo.com.vn
7. Chức vụ: Giáo viên
8. Đơn vị công tác: THPT Nguyễn Hữu Cảnh – TP. Biên Hòa – Tỉnh Đồng
Nai.
II. TRÌNH ĐỘ ĐÀO TẠO
- Học vị (hoặc trình độ chuyên môn, nghiệp vụ) cao nhất: Cử nhân.
- Năm nhận bằng: 1998.
- Chuyên ngành đào tạo: Vật Lý
III. KINH NGHIỆM KHOA HỌC
- Lĩnh vực chuyên môn có kinh nghiệm: Vật Lý
Số năm có kinh nghiệm:13 năm
- Các sáng kiến kinh nghiệm đã có trong 5 năm gần đây.
I. LÝ DO CHỌN ĐỀ TÀI
Sự phát triển khoa học kỹ thuật ngày càng đạt được những thành tựu to
lớn, những kiến thức khoa học ngày càng sâu rộng hơn. Khoa học kỹ thuật có
những tác động quan trọng góp phần làm thay đổi bộ mặt của xã hội loài người,
nhất là những ngành khoa học kỹ thuật cao. Vật lý là bộ môn khoa học cơ bản,
làm cơ sở lý thuyết cho một số môn khoa học ứng dụng mới ngày nay.
Do có tính thực tiễn nên môn Vật Lý phổ thông là môn mang tính hấp
dẫn. Tuy vậy, Vật Lý là một môn học khó vì cơ sở của nó là toán học. Bài tập
của nó rất đa dạng và phong phú. Trong phân phối chương trình số tiết bài tập
lại ít hơn số với nhu cầu cần củng cố kiến thức cho học sinh. Chính vì thế người
giao viên phải đưa ra những phương pháp tốt nhất nhắm tạo ra cho học sinh
niềm say mê yêu thích môn này. Việc phân loại và hướng dẫn cách giải là việc
làm rất cần thiết.
Trong chương trình Vật lý 12, bài tập điện xoay chiều là đa dạng và khó.
Qua những năm đứng lớp giảng dạy tôi nhận thấy học sinh thường rất lúng túng
trong việc tìm cách giải bài tập. Xuất phát từ thực tiễn trên, qua kinh nghiệm
giảng dạy tôi đã chọn đề tài: “ PHÂN LOẠI VÀ CÁCH GIẢI MỘT SỐ BÀI
TẬP ĐIỆN XOAY CHIỀU”.
Đề tài này giúp học sinh khắc sâu kiến thức lí thuyết qua một hệ thống bài
tập và phương pháp giải chúng, giúp các em chủ động làm được các bài tập.
II. NỘI DUNG ĐỀ TÀI
1. Cơ sở lý luận. Chủ đề 1: DÒNG ĐIỆN XOAY CHIỀU.
Dạng 1: CÁCH TẠO RA DÒNG ĐIỆN XOAY CHIỀU
- Thông thường bài tập thuộc dạng này yêu cầu ta tính từ thông, suất điện động cảm
ứng xuất hiện trong khung dây quay trong từ trường. Ta sử dụng các công thức sau để
giải:
- Tần số góc:
2
f
(đơn vị: rad/s)
- Tần số của suất điện động cảm ứng trong khung bằng tần số quay của khung:
2
f
(Đơn vị: Hz)
- Chu kỳ quay của khung dây:
1 2
Tf
(đơn vị: s)
- Biểu thức từ thông:
cos
o
t
,với o
NBS
- Biểu thức suất điện động:
'sin
o
e E t

, Với
,
B n
lúc t = 0
Hay
cos
o
o
e E t
, với o
E NBS
(đơn vị: V)
Dạng 2: VIẾT BIỂU THỨC CƯỜNG ĐỘ DÒNG ĐIỆN VÀ ĐIỆN ÁP.
- Xác định giá trị cực đại của cường độ dòng điện Io hoặc điện áp cực đại Uo.
- Xác định góc lệch pha
giữa u và i: /
tan
L C L C
u i
R
Z Z U U
R U
/ /
u i i u
Chú ý: Cũng có thể tính các độ lệch pha và các biên độ hay giá trị hiệu dụng bằng giản
đồ Fre-nen.
Dạng 3: CỘNG HƯỞNG ĐIỆN
Khi có hiện tượng cộng hưởng điện thì:
ZL = ZC hay
1 1
LC
LC
hay 2
1
LC
Khi đó
min
max
min
0
Z R
U U
I
Z R
Áp dụng hiện tượng cộng hưởng điện để tìm L, C, f khi:
- Số chỉ ampe kế cực đại.
- Cường độ dòng điện và điện áp đồng pha (
0
).
- Hệ số công suất cực đại, công suất tiêu thụ cực đại.
- Để mạch có cộng hưởng điện.
Nếu đề bài yêu cầu mắc thêm tụ điện C’ với C và tìm cách mắc thì chú ý so sánh Ctđ
với C trong mạch:
- Ctđ > C : phải mắc thêm C’ song song với C
- Ctđ < C : phải mắc thêm C’ nối tiếp với C.
Dạng 4: XÁC ĐỊNH CÁC ĐẠI LƯỢNG ĐIỆN KHI BIẾT HAI ĐOẠN MẠCH CÓ
ĐIỆN ÁP CÙNG PHA, VUÔNG PHA.
- Điện áp hai đoạn mạch 1 và 2 ở trên cùng một mạch điện vuông pha nhau:
1 2
tan .tan 1
- Nếu = 0o (hai điện áp đồng pha) thì
1 2
1 2
tan tan
- Áp dụng công thức tan
L C
Z Z
R
.
Dạng 5: CÔNG SUẤT CỦA ĐOẠN MẠCH R, L, C MẮC NỐI TIẾP
+ Công thức:
2
cos
P UI RI
,với cos
+ Công suất cực đại (Pmax) khi U không đổi:
2
2
2
2
L C
RU
P RI
R Z Z
+ R không đổi ; L, hoặc C, hoặc f thay đổi:
P đạt giá trị lớn nhất (Pmax) khi mẫu số đạt giá trị nhỏ nhất. Điều này xảy ra khi trong
mạch có cộng hưởng điện ZL = ZC:
max
P
L C
Z Z
2
max
U
P
R
+ R thay đổi ; L, C, và f không thay đổi:
2
2
L C
U
P
Z Z
R
R
Pmax
2
L C
Z Z
RR
min
Dùng bất đẳng thức Cô-si, áp dụng cho hai số không âm:
2
2
2
L C
L C
Z Z
R Z Z
R
Nên
2
L C
Z Z
RR
min
2
L C
Z Z
R
R
L C
R Z Z
2
max
2
U
P
R
+ Khảo sát sự thay đổi của P:
- Lấy đạo hàm của P theo đại lượng thay đổi.
- Lập bảng biến thiên.
- Vẽ đồ thị.
Dạng 6: XÁC ĐỊNH GIÁ TRỊ CỰC ĐẠI CỦA ĐIỆN ÁP HIỆU DỤNG KHI
THAY ĐỔI L, HOẶC C, HOẶC f.
Tìm L để ULmax:
Phương pháp dùng công cụ đạo hàm:
Lập biểu thức dưới dạng
2
22 2
2
1 1
2 1
L
L L
L C C C
L L
UZ U U
U IZ
y
R Z Z R Z Z
Z Z
Đặt: 1
L
x
Z
;
2 2 2
2 1
C C
y R Z x Z x