một số bài tập nâng cao về mạch phi tuyến

Giáo viên: Phạm Thị Hồng Hoa Trong quá trình giảng dạy và bồi dưỡng học sinh giỏi các kiến thức Vật Lý về mạch điện, cả giáo viên và học sinh đều gặp khó khăn về các vấn đề về mạch phi

MỘT SỐ BÀI TẬP NÂNG CAO VỀ MẠCH PHI TUYẾN Giáo viên: Phạm Thị Hồng Hoa

Trong quá trình giảng dạy và bồi dưỡng học sinh giỏi các kiến thức Vật Lý về mạch điện, cả giáo viên và học sinh đều gặp khó khăn về các vấn đề về mạch phi tuyến.Vì tài liệu tham khảo phần này tương đối ít; các vấn đề khó nên ảnh hưởng không nhỏ đến quá trình học tập của các em Qua quá trình dạy chuyên và bồi dưỡng học sinh giỏi, bản thân tôi tìm hiểu và đúc rút một số kinh nghiệm của bản thân về các vấn đề về mạch phi tuyến Nhằm giúp bản thân tôi trong quá trình giảng dạy được tốt hơn và giúp các em học sinh có một tài liệu tham khảo khảo trong quá trình học tập, tôi chọn đề tài sáng

kiến kinh nghiệm của mình là: “MỘT SỐ BÀI TẬP VẬT LÝ NÂNG CAO VỀ MẠCH

PHI TUYẾN”

Cấu trúc đề tài:

- Lý thuyết về mạch phi tuyến

- Phương pháp giải các vấn đề về mạch mạch phi tuyến

- Một số bài tập vận dụng

Các loại bài tập:

- Mạch cầu có chứa phần tử phi tuyến

- Bài toán đồ thị

- Bài toán điốt nắn dòng

NỘI DUNG

I Lý thuyết và phương pháp giải bài tập về mạch phi tuyến.

1 Phương pháp thiết lập mạch dao động điện:

a Phương pháp 1

- Xét xem: + Điện tích giảm hay tăng (Giảm: i = - q’ ; tăng: i = q’)

+ Dòng điện giảm hay tăng (giảm: ε = - Li’ ; ε = Li’)

- Xác định các hđt UAB ; UBC ; UCD

- Thành lập các phương trình điện thế suy ra phương trình dao động

b Phương pháp 2: Phương pháp năng lượng:

- Năng lượng điện trường ở tụ có điện dung C: WC =

2

2

CU

- Năng lượng từ trường ở cuộn dây có độ tự cảm L: WL =

2

2

Li

- Nhiệt lượng tỏa ra trên điện trở R : WR = -i2 R.t

- Theo phương trình định luật bảo toàn năng lượng suy ra phương trình dao động

- Thiết lập pt dao động cho đoạn mạch sau đây:

+ Đặt tên: A, B

+ Điện tích giảm: i = - q’

+ Dòng điện trong L tăng dần: EtC = Li’

A

+ C.U 0

L,i = 0

+

i C.U 0

Cộng thế : UAB + UBA =0 -> -

C

q

+ Li’ = 0 ⇒ -

C

q

- L q,, = 0

2 Phương pháp giải bài tập về mạch phi tuyến:

a Phương pháp đồ thị:

Từ đặc tuyến của các phần tử ,ta vẽ đặc tuyến chung của mạch, sau đó xác định điểm làm việc theo dữ kiện bài tập:

* Các phần tử ghép nối tiếp:

Cùng cường độ dòng điện, hiệu điện thế bằng tổng hiệu điện thế hai đầu các phần tử

* Các phần tử ghép song song:

Cùng hiệu điện thế giữa hai đầu mỗi phần tử, cộng cường độ dòng điện

b Phương pháp đại số:

Biểu diễn gần đúng đặc trưng V-A của các phần tử

Dựa vào mạch và đặc trưng V-A để giải quyết bài tập cụ thể

c Phương pháp lặp:

q”+

LC

1

q = 0

i (U1) i (U2)

U

i(U)

V

i(U1) i(U2) I

i(U1)

V

i

2 (U)

U

u

i1(U) I

ε ,r

D

C

Cường độ dòng điện: i =

r

i U

U0 − ( )

: i1 =

r

i U

U0 − ( )

i2 =

r

i U

U0 − ( )

; , in =

r

i U

U0 − ( n − 1 )

Vận dụng công thức Newton: Biểu diễn làm phi tuyến (toàn mạch, từng mạch) G (x)

= 0 Chọn lấy n0 gần đúng x0 thí nghiệm gần đúng theo:x1 = x0 - ( )

( )0 '

0

x g

x g

(g(x0 hoặc xn

+ 1= = xn thì lấy n0) Như vậy:

Xn + 1 = xn -

) ( '

) (

n

n

x g

x g

II Một số bài tập vận dụng.

Phạm Thị Hồng Hoa 6

Phạm Thị Hồng Hoa 7

Phạm Thị Hồng Hoa 8

Phạm Thị Hồng Hoa 9

Phạm Thị Hồng Hoa 10

Phạm Thị Hồng Hoa 11

Phạm Thị Hồng Hoa 12

Phạm Thị Hồng Hoa 13

Phạm Thị Hồng Hoa 14

Phạm Thị Hồng Hoa 15

Phạm Thị Hồng Hoa 16

Phạm Thị Hồng Hoa 17

Mạch phi tuyến là một vấn đề khó trong chương trình chuyên Vật Lý 11 Trong quá trình làm đề tài này, tôi đã rút ra nhiều kinh nghiệm cho bản thân trong quá trình giảng dạy.Tôi đã đọc rất nhiều tài liệu về mạch phi tuyến Tìm hiểu lý thuyết về mạch phi tuyến, các phương pháp giải bài tập và một số bài tập vận dụng cho các phương pháp này

Khi làm đề tài này, bản thân tôi đã đặt rất nhiều tâm huyết vào nó Tôi hy vọng: Qua quá trình giảng dạy thực tế, tìm hiểu trong sách báo, trên mạng các về mạch phi tuyến, kiến thức Vật Lý về mạch phi tuyến của bản thân tôi sẽ được nâng cao, giúp tôi thuận lợi trong quá trình giảng dạy Mặt khác, đề tài này sẽ giúp các em học sinh có một tài liệu tham khảo bổ ích trong quá trình học tập

Tôi hy vọng sẽ nhận được những phản hồi từ các bạn đồng nghiệp, các em học sinh

để tôi hoàn thiện đề tài này hơn cũng như dần hoàn thiện kiến thức của bản thân

Tôi xin chân thành cảm ơn