Vững vàng nền tảng, Khai sáng tương lai Website HOC247 cung cấp một môi trường học trực tuyến sinh động, nhiều tiện ích thông minh, nội dung bài giảng được biên soạn công phu và giảng dạ[r]
Trang 1CHUYÊN ĐỀ GIẢI BÀI TẬP MẠCH ĐIỆN XOAY CHIỀU
CÓ L THAY ĐỔI
1 PHƯƠNG PHÁP GIẢI
Đoạn mạch RLC có L thay đổi:
- Khi mạch cộng hưởng:
m m m min 2
1
C
- Để UL cực đại thì URC phải vuông góc với U Nghĩa là: tanα.tanβ=-1
- Từ đó suy ra:
2 2
2 2
max
max R max max
1
C C
L
U R Z
Z
+ +
−
- Với L=L1 và L=L2 thì UL có cùng giá trị thì UL cực đại khi:
1 2
2
2
L L L
+
- Khi:
Trang 22 2
RLmax 2 2
4 2
2
4
1
L
C
L
Z
Z
Z
=
2 VÍ DỤ MINH HỌA
Ví dụ 1: Cho mạch RLC có R = 100 Ω ; C = 10-4 / 2π F cuộn dây thuần cảm có L thay đổi được đặt vào Hai đầu mạch điện áp u = 100√2cos100πt (V) Tính L để ULC cực tiểu
Giải
- L thay đổi để ULC cực tiểu ⇒ Cộng hưởng
⇒ ZL = ZC ⇒ L = 2/π H
- Đáp án B
Ví dụ 2: Cho đoạn mạch R,L,C trong đó L biến thiên được, R = 100Ω , điện áphai đầu đoạn
mạch u = 200cos100πt (V) Khi thay đổi L thì cường độ dòng điện hiệu dụng đạt giá trị cực đại
là
A 2A B 0,5 A C 1/√2 A D √2 A
Giải
- L thay đổi để Imax thì trong mạch xảy ra hiện tượng cộng hưởng
Do đó Imax = U / R = √2
- Đáp án D
Ví dụ 3: Cho đoạn mạch điện không phân nhánh gồm một cuộn cảm có độ tự cảm L thay đổi
được, một tụ điện C và một biến trở R Biết điện áp xoay chiều giữa A và B có giá trị hiệu dụng
và tần số luôn không đổi Ban đầu L = L1 , cho R thay đổi khi R = R1 thì công suất tiêu thụ của
mạch AB lớn nhất là P1max = 92W Sau đó cố định R = R1, cho L thay đổi, khi L = L2 thì công
suất tiêu thụ của mạch AB lớn nhất là P2max Giá trị của P2max bằng:
A.184 W B.46 W C.276 W D.92 W
Giải
- Khi thay đổi R để công suất tiêu thụ đạt cực đại thì:
P1max = U2 / 2R (dựa vào dạng bài trước)
- Khi giữ R cố định, thay đổi L thì công suất tiêu thụ của mạch lớn nhất khi ZL = ZC Khi đó:
2
Trang 33 BÀI TẬP TRẮC NGHIỆM
Câu 1 Mạch điện AB gồm R, L, C nối tiếp, uAB = U√2cosωt (V) Chỉ có L thay đổi được Khi L
1
L L
C
đến
2 2 2
1
C R
C
+
thì:
A Cường độ dòng điện luôn tăng
B Tổng trở của mạch luôn giảm
C Hiệu điện thế hiệu dụng giữa hai đầu cuộn cảm luôn tăng
D Hiệu điện thế hiệu dụng giữa hai bản tụ luôn tăng
Câu 2 Cho mạch điện RLC mắc nối tiếp theo thứ tự R, L, C trong đó cuộn dây thuần cảm có
độ tự cảm L thay đổi được Thay đổi L người ta thấy khi L = L1 = 5/π H và khi L = L2 = 1/(2π) thì cường độ dòng điện trên đoạn mạch trong hai trường hợp là như nhau Để công suất tiêu thụ
của mạch đạt cực đại thì L có giá trị:
11
11
4
11
2
11
3
Câu 3 Cho mạch điện xoay chiều gồm RLC mắc nối tiếp,cuộn cảm thuần có độ tự cảm thay
đổi được Đặt vào hai đầu đoạn mạch điện áp xoay chiều u = 100√6cos100πt Điều chỉnh độ tự cảm để điện áp trên hai đầu cuộn cảm đạt giá trị cực đại là ULmax thì điện áp hiệu dụng trên hai đầu tụ điện là UC = 200V Giá trị ULmax là
A 300V B 100V C 150V D 250V
Câu 4 Đặt điện áp xoay chiều u = U0cos100πt (V) vào hai đầu đoạn mạch mắc nối tiếp gồm R,
C và cuôn dây thuần cảm L thay đổi được Điều chỉnh L để điện áp hiệu dụng ở hai đầu L đạt
giá trị cực đại và bằng 100V, khi đó điện áp 2 đầu tụ bằng 36V Giá trị hiệu dụng 2 đầu đoạn
mạch là:
A 64V B 80V C 48V D 136V
Câu 5 Đặt điện áp xoay chiều ổn định 220V – 50Hz vào 2 đầu mạch AB gồm điện trở thuần R
= 50Ω, tụ điện có dung kháng C = 100Ω và cuộn cảm thuần L nối tiếp, L thay đổi được Thay
đổi L để điện áp hiệu dụng URLmax Giá trị URLmax có giá trị bằng bao nhiêu?
A 431 V B 401 V C 531 V D 501 V
Trang 4Câu 6 Cho đoạn mạch RLC có L thay đổi được Đặt vào 2 đầu đoạn mạch hiệu điện thế xoay
chiều có tần số f Khi L = L1 = 2/π H hoặc L = L2 = 3/π H thì hiệu điện thế trên cuộn dây thuần
A L = 1/π H B L = 2,4/π H
C L = 1,5/π H D L = 1,2/π H
Câu 7 Đặt điện áp uAB = 120√2cos100πt (V) vào hai đầu đoạn mạch RLC mắc nối tiếp Điện
trở thuần R, tụ điện có điện dung C, cuộn cảm đây thuần cảm có thể thay đổi độ tự cảm được Thay đổi L = L1 và L = L2 thì đều cho điện áp hiệu dụng hai đầu cuộn cảm UL lớn gấp k (k > 1)
lần điện áp hiệu dụng UAB Biết rằng 8R = ω3CL1L2 Tìm UL min khi L = L1
A 60√2 V B 80√2 V
C 60√3 V D 80√3 V
Câu 8 Mạch điện xoay chiều RLC mắc nối tiếp điện trở thuần 100/√3 Ω, cuộn thuần cảm có độ
tự cảm L = 2/π H Đặt vào hai đầu đoạn mạch một điện áp xoay chiều u = U0cos2πft (V), f thay đổi được Khi f = 50 Hz thì i chậm pha π/3 so với u Để i cùng pha với u thì f có giá trị là
Câu 9 Đặt điện áp xoay chiều u = U0cos100πt (V) (U0 không đổi) vào hai đầu đoạn mạch mắc nối tiếp gồm điện trở thuần R, tụ điện có điện dung C = 100/π μF và cuộn dây thuần cảm có độ
tự cảm L thay đổi Nếu L = L1 hoặc L = L2 = 3L1 thì cường độ hiệu dụng qua mạch như nhau
Giá trị của L1 là
C 1/(2π) H D 3/(2π) H
Câu 10 Cho mạch điện xoay chiều tần số 50 Hz nối tiếp gồm cuộn dây thuần cảm có độ tự
cảm L thay đổi được, tụ điện có điện dung C và điện trở R Có hai giá trị khác nhau của L là
L1 = (√3)/π H và L2 = (3√3)/π H thì dòng điện có cùng giá trị hiệu dụng nhưng giá trị tức thời có pha ban đầu hơn kém nhau 2π/3 Giá trị của R và ZC lần lượt là:
A 100 Ω và 200√3 Ω B 100 Ω và 100√3 Ω
C 200 Ω và 200√3 Ω D 200 Ω và 100√3 Ω
Trang 5Website HOC247 cung cấp một môi trường học trực tuyến sinh động, nhiều tiện ích thông minh, nội dung bài giảng được biên soạn công phu và giảng dạy bởi những giáo viên nhiều năm kinh nghiệm, giỏi
về kiến thức chuyên môn lẫn kỹ năng sư phạm đến từ các trường Đại học và các trường chuyên danh
tiếng
xây dựng các khóa luyện thi THPTQG các môn: Toán, Ngữ Văn, Tiếng Anh, Vật Lý, Hóa Học và
Sinh Học
trường PTNK, Chuyên HCM (LHP-TĐN-NTH-GĐ), Chuyên Phan Bội Châu Nghệ An và các trường Chuyên khác cùng TS.Trần Nam Dũng, TS Phạm Sỹ Nam, TS Trịnh Thanh Đèo và Thầy Nguyễn Đức Tấn
THCS lớp 6, 7, 8, 9 yêu thích môn Toán phát triển tư duy, nâng cao thành tích học tập ở trường và đạt điểm tốt ở các kỳ thi HSG
dành cho học sinh các khối lớp 10, 11, 12 Đội ngũ Giảng Viên giàu kinh nghiệm: TS Lê Bá Khánh Trình, TS Trần Nam Dũng, TS Phạm Sỹ Nam, TS Lưu Bá Thắng, Thầy Lê Phúc Lữ, Thầy Võ Quốc
Bá Cẩn cùng đôi HLV đạt thành tích cao HSG Quốc Gia
các môn học với nội dung bài giảng chi tiết, sửa bài tập SGK, luyện tập trắc nghiệm mễn phí, kho tư liệu tham khảo phong phú và cộng đồng hỏi đáp sôi động nhất
- HOC247 TV: Kênh Youtube cung cấp các Video bài giảng, chuyên đề, ôn tập, sửa bài tập, sửa đề thi
miễn phí từ lớp 1 đến lớp 12 tất cả các môn Toán- Lý - Hoá, Sinh- Sử - Địa, Ngữ Văn, Tin Học và Tiếng Anh
Vững vàng nền tảng, Khai sáng tương lai
Học mọi lúc, mọi nơi, mọi thiết bi – Tiết kiệm 90%
Học Toán Online cùng Chuyên Gia
HOC247 NET cộng đồng học tập miễn phí HOC247 TV kênh Video bài giảng miễn phí
