Vật lí 12 Điện xoay chiều

[Hoàng Hữu Thanh]

[TẶNG BẠN] TRỌN BỘ Bí kíp học tốt 08 môn
Chắc suất Đại học top - Giữ chỗ ngay!!

ĐĂNG BÀI NGAY để cùng trao đổi với các thành viên siêu nhiệt tình & dễ thương trên diễn đàn.

1, Một đoạn mạch AB gồm hai đoạn mạch AM và MB mắc nối tiếp.Đoạn mạch AM gồm điện trở thuần [tex]R_{1}[/tex] mắc nối tiếp với tụ điện có điện dung C, đoạn mạch MB gồm điện trở thuần [tex]R_{2}[/tex] mắc nối tiếp với cuộn cảm thuần cos độ tự cảm L. Đặt điện áp xoay chiều u=[tex]U_{0}[/tex]cos[tex]\omega *t[/tex]) ( [tex]U_{0}[/tex] và omega không đổi ) vào hai đầu đoạn mạch AB thì công suất tiêu thụ của đoạn mạch AB là 85W. Khi đó LC[tex]\omega ^{2}[/tex] =1 và độ lệch pha giữa [tex]u_{AM}[/tex] và [tex]u_{BM}[/tex] là 90 độ. Nếu đặt điện áp trên vào hai đầu đoạn mạch MB thì đoạn đoạn mạch này tiêu thụ công suất bằng bao nhiêu ?
2, Một đoạn mạch AB mắc nối tiếp gồm : điện trở R, tụ điện có điện dung C và cuôn cảm thuần có độ tự cảm L thay đổi được. Đặt vào hai đầu đoạn mạch AB điện áp xoay chiều 100V - 50Hz. Điều chỉnh L để [tex]R^{2}[/tex] = 6,25 L/C và điện áp ở hai cuộn cảm lệch pha so với điện áp ở hai đầu đoạn mạch AB góc pi/2. Điện áp hiệu dụng ở hai đầu cuộn cảm là ?
3, Một đoạn mạch AB gồm hai đoạn mạch AM và Bm mắc nối tiếp. Đoạn mạch AM có điện trở thuần 100 ôm mắc nối tiếp với cuộn cảm thuần có độ tự cảm 1/pi (H), đoạn mạch MB chỉ có tụ điện cới điện dung thay đổi được. Đặt điện u= [tex]U_{0}[/tex]cos(100pi*t) ( V) vào hai đầu đoạn AB. Điều chỉnh điện dung của tụ điện đến giá trị C1 sao cho điện áp hai đầu đoạn mạch AB lệch pha pi/2 so với điện áp hai đầu đoạn mạch AM.Giá trị của C1 bằng ?
@Bút Bi Xanh , @Dương Minh Nhựt , @sieutrom1412 giúp với

 

[Bút Bi Xanh]

1, Một đoạn mạch AB gồm hai đoạn mạch AM và MB mắc nối tiếp.Đoạn mạch AM gồm điện trở thuần [tex]R_{1}[/tex] mắc nối tiếp với tụ điện có điện dung C, đoạn mạch MB gồm điện trở thuần [tex]R_{2}[/tex] mắc nối tiếp với cuộn cảm thuần cos độ tự cảm L. Đặt điện áp xoay chiều u=[tex]U_{0}[/tex]cos[tex]\omega *t[/tex]) ( [tex]U_{0}[/tex] và omega không đổi ) vào hai đầu đoạn mạch AB thì công suất tiêu thụ của đoạn mạch AB là 85W. Khi đó LC[tex]\omega ^{2}[/tex] =1 và độ lệch pha giữa [tex]u_{AM}[/tex] và [tex]u_{BM}[/tex] là 90 độ. Nếu đặt điện áp trên vào hai đầu đoạn mạch MB thì đoạn đoạn mạch này tiêu thụ công suất bằng bao nhiêu ?
2, Một đoạn mạch AB mắc nối tiếp gồm : điện trở R, tụ điện có điện dung C và cuôn cảm thuần có độ tự cảm L thay đổi được. Đặt vào hai đầu đoạn mạch AB điện áp xoay chiều 100V - 50Hz. Điều chỉnh L để [tex]R^{2}[/tex] = 6,25 L/C và điện áp ở hai cuộn cảm lệch pha so với điện áp ở hai đầu đoạn mạch AB góc pi/2. Điện áp hiệu dụng ở hai đầu cuộn cảm là ?
3, Một đoạn mạch AB gồm hai đoạn mạch AM và Bm mắc nối tiếp. Đoạn mạch AM có điện trở thuần 100 ôm mắc nối tiếp với cuộn cảm thuần có độ tự cảm 1/pi (H), đoạn mạch MB chỉ có tụ điện cới điện dung thay đổi được. Đặt điện u= [tex]U_{0}[/tex]cos(100pi*t) ( V) vào hai đầu đoạn AB. Điều chỉnh điện dung của tụ điện đến giá trị C1 sao cho điện áp hai đầu đoạn mạch AB lệch pha pi/2 so với điện áp hai đầu đoạn mạch AM.Giá trị của C1 bằng ?
@Bút Bi Xanh , @Dương Minh Nhựt , @sieutrom1412 giúp với

GIẢI:​

* CHỨNG MINH CÔNG THỨC TÍNH CÔNG SUẤT:
Như ta đã biết, công suất được tính [tex]P=UIcos\varphi[/tex], trong đó [tex]I=\frac{U}{Z}[/tex] và [tex]cos\varphi=\frac{R}{Z}=>Z=\frac{R}{cos\varphi}[/tex]. Thay vào phương trình [tex]P=UIcos\varphi=U.\frac{U}{Z}cos\varphi=U.\frac{U}{\frac{R}{cos\varphi}}cos\varphi=\frac{U^2}{R}cos^2\varphi[/tex]
Bài 01:
* Vì [tex]LC\omega^2=1<=>\omega^2=\frac{1}{LC}[/tex] => Cộng hưởng điện
* Khi mạch cộng hưởng, công suất tiêu thụ là: [tex]P=\frac{U^2}{R_1+R_2}=85(W)[/tex]
* Bởi vì: [tex]\underset{u_{AM}}{\rightarrow}[/tex] vuông pha với [tex]\underset{u_{MB}}{\rightarrow}[/tex] nên ta có: [tex]tan\varphi_{AM}.tan\varphi_{MB}=-1<=>\frac{-Z_C}{R_1}.\frac{Z_L}{R_2}=-1<=>Z_L.Z_C=R_1.R_2[/tex], vì cộng hưởng điện nên [tex]Z_L=Z_C[/tex] vậy nên [tex]Z^2_L=R_1.R_2[/tex]
* Khi đặt điện áp [tex]u=U_0cos\omega t[/tex] vào đoạn mạch [tex]MB[/tex] thì công suất được tính:
[tex]P_{MB}=\frac{U^2}{R_2}cos^2\varphi_{MB}[/tex]
Mà: [tex]cos\varphi_{MB}=\frac{R_2}{\sqrt{R^2_2+Z^2_L}}<=>cos^2\varphi_{MB}=\frac{R^2_2}{R^2_2+Z_L^2}[/tex]
Vậy công suất đọan mạch [tex]MB[/tex] viết lại: [tex]P_{MB}=\frac{U^2}{R_2}.\frac{R^2_2}{R^2_2+Z^2_L}=\frac{U^2.R_2}{R^2_2+R_1.R_2}=\frac{U^2.R_2}{R_2(R_2+R_1)}=\frac{U^2}{R_1+R_2}=85(W)[/tex]
Bài 02: Thay đổi [tex]L[/tex] để [tex]\underset{u_L}{\rightarrow}[/tex] vuông với [tex]\underset{u}{\rightarrow}[/tex] => [tex]u[/tex] cùng pha với [tex]i[/tex] => Cộng hưởng điện
Theo đề: [tex]R^2=6,25\frac{L}{C}=6,25.(\omega L.\frac{1}{\omega C})=6,25.(Z_L.Z_C)[/tex]
Vì cộng hưởng nên ta sẽ có: [tex]U_R=U=100(V)[/tex] và [tex]Z_L=Z_C[/tex] nên ta có: [tex]R^2=6,25.Z_L^2<=>R=2,5Z_L<=>U_R=2,5U_L=>U_L=40(V)[/tex]
Bài 03: Dạng bài số 03 này là: Thay đổi [tex]C=C_0[/tex] để [tex]U_C\rightarrow max[/tex] hoặc thay đổi [tex]L=L_0[/tex] để [tex]U_L\rightarrow max[/tex]
Thì ta luôn có: [tex]Z_{C_0}=\frac{R^2+Z^2_L}{Z_L}[/tex] hoặc [tex]Z_{L_0}=\frac{R^2+Z^2_C}{Z_C}[/tex]