ÔN THI đại học cấp tốc điện XOAY CHIỀU

www.facebook.com/hocthemtoan

Dién thoai: 0977616415

NAM HOC 2011 — 2012

Tienthanh_thptnsl@yahoo.com.vn 1 http //violet.vni/tienthanh_thptnsl

Giáo viên: Vũ Tiến Thành

Khung dây kim loại diện tích S gồm N vòng dây đặt trong từ

trường đều cảm ứng từ B quay quanh trục với vạn tốc góc œ

Từ thông hiệu dung © = @,//2

Gia tri ewe dai

+ u luôn sớm pha hơn i

Chỉ có RL:i=_—P

JR?+Z2

—

+ u luôn tré pha hon i

+ 1 luôn sớm pha hơn u

_U

l⁄, ~ Z¿|

+1, u luôn vông pha với nhau

+ Z, > Zc: unhanh pha hon i + ZL< Zc: I nhanh pha hơn u Chỉ có LC: 7 =

Suất điện động hiệu dụng E = Eo/-/2

Hiệu điện thế hiệu dụng E = Eo//2

B TÓM TẮT CÔNG THỨC

1-Dòng điện xoay chiều:

—1- Cách tạo dòng điện xoay chiều

4) Nguyên tắc: Dựa trên hiện tượng cảm ứng điện từ ““ Từ thông biến

thiên sinh ra suất điện động cảm ứng”

b) Từ thông : Khi cho khung đây kín kim loại điện tích S gồm N vòng dây

quay trong lòng từ trường cảm ứng từ B với tốc độ góc œ thì từ thông biến

thiên điều hòa theo phương trình

v6i Ey = N.B.S.@ = gow : suất điện động cực đại fi

E, _ N®, (®m = BS là từ thông cực đại gửi qua 1

“Pp 2

N:: sé vong day : B (T) : cam tng tir ; S (m”) : điện tí

œ@ (rad/s) : tốc độ góc khung hay tần số góc

=> Suấắt điện động chậm pha hơn từ thông góc 5 A,

d) May phat dién:

Tần số dòng xoay chiều: f= oo Trong đó n là số vòng Ya rôto ( vòng/phút) và p là số cặp cực của rôto

a Quan hệ biểu thức: MT In

Xét mạch điện hình vẽ: Nếu bỏ qua điện trở Ñ g may phat ta cd: u=e-ir=e

j NU 2 cos( øt + œ) (V)

+ Điện áp tức thời: u = Uo.eos( øt + d

LD Bot +a- 9) (A)

*Vậy: +Nếu đề bài cho biết trước : ¡ = lạ cos( @t + a) thì u = Ủo cos( øœt + œ+ ø)

+Néu dé bài cho biết trước : u = Uo cos(@t + œ)thì i=Ip cos(@t + a- ø)

+ Công suất tức thời: P = Uleos œ + Ulcos(2mt + @u+ (p¡)

+ Công suất trung binh: P = Ulcos = PR = U*R/Z’ = Up

+ Hệ số công suất :|cosp= = Se = See 2 A

+ MachR, L, C:}i=

+ Đoạn mạch chỉ có L hoặc C hoặc cả L & C : Côn; 0

+ Thường cos@ < 1 Muốn tăng hệ số công suất n thường mắc thêm tụ điện vào mạch

+ Điện năng tiêu thụ ở đoạn mạch : A = Pt; Ha, ‘ong toa ra trén mach Q = A= Pt

trở 1 chiều đài dây điê 4knd

chiêu dài dây điện ^ gy pk aa

tré; S tiét dién cing rén 1 met chicu đài K = 9.10°Nm7/C?; d khoang cach hai

i V the tich ong day bản tụ; S tiết điện bản tụ

“ung thanh " w iy năng lượng điện tử -Làm biên đôi thuận nghịch năng lượng

kiam | tChi 6 uN - Cuận thuần cảm không cần | ` Cản trở hoàn toàn dòng I chiêu Z =

Xét mạch điện xoay chiều có hiệu hiệu thế hai đầu ổn sin

att} | u=U, cos(at+ @,)

R là một biến trở, các giá trị Rọ, L và C không đổi

Gọi Rịa = R + Ro

- _ Ta thấy rằng Pmax khi:

- Khi đó giá trị cực đại của công suất là: 2

Pp = Ư = UE A Ệ

2|Z.-Z.| 2 R,.Bay p2VR, +R, WR, +R.)

V6i Rita va Rota 1a hai gid trị của R cho cùng giá &Ø#o suất

Lưu ý: Khi |Z, -Z el< R, thi gid tri bién trỏ , khi đó giá trị biến trở làm cho công suất toàn

Xét mạch điện xoay chiều có hiệu hiệu thế hai đầu ổn định : u = U, cos(wt + @, )

L là một cuộn dây thuần cảm có giá trị thay đối

Kết luân: 7 việc khảo sát sự biến thiên sự

thay đôi công suất vào giá trị của Z¡ sẽ

cho phép định tính được sự tăng hay giảm

của P theoZ; Từ đó ta có thể tiên đoán

được sự thay đôi của công suất theo giá

trị của 2 trong một số bài toán

Rla điện trở L là một cuộn dây thuần cảm không đổi

và C có giá trị thay đổi

taco:

U aT oT

Max = Retr => Vi mae =Rl,„;U, =1„4:P= (R+)1).;:Ú, „ = 03 Ui star =I R’ +Z2;[cos @],„ =1

- _ Đề thị của công suất theo giá trị Zc :

Upc =U =const ¢R

<=> 70 = 2Z,

cho công suất trên mạch cực đại

e Khi a> > thi Z, =@L > olam cho P =0

a L P, Up co cting gia tri va gid tri @o lam cho I, P, Ur )max tính theo Ou pe :|0; =0@,@, =—-

- Phần cảm : Là nam châm tạo ra từ trường

- Phần ứng : Gồm các cuộn dây giống nhau mắc nối tiếp nhau có định

trên l vòng tròn

Một trong hai phần này chuyên động gọi là Rôto, phần còn lại đứng

yên là Stato Nếu phần ứng chuyên động thì phải có thêm bộ góp “ vành

khuyên + chối quét”

- Máy phát điện xoay chiều ba pha là máy tạo ra 3

suất điện động xoay chiều hình sin cùng tần số, cùng

biên độ và lệch pha nhau =

Cấu tạo :

trên một vòng tròn lệch nhau =

Một nam châm quay quanh tâm O của

với tốc độ góc không đổi

Nguyên tắc : Khi nam châm quay từ thông q| 8A} cuộn dây

biến thiên lệch pha = làm xuất hiện 3 sua động xoay

+ Máy phát măt hình tam giac: Us = Up

+ Tai tiéu thy mac hinh sao: Iu = Ip

+ Tải tiêu thụ mắc hình tam giác: lạ = V3 I

U

hai = Pha; Litai = Ipha = laay = Zz

Trai Dòng điện trong dây trung hòa : -

Nếu 3 tải đối xứng thì ¡ = 0

chọn cách mắc tương ứng với nhau

- Tiết kiệm được dây dẫn

- Cung cấp điện cho các động cơ 3 pha

Lưu ý: Ö máy phát và tải tiêu thụ thường chọn

cách mắc tương ứng với nhau

Công suất 1 tải: P = P—= RI: pha

1A

Khung dây dẫn đặt trong từ trường quay sẽ quay theo từ trường đó với tốc độ nhỏ hơn

Nguyên tắc hoạt động dựa vào hiện tượng cảm ứng điện từ và sử dụng từ trường quay

- Cấu tạo: Gồm có 2 bộ phận chính:

+ Stato : (phần ứng) gồm 3 cuộn dây giống nhau đặt lệch = trén 1 vong

tron

+ Réto : (phần cảm) Khung dây dẫn quay dưới tác dụng của từ trường

- Khi cho dòng điện xoay chiều 3 pha vào 3 cuộn dây ấy thì từ trường do Lo

cuộn đây tạo ra tại tâm O là từ trường quay: Ø= 25 với B là từ trường tông d

hợp tại O, Bọ là từ trường do 1 cuộn dây tạo ra Từ trường quay nay sé ta

vào khung dây làm khung dây quay với tốc độ nhỏ hơn tốc độ quay của

rôto (khung đây) được sử dụng đề làm quay các máy khác

Động cơ không đồng bộ 1 pha: P = Pnuẹt + Pcø = RẺ = Uleosp

Trong đó: P là công suất truy My 1 ở nơi cung cấp

+ Độ giảm điện áp trên đứÕQe Đây tải điện: AU = IR

+ Giảm hao phí có 2 cách :

Giảm R : cách nayyfit ton kém chi phi

Tang U: ips fee may biến thế, cách này có hiệu quá

a Định nghĩa : Thiết bị có khả năng biến đổi

b Cầu tạo : Gồm 1 khung sắt non có pha silíc Ủy 3 | J U2 ( Lõi biến áp) và 2 cuộn dây dẫn quấn trên 2 N, J 4 Nz cạnh của khung Cuộn dây nối với nguồn điện

gọi là cuộn sơ cấp Cuộn dây nối với tải tiêu thụ

d Công thức máy biến áp 3

* May bién dp tong quat :Cuén so cap điện trở trong rị, thứ cấp điện trở r; mắc tải điện tr trở t

mạch từ khép kín hao phí Phu cô không đáng kể:

+ Suất điện động trong cuộn sơ cấp coi như nguồn thu: ø = M, A

t

+ Suất điện động trong cuộn thứ cấp coi như nguồn phát: e, = N,

+ Công suất nguồn ey], = erin

~ ope ~

- Nếu k<1l = U; me \/máy tăng áp

* Công suất của máy biến thế: - Công suất, na Wộn sơ cấp: P = U,]¡cos ø

19

VỚI tang, = ———_ Va tang, = —+—— _ (gia st @; > @2)

œ=#+ 5 => Trong n chu kì đổi chiều 2n -I lần

5 Trường hợp bài toán cộng hưởng

Trong mạch có cộng hưởng khi có 1 trong cac dic Aig sau:

+U,= U,<©Z, = 2, So=

ing dây dẫn trong khoảng thời gian At từ thời điểm tị đến t;:

> Điện lượng chuyển qua trong thời gian nT = 0 + Bước 2: Dùng công thức

7 Bài toán dùng giản đồ

a Các định lí trong tản giác vuông:

" li ham sin: a b _ & 4p 1

sind sinB Sinể

+ Dinh li ham cos: a? = b?+ ¢?—2becosid

c Phuong phap giai:

*Chon ngang là trục dòng điện

*Chọn điểm đầu mạch (A) làm gốc

*Vẽ lần lượt các véc-tơ biểu diễn các điện áp, lần lượt từ

A sang Ð nối đuôi nhau theo nguyên tắc:

+L - lên + C— xuống + R- ngang

Độ dài các véc-tơ tỉ lệ với các giá trị hiệu dụng

†ương ứng

*Nối các điểm trên giản đồ có liên quan đến dữ kiện của bài toán ⁄ )

*Biêu diễn các sô liệu lên giản đô `

*Dựa vào các hệ thức lượng trong tam giác đê tìm các điện áp hoặc góc chưa biết -,v ˆ

8.1 Dựa vào độ lệch pha

R wir

a.Mạch điện đơn giản: A

+ Néu U,, cing pha voi i suyra| X| chi chira R, *

Dùng máy tính casio 570 ES hay PlusjðÃj = (R +r), + (Z4 — Z„)„1= Bx = Une Pox

i 1,49,

8.3 Dựa vào giá trị hiệu dụ

Ư” =Uÿ +U) => M là R-L hoặc R -C

Câu 1 Cho mạch điện gồm hai phần tử gồm điện trở thuần và tụ điện mắc nối tiếp Dùng một vôn kế

có điện trở rất lớn mắc vào hai đầu điện trở thì vôn kế chỉ 80V, đặt vôn kế vào hai đầu tụ điện chỉ 60V Khi đặt vôn kế vào hai đầu đoạn mạch vôn kế chỉ:

Câu2 Cho mạch điện gồm hai phần tử gồm cuộn thuần cảm và tụ điện mắc nối tiếp Dùng một vôn

kế có điện trở rất lớn mắc vào hai đầu cuộn cảm thì vôn kế chỉ 80V, đặt vôn kế vào hai đầu tụ điện chỉ 60V Khi đặt vôn kế vào hai đầu đoạn mạch vôn kế chỉ

Câu3 Nhiệt lượng Q do dòng điện có biểu thức ¡ = 2cos120 ãt(A) toả ra khi đi qua điện trở R =

10Q trong thời gian t = 0,5 phút là

Câu 4 Chọn câu trả lời đứng Một khung dây dẫn có điện tích S = 50cm” gồm 250 vòng dây quay đều với vận tốc 3000 vòng/min trong một từ trường đều B l trục quay A và có độ lớn B = 0,02T Từ thông cực đại gửi qua khung là:

Câu 5 Cường độ của một dòng điện xoay chiều có biểu thức i = 4cos”100 nt(A) Cuong dé dong dién này có giá trị trung bình trong một chu kì bằng bao nhiêu ?

Câu 6 Một dòng điện xoay chiều có cường độ hiệu dụng 2A, tần số 50Hz chạy trên một dây dẫn

Trong thời gian 1s, số lần cường độ dòng điện có giá trị tuyệt đối bằng 1A là bao nhiêu ?

Câu 7 Cường độ dòng điện tức thời chạy qua một đoạn mạch điện xoay chiều là:

i = 4cos(20 nt - 1/2)(A), t do bằng giây Tại thời điểm t;(s) nào đó dòng điện đang giảm và có cường

độ bằng i, = -2A Héi đến thời điểm t; = (tị + 0,025)(s) cường độ dòng điện bằng bao nhiêu ?

Câu 8 Đặt vào hai đầu một tụ điện một điện áp xoay chiều có biểu thức u = Upcos at Dién áp và cường độ dòng điện qua tụ ở các thời điểm tị, t tương ứng lần lượt là: uị = 60V: i¡ = V3 A; UW =

6042 V; lạ= v2 A Biên độ của điện áp giữa hai bản tụ và của cường độ dòng điện qua tụ lần lượt

làA 120V:2A B.120V; v3A C 120/2; 2A D 120 V2 V; 3A

Câu 9 Dat vao hai dau mot tụ điện hiệu điện thế xoay chiều có giá trị hiệu dụng U không đổi và tần

số 50Hz thì cường độ hiệu dụng qua tụ là 1A Để cường độ hiệu dụng qua tụ là 4A thì tần số dong

Câu 10 Một dong dién xoay chiéu đi qua điện trở R = 25 © trong thời gian 2 phút thì nhiệt lượng toa

ra là Q = 60001 Cường độ hiệu dụng của đòng điện xoay chiều là:

Câu 11 Dòng điện xoay chiều có biểu thức ¡ = lọ cos( 120mt + 7/3), TH một a dong dién đổi

GV: Vũ Tiến Thành Trường THPT N Cee

Webside : http://violet.vn/tienthanh_thptnsl Yor 4>

À

\

GV: Vũ Tiến Thành Trường THPT Ngô Si

Câu 14 Một cuộn dây có độ tự cảm L và điện trở thuần không đáng kể, mắc vào "hiện X5 chiều tần số 60Hz thì cường độ dòng điện qua cuộn dây là 12A Nếu mắc cuộn đây trệt i điện xoay chiều có tần số 1000Hz thì cường độ dòng điện qua cuộn dây là:

Câu 15 Một cuộn dây có lõi thép, độ tự cảm L = 318mH và điện trở thuần 100 Người xt

dây vào mạng điện không đổi có hiệu điện thế 20V thì cường độ dòng điện qua cuộn dây là:

Câu 16 Giữa hai bản tụ điện có hiệu điện thế Xoay chiều 220V — 60Hz Dòng điện qua tụ điện có cường độ 0,5A Để đòng điện qua tụ điện có cường độ bằng 8A thì tần số của đòng điện là:

A.15Hz B 240Hz C 480Hz

Câu 17 Một dòng điện xoay chiều chạy qua điện trở R = 10@ Biết nhiệt lượng toả ra trong 30phút

là 9 101) Biên độ của cường độ dòng điện là:

Câu 18 Một đèn có ghi 110V — 100W mắc nối tiếp với điện trở R vào một mạch điện xoay chiều có

u =200+/2 cos(100zt)(V) Để đèn sáng bình thường , R phải có giá trị bằng:

Cau 20 Mot dén 6ng duoc mac vao mang dién xoay chiéu 220V — 50Hz, dién áp môi của đèn là

110^/2 V Biết trong một chu kì của dòng điện đèn sáng hai lần và tắt hai lần Khoảng thời gian một

Câu 21 Cho dòng điện xoay chiều ¡ = losin = (A) chạy qua một dây dẫn Điện lượng chuyển qua

tiết điện của dây theo một chiều trong một nửa chu kì là:

2n nT 27T Câu 22 Đặt vào hai đầu mạch điện RLC nối tiếp một hiệu điện thế xoay chiều có giá trị hiệu dụng không đổi thì hiệu điện thế hiệu dụng trên các phần tử R, L và C đều bằng nhau và bằng 20V Khi tụ

bị nối tắt thì điện áp dụng hai đầu điện trở R bằng

Câu 23 Một đoạn mạch gồm tụ điện C có dung kháng Zc = 100 và một cuộn dây có cảm kháng ZL

= 200G mắc nối tiếp nhau Điện áp tại hai đầu cuộn cảm có biểu thức uạ = 100cos(100 xt +/6)(V) Biểu thức điện áp ở hai đầu tụ điện có dạng là

Câu 25 Một mạch điện không phân nhánh gồm 3 phần tử: R = 80Q, C = 10”/⁄2z(Œ) và cuộn dây

không thuần cảm có L = 1/a(H), điện trở r = 20 Dòng điện xoay chiều trong mạch có biểu thức ¡

= 2cos(100 mt -/6)(A) Điện áp tức thời giữa hai đầu đoạn mạch là

A u= 200cos(100 nt - z/4)(V) B.u= 200/2 cos(100 t - z/4)(V)