Vật lí 12 Dòng điện xoay chiều ( P1)

[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, Cho mạch điện xoay chiều: Cuộn dây có điện trở hoạt động R và độ tự cảm L mắc nối tiếp với tụ điện C. Tần số f=50Hz.
- Điện áp hiệu dụng giữa hai đầu đoạn mạch, cuộn dây, tụ điện và lần lượt là 150V, 150V, 240V.
- Khi mắc nối tiếp vào mạch một điện trở thuần R0=70

thì điện áp hiệu dụng giữa hai đầu đoạn mạch vẫn là 150V nhưng điện áp hiệu dụng giữa hai đầu tụ điện điện trở thành 180V.
Hãy tính R, L, C.
2,
Cho dòng điện xoay chiều. Cuộn dây thuần cảm điện trở ampe kế và dây nối không đáng kể. Nguồn điện f=50Hz và điện áp hiệu dụng U=120V.

- Khi K1, K3 đóng K2 mở: A chỉ 1,5A.
- Khi K3 đóng K1, K2 mở: A chỉ 1,2A.
- Khi K2 đóng K1, K3 mở: A chỉ 1,6A.
a) Tính R, L, C.
b) Nếu cả ba khóa cùng mở thì số chỉ ampe kế là bao nhiêu? Khi này tăng tần số lên f’=60Hz thì số chỉ ampe kế tăng hay giảm? Muốn số chỉ ampe kế vẫn như trước thì phải thay tụ C bằng tụ điện C’ có điện dung bằng bao nhiêu?( có hình )

 

[Bút Bi Xanh]

1, Cho mạch điện xoay chiều: Cuộn dây có điện trở hoạt động R và độ tự cảm L mắc nối tiếp với tụ điện C. Tần số f=50Hz.
- Điện áp hiệu dụng giữa hai đầu đoạn mạch, cuộn dây, tụ điện và lần lượt là 150V, 150V, 240V.
- Khi mắc nối tiếp vào mạch một điện trở thuần R0=70

thì điện áp hiệu dụng giữa hai đầu đoạn mạch vẫn là 150V nhưng điện áp hiệu dụng giữa hai đầu tụ điện điện trở thành 180V.
Hãy tính R, L, C.
2,
Cho dòng điện xoay chiều. Cuộn dây thuần cảm điện trở ampe kế và dây nối không đáng kể. Nguồn điện f=50Hz và điện áp hiệu dụng U=120V.

- Khi K1, K3 đóng K2 mở: A chỉ 1,5A.
- Khi K3 đóng K1, K2 mở: A chỉ 1,2A.
- Khi K2 đóng K1, K3 mở: A chỉ 1,6A.
a) Tính R, L, C.
b) Nếu cả ba khóa cùng mở thì số chỉ ampe kế là bao nhiêu? Khi này tăng tần số lên f’=60Hz thì số chỉ ampe kế tăng hay giảm? Muốn số chỉ ampe kế vẫn như trước thì phải thay tụ C bằng tụ điện C’ có điện dung bằng bao nhiêu?( có hình )

GIẢI:​

Câu 1:
Ta có các dữ kiện sau:
* Cuộn dây chứa điện trở trong [tex]R[/tex], điện áp hai đầu cuộn dây được tính: [tex]U_d=\sqrt{U_R^2+U_L^2}=150(V)[/tex]
* Điện áp tụ điện: [tex]U_C=240(V)[/tex]
* Điện áp toàn mạch: [tex]U=150(V)[/tex]
* Mặt khác, ta có: [tex]U^2=U^2_R+(U_L-U_C)^2<=>U^2=U_R^2+U_L^2+U_C^2-2.U_L.U_C<=>150^2=150^2+240^2-2.240.U_L=>U_L=120(V)[/tex]
* Từ đó tính được: [tex]U_R=90(V)[/tex]
* Tỉ lệ: [tex]\frac{U_L}{U_C}=\frac{120}{240}=\frac{1}{2}[/tex] là hằng số không đổi.
* Khi mắc nối tiếp một điện trở [tex]R_0=70(\Omega)[/tex] vào đoạn mạch thì tỉ lệ [tex]\frac{U_L'}{U'_C}=\frac{1}{2}=>U'_L=U'_C.\frac{1}{2}=180. \frac{1}{2}=90(V)[/tex]
* Điện áp toàn mạch lúc mắc thêm [tex]R_0[/tex] được tính: [tex]U^2=(U_R+U_{R0})^2+(U'_L-U'_C)^2<=>150^2=(90+U_{R0})^2+(90-180)^2<=>U_{R0}=30(V)[/tex]
* Cường độ dòng điện chạy trong mạch là: [tex]I=\frac{U_{R0}}{R_0}=\frac{30}{70}=\frac{3}{7}(A)[/tex]
Từ đó em tự tìm [tex]R, L, C[/tex] nhé !
Câu 2:
a)
* Khi [tex]K_1,K_3[/tex] đóng, tức là mạch lúc này chỉ còn cuộn cảm [tex]L[/tex], cường độ dòng điện lúc này được tính: [tex]I=1,5=\frac{U}{Z_L}=>Z_L=80(\Omega)[/tex]
* Khi [tex]K_3[/tex] đóng, mạch gồm hai phần tử là [tex]R,L[/tex], cường độ dòng điện lúc này được tính: [tex]I=\frac{U}{\sqrt{R^2+Z^2_L}}<=>1,2=\frac{120}{\sqrt{R^2+80^2}}=>R=60(\Omega)[/tex]
* Khi [tex]K_2[/tex] đóng, mạch gồm [tex]R,C[/tex], cường độ dòng điện lúc này được tính: [tex]I=1,6=\frac{U}{\sqrt{R^2+Z^2_C}}=>Z_C=45(\Omega)[/tex]
b)
*Nếu 3 khóa đều mở thì mạch gồm 03 linh kiện [tex]R,L,C[/tex], em tính tổng trở, sau đó tính cường độ dòng điện nhé
*Nếu tần số [tex]f'=60(Hz)[/tex] thì em tính lại [tex]Z'_L, Z'_C[/tex] và điện trở [tex]R[/tex] không bị thay đổi. Từ đó tính tổng trở rồi tính cường độ dòng điện
* Muốn số chỉ Ampe kế không đổi, tức là: [tex]Z_1=Z_2<=>R^2+(Z_L-Z_C)^2=R^2+(Z_L'-Z'_C)^2[/tex]

 

[Hoàng Hữu Thanh]

GIẢI:​

Câu 1:
Ta có các dữ kiện sau:
* Cuộn dây chứa điện trở trong [tex]R[/tex], điện áp hai đầu cuộn dây được tính: [tex]U_d=\sqrt{U_R^2+U_L^2}=150(V)[/tex]
* Điện áp tụ điện: [tex]U_C=240(V)[/tex]
* Điện áp toàn mạch: [tex]U=150(V)[/tex]
* Mặt khác, ta có: [tex]U^2=U^2_R+(U_L-U_C)^2<=>U^2=U_R^2+U_L^2+U_C^2-2.U_L.U_C<=>150^2=150^2+240^2-2.240.U_L=>U_L=120(V)[/tex]
* Từ đó tính được: [tex]U_R=90(V)[/tex]
* Tỉ lệ: [tex]\frac{U_L}{U_C}=\frac{120}{240}=\frac{1}{2}[/tex] là hằng số không đổi.
* Khi mắc nối tiếp một điện trở [tex]R_0=70(\Omega)[/tex] vào đoạn mạch thì tỉ lệ [tex]\frac{U_L'}{U'_C}=\frac{1}{2}=>U'_L=U'_C.\frac{1}{2}=180. \frac{1}{2}=90(V)[/tex]
* Điện áp toàn mạch lúc mắc thêm [tex]R_0[/tex] được tính: [tex]U^2=(U_R+U_{R0})^2+(U'_L-U'_C)^2<=>150^2=(90+U_{R0})^2+(90-180)^2<=>U_{R0}=30(V)[/tex]
* Cường độ dòng điện chạy trong mạch là: [tex]I=\frac{U_{R0}}{R_0}=\frac{30}{70}=\frac{3}{7}(A)[/tex]
Từ đó em tự tìm [tex]R, L, C[/tex] nhé !
Câu 2:
a)
* Khi [tex]K_1,K_3[/tex] đóng, tức là mạch lúc này chỉ còn cuộn cảm [tex]L[/tex], cường độ dòng điện lúc này được tính: [tex]I=1,5=\frac{U}{Z_L}=>Z_L=80(\Omega)[/tex]
* Khi [tex]K_3[/tex] đóng, mạch gồm hai phần tử là [tex]R,L[/tex], cường độ dòng điện lúc này được tính: [tex]I=\frac{U}{\sqrt{R^2+Z^2_L}}<=>1,2=\frac{120}{\sqrt{R^2+80^2}}=>R=60(\Omega)[/tex]
* Khi [tex]K_2[/tex] đóng, mạch gồm [tex]R,C[/tex], cường độ dòng điện lúc này được tính: [tex]I=1,6=\frac{U}{\sqrt{R^2+Z^2_C}}=>Z_C=45(\Omega)[/tex]
b)
*Nếu 3 khóa đều mở thì mạch gồm 03 linh kiện [tex]R,L,C[/tex], em tính tổng trở, sau đó tính cường độ dòng điện nhé
*Nếu tần số [tex]f'=60(Hz)[/tex] thì em tính lại [tex]Z'_L, Z'_C[/tex] và điện trở [tex]R[/tex] không bị thay đổi. Từ đó tính tổng trở rồi tính cường độ dòng điện
* Muốn số chỉ Ampe kế không đổi, tức là: [tex]Z_1=Z_2<=>R^2+(Z_L-Z_C)^2=R^2+(Z_L'-Z'_C)^2[/tex]

Em cảm ơn anh