Mục đích yêu cầu: Vận dụng các kiến thức ở các bài đã học “Hiệu điện thế dao động điều hòa - dòng điện xoay chiều” và bài “Dòng điện xoay chiều trong đoạn mạch chỉ có R, L, C" để giải
Trang 1TIẾT 20: BÀI TẬP
I Mục đích yêu cầu:
Vận dụng các kiến thức ở các bài đã học “Hiệu điện thế dao động điều hòa
- dòng điện xoay chiều” và bài “Dòng điện xoay chiều trong đoạn mạch chỉ có R,
L, C" để giải các bài tập trong Sgk
Từ đó giúp học sinh nâng cao kiến thức lý thuyết, rèn luyện kỹ năng tính toán nhanh chóng chính xác
* Trọng tâm: Tính ZL, ZC,U, I
* Phương pháp: Pháp vấn, diễn giảng, gợi mở
II Chuẩn bị: Hs làm bài tập ở nhà
III Tiến hành lên lớp:
A Ổn định:
B Kiểm tra: Gọi 3 HS lên bảng, mỗi HS làm một đoạn mạch sau:
Cho dòng điện i = I0 sint Viết biểu thức u; vẽ giản đồ vectơ; nhận xét về dao động của u với i, biểu thức định luật Ohm trong đoạn mạch chỉ có R hoặc C hoặc L?
C Bài mới
Trang 24 Cho: a 220 V, 50 Hz
b 127 V, 60 Hz
Viết phương trình dao động của hiệu
điện thế?
Hiệu điện thế dao động điều hòa - Dòng điện xoay chiều
Bài tập 4 – Sgk trang 49
Giả sử pt dao động hiệu điện thế có dạng: u = U0
sint
a U = 220 V => U0 = U 2 = 220 2 3 ( V )
f = 50 Hz => = 2pf= 2p50 = 100p (rad/s)
Vậy: u = 3p sin (100pt) (V)
b U = 127 V => U0 = U 2 = 127 2 180 ( V )
f = 60 Hz => = 2pf= 2p.60 = 120p (rad/s)
Vậy: u = 180 sin (120pt) (V)
4 a Viết biểu thức biểu diễn độ lớn
của cảm kháng? Dung kháng?
b Cảm kháng và dung kháng có tác
dụng như thế nào đối với dòng điện
xoay chiều có tần số khác nhau?
Dòng điện xoay chiều trong đoạn mạch chỉ có R, L,
C
Bài tập 4 – Sgk trang 55
a Biểu thức độ lớn của cảm kháng: ZL = Lw
Biểu thức độ lớn của dung kháng: ZC =
Cw 1
b Mà = 2pf => cảm kháng: ZL = L = L(2pf)
Trang 3=> dung kháng: ZC =
C
1 =
) 2 ( C
1
Nhận xét: Khi tần số f của dòng điện xoay chiều
tăng thì ZL tăng còn ZC giảm, ngược lại khi f giảm thì ZL giảm còn ZC tăng
5 Cho: L = 0,8h
U = 220 V; f = 50 Hz
Tính: ZL và I = ?
Bài tập 5 – Sgk trang 55
a Tính cảm kháng Z L = L mà = 2pf = 2p.50 = 100p (rad/s)
=> ZL = 0,8 100p 251 ()
b Tính cường độ hiệu dụng của dòng điện, áp dụng định luật Ohm:
) A ( 88 , 0 251
220 Z
U I L
6 Cho: C = 20 mF = 2 10-5 F
U = 127 (V); f = 60 Hz
Tính: ZC và I = ?
Bài tập 6 – Sgk trang 56
a Vì đoạn mạch chỉ có tụ điện nên điện trở thuần nhỏ không đáng kể, nên dung kháng của mạch là:
ZC =
Cw
1
mà = 2pf = 2p.60 = 120p (rad/s)
ZC =
Cw
1
120 x 10 2
1
b Tính cường độ hiệu dụng: , 96 ( A )
132
127 Z U
Trang 43.4
Cho: khung hình chữ nhật cĩ:
S = 20x30 (cm) = 0,2x0,3 (m)
N = 100 vịng
B = 0,2 T (B đều)
vận tốc quay của khung là: f = 120
vịng/phút
Xác định:
a phương trình e = ?
b Khi t = 10s => e = ?
Kể từ khi khung vuơng gĩc B (t = 0)
Bài tập Sách bài tập
Bài tập 3.4 trang 23
a f = NBScos(t + j)
Chọn t = 0 khi khung dây vuơng gĩc với từ
trường, khi đĩ:
j = 0 => cos j = 1 => f max = NBS và: f = NBS cost
mà: e = ' = NBS sint
' 60
120 1
120
phút vòng
=> = 2pf = 4p (rad/s) Đặt E 0 = NBS = 4p.100.0,2 (0,3x 0,2) = 15 (V)
Vậy pt: e = 15 sin 4pt (V)
b Khi t = 10s thay vào phương trình e ta cĩ: e = 15sin40p
=> e = 0 (V) vì sin 40p = 0
3.5
Đèn neon đặt ở U = 119 V sáng hoặc
tắt khi u = 84V Tính thời gian kể từ
Bài tập 3.5 – trang 23
P/t: u = U 0 sint = t
T
2 sin 2
Trang 5lúc đèn sáng cho đến lúc tắt trong ½ T
của dòng điện xoay chiều
Vậy u = 119
T
2 sin
(V) (Vẽ đồ thị) Xét trong ½ T, khi u tăng đến giá trị u = 84V: đèn sáng lên, nó vẫn sáng khi u > 84V và tắt khi u giảm tới 84V
Tại điểm đèn bắt đầu sáng và bắt đầu tắt, ta có:
84 = 119
T
2 sin
6
t T
2 1
6
5 t T
2 2
=>
12
T 2
T 6
12
T 5 2
T 6
5
Vậy t = t 2 – t 1 =
3
T 12
T 4 12
T 12
T 5
D Củng cố: Nhắc lại:
Đoạn mạch chỉ có
Điện trở thuần R
Tụ điện C Cuộn cảm L
Biểu thức dòng điện
i = I0 sint i = I0 sint i = I0 sint
Hiệu điện thế u = U0 sint u = U0 sin
2
t u = U0 sin
2 t
Hiệu điện thế hiệu dụng
U = IR
U = IZC với
C
1
ZC
U= IZL và ZL =
L
Trang 6E Dặn dò: Xem bài “Đoạn mạch RLC không phân nhánh”