Dùng phương pháp vectơ trượt để giải bài toán hộp kín trong mạch điện xoay chiều RLC không phân nhánh

Khi giải các bài toán về hộp kín trong mạch điện xoay chiều không phân nhánh RLC, đa số học sinh thường hay sử dụng phương pháp đại số và rất ngại dùng phương pháp giản đồ vectơ. Ở phương pháp đại số, học sinh thường hay lúng túng vì phải xét nhiều trường hợp hơn, biện luận nhiều khả năng và từ đó dẫn đến phải giải nhiều phương trình hơn – điều này là không hay khi làm bài thi trắc nghiệm. Phương pháp vectơ tỏ ra rất hiệu quả khi giải các bài toán điện xoay chiều....
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Dùng phương pháp vectơ trượt để giải bài toán hộp kín trong mạch điện xoay chiều RLC không phân nhánhChia se mien phi tai YEUVATLY.COM Biên soạn: Trương Văn ThanhCác bài giảng luyện thi môn Vật Lí 12. Chuyên Đề Dùng phương pháp vectơ trượt để giải bài toán hộp kín trong mạch điện xoay chiều RLC không phân nhánhI. Mở đầu K hi giải các bài toán về hộp kín trong mạch điện xoay chiều không phân nhánh RLC, đasố học sinh thường hay sử dụng phương pháp đại số và rất ngại dùng phương pháp giản đồvectơ. Ở phương pháp đại số, học sinh thường hay lúng túng vì phải xét nhiều trường hợphơn, biện luận nhiều khả năng và từ đó dẫn đến phải giải nhiều phương trình hơn – điềunày là không hay khi làm bài thi trắc nghiệm. Phương pháp vectơ tỏ ra rất hiệu quả khi giải các bài toán điện xoay chiều. Trongphương pháp này người ta chia thành hai phương pháp nhỏ là: phương pháp vectơ buộc vàphương pháp vectơ trượt. Trong đó, phương pháp vectơ trượt tỏ ra chiếm ưu thế vượt trộihơn hẳn. Đ ể giải một bài toán về hộp kín ta thường sử dụng hai phương pháp là: phương pháp đạisố và phương pháp giản đồ vectơ. Trong một số tài liệu có viết về các bài toán hộp kínthường sử dụng phương pháp đại số. Trong bài viết này tôi sẽ trình bày phương pháp giảnđồ vectơ trượt cho lời giải ngắn gọn hơn, logic, dễ hiểu hơn.II. Nội dung 1 . Phương pháp giản đồ vectơ trượt*Chọn ngang là trục dòng điện.*Chọn điểm đầu mạch (A) làm gốc.*V ẽ lần lượt các véc-tơ biểu diễn các điện áp, lần lượt từ A sang B nối đuôi nhau theonguyên tắc:+ L - lên.+ C – xuống.+ R – ngang. Độ dài các véc-tơ tỉ lệ với các giá trị hiệu dụng tươngứng.*Nối các điểm trên giản đồ có liên quan đến dữ kiện của bàitoán.*Biểu diễn các số liệu lên giản đồ. *Dựa vào các hệ thức lượng trong tam giác để tìm các điện áp ho ặc góc chưa biết 2.Các bài tập ví dụVí dụ 1: Cho mạch điện xoay chiều AB gồm hai đoạn mạch AN và NB mắc nối tiếp nhau.Đoạn mạch AN gồm tụ điện có dung kháng 100  mắc nối tiếp với cuộn cảm thuần cócảm kháng 200 . Đoạn mạch NB là hộp kín X chứa hai trong ba phần tử ( R0, L0 thuần,C0) m ắc nối tiếp. Mắc hai đầu đoạn mạch AB vào nguồn điện xoay chiềuu  200 cos100 .t (V) thì cường độ dòng điện hiệu dụng đo được trong mạch là 2 2 (A). Biếthệ số công suất to àn mạch bằng 1. Tổng trở của hộp kín X có giá trị:A. 50 B.100  C. 50 5 D . 50 17 1 ĐT: 0974.810.957Website http://truongthanh85.violet.vnChia se mien phi tai YEUVATLY.COM Biên soạn: Trương Văn ThanhCác bài giảng luyện thi môn Vật Lí 12.Bài giải C XVẽ giản đồ vectơ cho đoạn mạch đã biết: A M B NTheo bài ra cos   1  U AB và i cùng pha UR0 NU AM  U C  200 2 (V ) UC 0 U MNU MN  U L  400 2 (V ) i AU AB  100 2 (V )  B UABVì U NB xiên góc và trễ pha so với i nên X phải chứa R0 và UAMC0. Dựa vào giản đồ ta có: 100 2U R 0  U AB  I .R0  100 2  R0   50 M 22 200 2U C 0  U L  U C  I .Z C 0  200 2  Z C 0   100 22 2 Z X  R0  Z C 0  50 2  100 2  50 5 2* N ếu giải bằng phương pháp đại số cho bài này ta làm như sau: R 100 2 cos    1  50() ;Theo bài ZAB = Z 22Vì trên AN chỉ có C và L nên NB (trong X) phải chứa Ro , mặt khác: Ro=Z  ZL(tổng) = ZC(tổng) nên ZL =ZC+ZCoVậy X có chứa R o và CoR 0  Z AB  50()Z C  Z L  Z C  200  100  100() o Z X  R0 2  Z C 0  502  1002  50 5 2Ví dụ 2: Cho đoạn mạch AB gồm hai đoạn mạch AN và NB ghép nối tiếp nhau. Đoạn ANgồm tụ điện có dung kháng 10 3 mắc nối tiếp với điện trở thuần 10 . Đoạn NB là hộpkín X chứa hai trong ba phần tử ( R0, L0 thuần, C0) mắc nối tiếp và có UNB = 60 (V). Biếtu AN  60 6 cos100 .t (V ); u AB  120(V ) . Tổng trở của hộp kín X có giá trị là: 20 10 B. 20 10A. C.   D . 10  3 3 3Bài giảiVẽ giản đồ véc tơ cho đoạn mạch đã biết AN, phần ...