Các dạng bài tập Vật lý 12: Dạng 10: BÀI TOÁN VỚI R = R1 HOẶC R = R2

Theo định lí Vi-ét (“tổng bà, tích ca”), ta có: R1R2 = (ZL- ZC) ; R1 + R2 =U2 PVí dụ 1: Cho mạch RLC mắc nối tiếp: R là biến trở, cuộn cảm thuần có hệ số tự cảm L không đổi, tụ điện có điện dung C không đổi. Đặt vào hai đầu mạch điện áp xoay chiều uAB = 200 2 cos(ωt) V, tần số góc ω không đổi. Thay đổi R đến các giá trị R = R1 = 75  và R = R 2 = 125  thì công suất trong mạch có giá...
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Các dạng bài tập Vật lý 12: Dạng 10: BÀI TOÁN VỚI R = R1 HOẶC R = R2 Dạng 10: BÀI TOÁN VỚI R = R1 HOẶC R = R2 THÌ P1 = P2 . U2 P = RI2 = R R 2 + (ZL - ZC )2 2 2 2  P.R – U .R + P.(ZL- ZC) = 0 Theo định lí Vi-ét (“tổng bà, tích ca”), ta có: U2 R1R2 = (ZL- ZC) ; R1 + R2 = PVí dụ 1: Cho mạch RLC mắc nối tiếp: R là biến trở, cuộn cảm thuần có hệ số tự cảm L không đổi, tụ điện có điện dung C không đổi. Đặt vào hai đầu mạch điện áp xoay chiều uAB = 200 2 cos(ωt) V, tần số góc ω không đổi. Thay đổi R đến các giá trị R = R1 = 75  và R = R 2 = 125  thì công suất trong mạch có giá trị như nhau là bao nhiêu ? Giải: U2 Khi R = R1 và R = R 2 thì P1 = P2  R1 + R2 = P U2 P = = 200 (W) R1 + R 2Ví dụ 2: (ĐH 2009) Đặt điện áp xoay chiều có giá trị hiệu dụng không đổi vào hai đầu đoạn mạch gồm biến trở R mắc nối tiếp với tụ điện. Dung kháng của tụ điện là 100(  ). Khi điều chỉnh R thì tại hai giá trị R1 và R2 công suất tiêu thụ của mạch là như nhau. Biết điện áp hiệu dụng ở hai đầu tụ điện khi R = R1 bằng hai lần điện áp hiệu dụng ở đầu tụ điện khi R = R2 . Các giá trị R1 và R2 bằng bao nhiêu? Giải: Khi R = R1 và R = R 2 thì P1 = P2  R1R2 = (ZL- ZC)2 = ZC = 100 (  ) (*) 2 Mặt khác ta có: UC(1) = UC(2)  I1ZC = 2I2ZC I1 = 2I2  1 1 2  2 2 R + Z2 2 R +Z 1 C 1 C  R 2 + ZC = 4( R 1 + ZC ) 2 2 2 (**) 2 Thay (*) vào (**)  R2 = 4R1 thay vào (*) ta có: R1= 50 (  ) và R2 = 200(  )Ví dụ 3: Đặt điện áp xoay chiều có giá trị hiệu dụng U = 200 (V), tần số f = 50 (Hz) vào hai đầu không phân nhánh RLC trong đó R biến thiên. Khi R = 50(  ) và R = 200 (  ) thì công suất tiêu thụ trên toàn mạch đều bằng nhau. Thay đổi R để công suất toàn mạch đạt cực đại là bao nhiêu? Giải + Khi R = R1 và R = R 2 thì P1 = P2  R1R2 = (ZL- ZC)2 R1R 2 (*)  ZL - ZC = U2 U2 +P=R = (Z - Z ) 2 R 2 + (ZL - ZC ) 2 R+ L C R U2 Vậy PMax khi R = ZL - ZC và PMax= (**) 2 Z L - ZC U2 U2 Từ (*) và (**): PMax = = = 200 (W) 2 Z L - ZC 2 R 1R 2Dạng 11: BÀI TOÁN TÌM KHOẢNG THỜI GIAN ĐÈN SÁNG (HAY TẮT)TRONG MỘT CHU KÌ.Phương pháp: sử dụng mối liên hệ giữa chuyển động tròn đều và dao động điềuhòa để tìm thời gian t.- Khi đặt điện áp u = U0cos(t + u) vào hai đầu bóng đèn, biết đèn chỉ sáng lênkhi u ≥ U1. 4Δ Δt = ω π U1 Với cosΔφ = , (0 <  < ) 2 U0 πVí dụ 1: Một đèn ống được mắc vào mạng điện xoay chiều u = 220cos(100πt - ) 2 V, đèn chỉ sáng khi u  110 (V). Biết trong một chu kì đèn sáng hai lần và tắt hai lần. Khoảng thời gian một lần đèn tắt là bao nhiêu? Giải: Khoảng thời gian đèn sáng trong 1 chu kì: π U1 110 1 cosΔφ = =  Δφ = = 3 220 2 U0 π 4 4Δ 4 = 3= Δt = (s) 100π 300 ω 2π 1 Chu kì của dòng điện: T = = (s) ω 50 Khoảng thời gian một lần tắt của đèn: 1 114 1 (T – Δφ) = ( t= - )= (s) 2 50 ...