các dạng bai tập điện xoay chiều

Lập ra hệ phương trình sau đó giải.. Cần phải nghĩ đến giãn đồ véc tơ vẽ cho mạch điện đó để bảo đảm hệ phương trình không bị sai.. Khi bài toán cho các điện áp hiệu dụng thành phần và h

TÓM TẮT KIẾN THỨC CHƯƠNG III KHỐI 12 ( phần 1)

I Các công thức

- Điện áp hiệu dụng : 0

2

U

U  ; Cường độ hiệu dụng : 0

2

I

I  ; Suất điện động hiệu dụng : 0

2

E

E  .

( Các giá trị tức thời luôn thay đổi, giá trị biên độ và giá trị hiệu dụng không đổi, dương; Chỉ có giá trị hiệu dụng mới đo được bằng dụng cụ nhiệt)

- Mạch điện chỉ có điện trở thuần : i I 2 os( t)c  thì u U 2 os( t)c  và r

R

U

I 

- Mạch điện chỉ có cuộn cảm thuần : i I 2 os( t)c  thì 2 os( t+ )

2

u U c   và L

L

U I z

 mà 2

L

Z L fL.Nếu u U 2 os( t)c  thì 2 os( t- )

2

i I c  

- Mạch điện chỉ có tụ điện : i I 2 os( t)c  thì 2 os( t- )

2

u U c   và C

C

U I z

2

C

Z

C fC

Nếu u U 2 os( t)c  thì 2 os( t+ )

2

i I c  

- Mạch điện RLC mắc nối tiếp :i I 2 os( t)c  thì u U 2 os( t+ )c   Ngược lại Nếu u U 2 os( t)c  thì i I 2 os( t- )c   Mà

+ Tổng trở Z  R2(Z L Z C)2 ; Góc lệch pha giữa u so với I là tan Z L Z C

R

  + Định luật Ôm : I U Z ; Công suất thiêu thụ : P U I c os =I 2R Hệ số công suất os =R

Z

k c  + Công thức quan hệ giữa các điện áp hiệu dụng : 2 2 2

U U  U U

+ Cộng hưởng điện khi I = IMax; Điều kiện cộng hưởng điện 2L C  hay 1 1

LC

 

II Các dạng bài tập thường gặp

Dạng 1 : Lập biểu thức dòng điện và biểu thức điện áp :

- Cách giải : Nếu cho trước i dạng i I 2 os( t)c  thì biểu thức u là u U 2 os( t+ )c  

Ngược lại nếu cho trước u dạng u U 2 os( t)c  thì biểu thức i là i I 2 os( t- )c  

U và I liên hệ với nhau bởi I U

Z

 ;

Dạng 2 : Tìm giá trị R, L, C, f của mạch :

- Cách giải : hãy dùng công thức trên và áp dụng cho mạch điện trong bài toán Lập ra hệ phương trình sau đó giải Cần phải nghĩ đến giãn đồ véc tơ vẽ cho mạch điện đó để bảo đảm hệ phương trình không bị sai Chú ý thêm tích Z Z L C L

C

 Khi bài toán cho các điện áp hiệu dụng thành phần và hai đầu mạch, cho công suất tiêu thụ nhưng chưa cho dòng điện thì hãy lập phương trình với điện áp hiệu dụng Khi tìm ra UR sẽ tìm

R

P I U

 sau đó tìm R ; L; C

U

Dạng 3 : Chứng minh cuộn dây có hoặc không có điện trở thuần thì dựa vào các dấu hiệu quan hệ

điện áp hoặc góc lệch pha giữa dòng điện với điện áp, góc lệch pha giữa các điện áp với nhau Nên dựng giãn đồ véc tơ để dễ thấy trong trường hợp góc lêch pha

Dạng 4 Giải các bài toán cực trị

1/ Cực trị liên quan đến hiện tượng cộng hưởng : dòng điện cực đại, công suất và hệ số công suất cực đại hoặc điện áp hai đầu điện trở cực đại ( L hoặc C hoặc f thay đổi, R không đổi)

+ Điều kiện : 2L C  hay Z1 L = ZC

+ Các hệ quả kéo theo :

- Zmin = R; u và I cùng pha với nhau

- Imax =

R

U

; Pmax=

2

U

R ; k max = 1; UR(max) = U ( điện áp hai đầu điện trở thuần bằng

điện áp hiệu dụng hai đầu mạch )

- Điện áp hai đầu mạch cùng pha điện áp hai đầu điện trở thuần nhưng sớm pha hơn điện áp hai đầu tụ điện

2



và trễ pha hơn điện áp hai đầu cuộn cảm góc

2



2/ Cực trị liên quan đến công suất cực đại khi điện trở thuần trong mạch thay đổi ( L, C, f không đổi)

- Điều kiện : điện trở thuần hai đầu mạch R = Z L Z C

- Hệ quả kéo theo : os = 2;

c    ;

2 ax

2

m

U P

R

 ; Zmin  2R

Đây là điện trở thay đổi để công suất cả mạch cực đại còn công suất trên điện trở đó cực đại

thì Pmax khi R r2(Z L Z C)2 và

2 ax

2 2

m

U P

R r



 ( r là điện trở không thay đổi)

3/ Cực trị liên quan đến điện áp cực đại

- Khi L thay đổi, C và tần số f không đổi để UL cực đại thì

C L

C

R Z Z

Z



- Khi C thay đổi, L và tần số f không đổi để UC cực đại thì

L C

L

R Z Z

Z



- Khi tần số f thay đổi còn L và C không đổi để UC cực đại thì

2 2 2

2 2

2 2

LC R C

C L

- Điện áp hai đầu một đoạn mạch có chứa R và C hoặc L cực đại khi ZL = 2ZC Ví dụ

( 2 ) 1

C

U

U I R Z

Z Z Z

R Z







URC( max) khi ZL-2ZC = 0

4/ Bài toán hộp kín: để giải cần nghĩ đến quan hệ điện áp hiệu dụng hoặc độ lệch pha giữa điện áp với

dòng điện hoặc giữa các điện áp với nhau Tốt nhất hãy dựng giãn đồ véc tơ cho bài

5/ Bài toán cộng được của các điện áp hiệu dụng thành phần : muốn cộng được các điện áp thành

phần với nhau thì các điện áp đó phải cùng pha nghĩa là độ lệch pha giữa các điện áp đó với dòng điện phải như nhau 1 2 tan1tan2

6/ Bài toán liên quan đến độ lệch pha giữa hai điện áp bằng

2

 thì tan góc lệch pha này bằng cotan

góc lệch pha kia Nghĩa là 1 1 2



