Tài liệu tham khảo: Dòng điện xoay chiều

Tài liệu tham khảo cho các bạn học sinh phổ thông có tư liệu ôn thi tốt đạt kết quả cao vào các trường Cao đẳng, Đại học
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Tài liệu tham khảo: Dòng điện xoay chiềuBài tập Vật lí 12 – Dòng điện xoay chiều GV: Phạm Văn Quang Tel: 0968.468956I – KIẾN THỨC CHUẨN BỊ1. Hiệu điện thế dao động điều hòa.2. Cường độ dòng điện xoay chiều.3. Dòng điện xoay chiều trong R – L – C. a) Điện trở R: có tác dụng cản trở, làm giảm cường độ của dòng điện đi qua nó. + Mắc nối tiếp: R = R1 + R2 + ... ( R > R1 , R2 , R3 ,... ) tăng điện trở 1 1 1 1 + Mắc song song: R = R + R + R + ... ( R < R1 , R2 , R3 ,... ) giảm điện trở 1 2 3 b) Tụ điện có điện dung C (F): có tác dụng không cho dòng điện 1 chiều đi qua (tích điện), cho dòng điện xoay chiều đi qua với dung kháng Z c (cản trở dòng điện). 1 1 1 1 + Mắc nối tiếp: C = C + C + C + ... ( C < C1 , C2 , C3 ,... ) giảm điện dung 1 2 3 + Mắc song song: C = C1 + C2 + C3 + ... ( C > C1 , C2 , C3 ,... ) tăng điện dung c) Cuộn cảm có độ tự cảm L (H): có tác dụng cản trở dòng đi ện xoay chi ều với cảm kháng Z L và điện trở trong r (cản trở dòng điện một chiều với điện trở trong r). d) Biểu thức: Cho i = I o cos(ωt + ϕi ) . Khi đó: u R = U o.R cos(ωt + ϕi ) , u R cùng pha với i. π π u L = U o.L cos(ωt + ϕi + ) , uL sớm pha hơn i một góc . 2 2 π π uC = U o.C cos(ωt + ϕi − ) , uC trễ pha hơn i một góc . 2 2 u = U o cos(ωt + ϕi + ϕ ) , với ϕ là độ lệch pha giữa u và i.4. Mạch điện R – L – C mắc nối tiếp: Điện trở R, cuộn cảm có độ tự cảm L và điện trở trong r, tụ điện có điện dung C: Cảm kháng của cuộn cảm: Z L = ω.L . 1 Dung kháng của tụ điện: Z C = . ω.C Tổng trở của toàn mạch: Z = ( R + r )2 + (Z L − Z C ) 2 , U = (U R + U r )2 + (U L − U C ) 2 Z −Z U −U Độ lệch pha giữa u và i là: ϕ = ϕu − ϕi với tan ϕ = R + r = U + U . L C L C R r R UR Công suất tiêu thụ: P = UI .cosϕ , với cosϕ = = là hệ số công suất. ZU Năng lượng (nhiệt lượng tỏa ra): Q = Pt = UIt cos ϕ = RI 2t* Lưu ý: + Nếu Z L − Z C > 0 thì u sớm pha hơn i một góc ϕ (mạch điện có tính cảm kháng). + Nếu Z L − Z C < 0 thì u trễ pha hơn i một góc ϕ (mạch điện có tính dung kháng). + Nếu Z L − Z C = 0 thì Z L = Z C , trong mạch điện xảy ra hiện tượng cộng hưởng với U , u cùng pha với I ( ϕ = 0). Z min = R + r , I max = Z min 1  Buôn Ma Thuột 2010YM: Quangthai19885Bài tập Vật lí 12 – Dòng điện xoay chiều GV: Phạm Văn Quang Tel: 0968.468956II – CÁC VÍ DỤ VÀ BÀI TẬP 50 1 ( µ F ) , cuộn cảm có độ tự cảm L = ( H ) và điện trở01. Tụ điện có điện dung C = π π trong r = 50 3 (Ω) , R = 50 3 (Ω) . Viết biểu thức cường độ dòng điện của toàn mạch khi: a) u AB = 200 2.cos100π t (V ) π  b) u AM = 300 2cos 100π t + ÷ (V )  2 π  8002. Cho mạch điện R – C mắc nối tiếp. i = 0, 2 2cos 100π t + ÷ ( A) , C = ( µ F ) , π  3 R = 125 (Ω) . Viết biểu thức hiệu điện thế hai đầu đoạn mạch.03. Cho mạch điện như hình vẽ: u AB = 220 cos100π t (V ) , R = 100 (Ω) . Cuộn dây 2 100 (µ F ) . thuần cảm L = (H ) , C = π π a) Viết biểu thức cường độ dòng điện toàn mạch. b) Viết biểu thức hiệu điện thế giữa hai đầu AM, MN, NB. c) Viết biểu thức hiệu điện thế giữa hai đầu AN, MB.04. Cho mạch điện như hình vẽ: u AB = 100 2cos100π t , R = 100 (Ω) , điện trở của ampe kế rất nhỏ. Cuộn dây thuần cảm có độ tự 1 L= cảm tụ điện điện (H ) , có dung π 50 (µ F ) . C= π a) Viết biểu thức cường độ dòng điện trong mạch. b) Tính công suất tiêu thụ của toàn mạch. c) Thay ampe kế bằng vôn kế có điện trở rất lớn. Viết biểu thức cường độ dòng điện trong mạch lúc này . Tính độ lệch pha của hiệu điện th ế gi ữa hai đ ầu AM v ới hiệu điện thế giữa hai đầu MB.05. Cho mạch điện như hình vẽ: u AB = 180 2cos100π t (V ) . Bỏ qua điện trở dây nối và khóa K. R = r = 50 3 (Ω) , Điện trở của 1 1 vôn kế rất lớn. L = (H ) , C = (mF ) 2π 15π a) Khi khóa K mở: + Tính chỉ số của vôn kế, công suất tiêu thụ của toàn mạch. ...