[Vật Lí 12] Bài tập dòng điện xoay chiều

[somebody1]

[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 RLC mắc nối tiếp có R=50, cuộn dây thuần cảm [TEX]L=1/\pi H[/TEX], tụ điện có điện dung [TEX]C=10^{-4}\pi F[/TEX]. Điện áp đặt vào 2 đầu đoạn mạch có biểu thức[TEX] u=U\sqrt[]{2} coswt[/TEX].Biết tần số [TEX]\om[/TEX] thay đổi được và[TEX] \om>100\pi[/TEX]. Tần số[TEX] \om [/TEX]để công suất tiêu thụ của đoạn mạch bằng một nữa công suất cực đại là? (đáp án [TEX]128\pi[/TEX])

2) Đặt 1 điện áp xoay chiều [TEX]u=100cos100\pi t[/TEX] vào 2 đầu của một mạch điện [TEX]R,L,C[/TEX] mắc nối tiếp, trong đó cuộn dây thuần cảm có độ từ cảm [TEX]L=1/\pi H[/TEX], tụ điện có điện dung C biến đổi. Khi [TEX]C =10^-^4/2\pi F[/TEX] thì dòng điện tức thời trong mạch nhanh pha [TEX] \pi/6[/TEX] so với điện áp tức thời giữa 2 đầu đoạn mạch. Để công suât tiêu thụ của đoạn mạch bằng một nữa công suất cực đại thì điện dung C của tụ điện có giá trị là? (đáp án [TEX]11,65 \mu F[/TEX])

 

[n0vem13er]

1.
w > 100\pi nên ZL > 100 ôm và ZC < 100 ôm
ta có : [TEX]P = \frac{Pmax}{2} = \frac{U^2.R}{2.R^2}[/TEX]
vậy [TEX]Z^2 = 2R^2 => (ZL - ZC) = R =50[/TEX]
[TEX]=> wL - \frac{1}{wC} = 50[/TEX]
giải pt bậc 2 ta được [TEX]w=128\pi [/TEX]
2.
ZL = 100 ; ZC = 200
U trễ pha hơn I góc 30 độ [TEX]=> \frac{ZL-ZC}{R} = tan(-30)[/TEX]
[TEX]R = 100\sqrt{3}[/TEX]
bài này cũng giống bài trên nên : [TEX]ZC - ZL = R => ZC = 100 + 100\sqrt{3}[/TEX]
=> C = 11.65 micrô fara

 

[hoclyshpy]

ok thanks nhá.hihi ::

 

[somebody1]

3) Cho mạch điện [TEX]RLC[/TEX], cuộn cảm có điện trở thuần r. Điện áp đặt vào 2 đầu đoạn mạch có dạng [TEX]u=125\sqrt{2}cos(wt)[/TEX] V, với w thay đổi được. Đoạn mạch AM gồm R và C,đoạn MB chứa cuộn dây. Biết [TEX]u_{AM}[/TEX] vuôn pha với [TEX]u_{MB}[/TEX] và[TEX] r=R[/TEX]. Với 2 giá trị tần số là [TEX]w_1=100\pi rad/s[/TEX] và [TEX]w_2=56,25\pi rad/s[/TEX] thì mạch có cùng hệ số công suất. Hãy xác định hệ số công suât của mạch ?
bài này mình giải ra 0,86 nhưng đáp án là 0,96 hicccc mấy bạn giải coi mình sai chỗ nào nhé..tks

 

[n0vem13er]

[TEX]w_o = \sqrt{w1.w2} = 75\pi [/TEX]
khi mạch cộng hưởng ta có [TEX]ZL = ZC = A[/TEX]
vì AM vuông pha với MB nên [TEX]ZL.ZC = R^2 = A^2 => R = A [/TEX]
khi w = 100 thì[TEX] ZL = \frac{4}{3}.A[/TEX] và [TEX]ZC = \frac{3}{4}.A [/TEX]
hệ số công suất =[TEX] \frac{2R}{\sqrt{4R^2 + (ZL-ZC)^2}}[/TEX] thay số vào ta được P = 0.96

 

[somebody1]

4) Cho mạch điện RLC, với C thay đổi được. Điện áp vào 2 đầu đoạn mạch [TEX]u=200\sqrt{2}cos100wt [/TEX]V. Khi [TEX]C=C_0[/TEX] thì điện áp 2 đầu tụ điện đạt cực đại [TEX]U_(c max)_= 250V[/TEX], khi đó mạch tiêu thụ công suất [TEX]P=120W[/TEX]. Tính giá trị của R (đáp án 120)

 

[somebody1]

[TEX]w_o = \sqrt{w1.w2} = 75\pi [/TEX]
khi mạch cộng hưởng ta có [TEX]ZL = ZC = A[/TEX]
vì AM vuông pha với MB nên [TEX]ZL.ZC = R^2 = A^2 => R = A [/TEX]
khi w = 100 thì[TEX] ZL = \frac{4}{3}.A[/TEX] và [TEX]ZC = \frac{3}{4}.A [/TEX]
hệ số công suất =[TEX] \frac{2R}{\sqrt{4R^2 + (ZL-ZC)^2}}[/TEX] thay số vào ta được P = 0.96

w = 100 thì[TEX] ZL = \frac{4}{3}.A[/TEX] và [TEX]ZC = \frac{3}{4}.A [/TEX] chỗ này sao có vậy bạn giải thích rõ giùm mình nhá...^^

 

[n0vem13er]

Bài 4 :
Không hiểu cho công suất làm gì nữa, chắc là để đánh lạc hướng
ta có C biến thiên mà UCmax thì URL vuông pha với UAB
vậy [TEX]URL = \sqrt{UC^2 - UAB^2} = 150[/TEX]
vẽ giản đồ véctơ ra nhé, ta có 2 tam giác đồng dạng nên tỷ số của chúng = nhau => [TEX]\frac{UR}{URL} = \frac{4}{5} => UR = 120[/TEX]
nếu bạn chưa biết về dạng bài C biến thiên thì có thể lên google search rất nhiều
Bài 3:
[TEX]ZL = WL = 75\pi .L = A[/TEX]
[TEX]ZL' = W'.L = 100\pi. L = 4/3.A[/TEX]

 

[somebody1]

5) Đặt điện áp xoay chiều [TEX]u=U\sqrt{2}cos100\pi t[/TEX] vào đoạn mạch RLC. Biết [TEX]R=100\sqrt{2}\Omega[/TEX] , tụ điện có điện dung thay đổi được. Khi điện dung tụ điện lần luợt là [TEX]C_1=\frac{25}{\pi}(\mu F)[/TEX] và [TEX]C_2=\frac{125}{3\pi}(\mu F)[/TEX] thì điện áp hiệu dụng trên tụ có cùng giá trị. Để điện áp hiệu dụng trên điện trở R đạt cực đại thì giá trị của C là? ( đáp án [TEX]\frac{50}{\pi}(\mu F)[/TEX])

 

[pe_kho_12412]

5) Đặt điện áp xoay chiều

vào đoạn mạch RLC. Biết

, tụ điện có điện dung thay đổi được. Khi điện dung tụ điện lần luợt là

và

thì điện áp hiệu dụng trên tụ có cùng giá trị. Để điện áp hiệu dụng trên điện trở R đạt cực đại thì giá trị của C là? ( đáp án

)

thế này nha, ban đầu tính ZC1, và ZC2

ta có : UC1=UC2 <=> ZC1/can [R^2 +(ZL-ZC1)^2] =ZC2/can [R^2 +(ZL-ZC2)^2]

nhân tích chéo =>[R^2 +ZL^2] *[ZC1^2-ZC2^2]=2*ZL*ZC1*ZC2(ZC1-ZC2)

thay vào tim đưoc ZL
để UR max <=> ZC=ZL=... =>C=...

tớ nhác gõ text bạn cố xem cái này nhé

mà cái đề bài bạn gõ thiếu phải ko cái C2 phải là trên 3 pi chứ

 

[somebody1]

6) Cho mạch xoay chiều RLC nối tiếp, giữa AM là R, giữa MN là C, giữa NB là cuộn dây không thuần cảm. Điện trở [TEX]R=80\Omega, u_{AB}=240\sqrt{2}cos\om t[/TEX]. Cường độ dòng điện hiệu dụng trong mạch là [TEX]\sqrt{3}A[/TEX]. Biết điện áp hai đầu MB nhanh pha hơn điện áp hai đầu AB[TEX]30^o[/TEX]. Điện áp hai đầu AB và AN vuông pha. Tính giá trị cảm kháng. [TEX](Z_L=120\sqrt{3}\Omega)[/TEX]

 

[somebody1]

7) Cho mạch điện xoay chiều RLC mắc nối tiếp,biết [TEX]R=\frac{50}{\sqrt{3}}\Omega[/TEX]. Điện áp xoay chiều giữa 2 đầu đoạn mạch có dạng [TEX]u=\sqrt{2}cos100\pi t[/TEX], mạch có L biến đổi được. Khi [TEX]L=\frac{1}{\pi}}(H)[/TEX] thì [TEX]U_{LC}=\frac{u\sqrt{3}}{2}[/TEX] và mạch có tính dung kháng. Để [TEX]U_{LC}=0[/TEX] thì độ tự cảm có giá trị bằng? (đáp án [TEX]L=\frac{3}{2\pi}}[/TEX] )

 

[n0vem13er]

6.

tổng trở [TEX]Z = \frac{U}{I} = 80/sqrt{3}[/TEX]

[TEX]\frac{Sin30}{R} = \frac{Sin@}{ZAB} [/TEX]

=> @ = 120 độ => góc BAM = 30độ => góc MAN = 60độ

[TEX]ZC = tan60.80 = 80\sqrt{3}[/TEX]

[TEX]BM^2 = AB^2 + AM^2 - 2cos30 => BM = 80[/TEX]

=> $ = 180 - @ = 60độ

=> [TEX]BE = Sin60.80 = 40\sqrt{3}[/TEX]

=> [TEX]ZL = 120\sqrt{3}[/TEX]
7.
ULC = |UL - UC|
góc lệch giữa UvàI = [TEX]arcsin\varphi = arcsin(\frac{UL-UC}{U}) = 60[/TEX] độ
=> [TEX]Z = cos\varphi.R = 100/\sqrt{3}[/TEX]
[TEX]Z^2 = R^2 + (ZL-ZC)^2[/TEX] mà mạch có tính dung nên ZC = 150
=> ZL' = 150
[TEX]L = 3/(2.\pi )[/TEX]

 

[somebody1]

8) Đặt vào 2 đầu mạch điện RLC nối tiếp 1 hiệu điện thế xoay chiều có giá trị hiệu dụng không đổi thì hiệu điện thế hiệu dụng trên các phần tử R,L,C đều bằng nhau và bằng 20V. Khi tụ bị nối tắt thì hiệu điện thế hiệu dụng 2 đầu điện trở bằng?
[TEX]A. 10\sqrt{2} V[/TEX]

[TEX]B. 10V[/TEX]

[TEX]C. 20V[/TEX]

[TEX]D. 30\sqrt{2} V[/TEX]

 

[n0vem13er]

UR = UL = UC = 20
R = ZL = ZC = A
mạch cộng hưởng tổng trở Z = A
khi bỏ ZC thì tổng trở = A[TEX]\sqrt{2}[/TEX]
tổng trở tăng 2 lần => I giảm [TEX]\sqrt{2}[/TEX] lần => U trên R giảm[TEX] \sqrt{2}[/TEX] lần

 

[somebody1]

9) Người ta truyền tải điện năng từ A đến B. Ở A dùng 1 máy tăng thế ở B dùng máy hạ thế, dây dẫn từ A đên B có điện trở [TEX]40\Omega[/TEX]. Cường độ dòng điện trên dây là 50A. Công suât hao phí trên dây bằng 5% công suất tiêu thụ ở B và hiệu điện thế ở cuộn thứ cấp của máy hạ thế là 200V. Biết cường độ dòng điện và hiệu điện thế luôn cùng pha và bỏ qua hao phí của các máy biến thế. Tỉ số điện áp hiệu dụng cuộn sơ cấp so với cuộn thứ cấp của máy hạ thế B là?
A.0,004
B. 0,01
C.0,05
D. 0,005
p/s: cảm ơn bạn nhiều nhé.hihi^^^

 

[duynhan1]

9) Người ta truyền tải điện năng từ A đến B. Ở A dùng 1 máy tăng thế ở B dùng máy hạ thế, dây dẫn từ A đên B có điện trở [TEX]40\Omega[/TEX]. Cường độ dòng điện trên dây là 50A. Công suât hao phí trên dây bằng 5% công suất tiêu thụ ở B và hiệu điện thế ở cuộn thứ cấp của máy hạ thế là 200V. Biết cường độ dòng điện và hiệu điện thế luôn cùng pha và bỏ qua hao phí của các máy biến thế. Tỉ số điện áp hiệu dụng cuộn thứ cấp so với cuộn sơ cấp của máy hạ thế B là?
A.0,004
B. 0,01
C.0,05
D. 0,005
p/s: cảm ơn bạn nhiều nhé.hihi^^^

Độ giảm thế trên đường dây là: [tex] \Delta U = IR = 2000(V) [/tex]
Lại có:
[tex] \Delta U I = 0,05 U_1 I \Leftrightarrow U_1 = 40(kV) [/tex]
[TEX]\frac{200}{40000} = 0,005[/TEX]

 

[somebody1]

10) Mạch xoay chiều AB gồm AM và MB mắc nối tiếp. Đoạn mạch AM chỉ có điện trở [TEX]R=40\Omega[/TEX], đoạn mạch MB gồm cuộn dây nối tiếp với tụ điện. Khi đặt vào hai đầu đoạn mạch trên điện áp [TEX]u=120\sqrt{2}cos(2\pi ft) V[/TEX]. Điều chỉnh tần số thì thấy công suất toả nhiệt trên R cực đại bằng 160W, khi đó điện áp hiệu dụng giữa 2 đầu MB bằng? (d/a: 20V)



11) Mạch AB gồm AM nối tiếp MB. Đoạn mạch AM gồm điện trở [TEX]R=100\Omega[/TEX] mắc nối tiếp với cuộn cảm thuần [TEX]L_1=1/\pi H[/TEX], đoạn mạch MB chỉ có cuộn dây không thuần cảm [TEX](L_2,r)[/TEX]. Đặt vào hai đầu đoạn mạch AB điện áp xoay chiều có giá trị hiệu dụng 120V thì đo được điện áp hiệu dụng trên hai đầu đoạn mạch AM và MB lần lượt bằng 80V và 40V. Giá trị của [TEX]L_2, r[/TEX] lần lượt bằng? [TEX](1/2\pi, 50\Omega)[/TEX]

 

[anhtuan1911996]

1.
w > 100\pi nên ZL > 100 ôm và ZC < 100 ôm
ta có : [TEX]P = \frac{Pmax}{2} = \frac{U^2.R}{2.R^2}[/TEX]
vậy [TEX]Z^2 = 2R^2 => (ZL - ZC) = R =50[/TEX]
[TEX]=> wL - \frac{1}{wC} = 50[/TEX]
giải pt bậc 2 ta được [TEX]w=128\pi [/TEX]

cái đoạn [TEX]P = \frac{Pmax}{2} = \frac{U^2.R}{2.R^2}[/TEX]
bạn giải thích rõ hơn được k. từ công thức nào ra
và tại sao lại suy ra được [TEX]Z^2 = 2R^2 => (ZL - ZC) = R =50[/TEX]