Tài liệu ôn thi vật lý 12 tập 2 bản HS

Giá trị của điện áp giữa hai bản tụ có giá trị bằng giá trị điện áp cực đại v đang giảm tương ứng vật chuyển động tròn đều ở vị trí , ban đầu vật ở 1 chu kì qua 2 lần n n ví

PHƯƠNG PHÁP GIẢI VẬT LÝ 12 VÀ ĐỀ THI ĐẠI HỌC Tập 2: Phần còn lại H v t n hs

Lớp …………

Hãy in ra và đọc kèm với sách giáo khoa

Hãy chia sẻ để mọi người cùng đọc nhé!

BIÊN SOẠN: Phan Văn Sự

Phiên bản 2020

MỤC LỤC

Trang

CHƯƠNG III DÕNG ĐIỆN XOAY CHIỀU

Bài 1 Đại cương dòng điện xoay chiều 3

B i 2 Mạch RLC 27

B i 3 Phương pháp giản đồ vecto 42

B i 4 Công suất 63

B i 5 Giá trị lớn nhất, nhỏ nhất 79

B i 6 Máy biến áp v truyền tải điện 112

B i 7 Máy phát điện v động cơ điện 128

CHƯƠNG IV DAO ĐỘNG VÀ SÓNG ĐIỆN TỪ B i 1 Mạch dao động LC 135

B i 2 Năng lượng mạch LC 145

B i 3 Sóng điện từ v truyền thông bằng sóng vô tuyến 158

Ôn tập cuối chương IV 167

Đề thi học kỳ 1 172

CHƯƠNG V SÓNG ÁNH SÁNG B i 1 Tán sắc ánh sáng 178

B i 2 Hiện tượng phản xạ- lăng kính 186

Bài 3 Giao thoa sóng ánh sáng 191

B i 4 Máy quang phổ, tia X 212

Đề kiểm tra giữa kỳ II 222

CHƯƠNG VI LƯỢNG TỬ ÁNH SÁNG B i 1 Hiện tượng quang điện ngo i- thuyết lượng tử ánh sáng 227

B i 2 B i toán về tia X 244

B i 3 Mẫu nguy n tử Bor-quang phổ Hdro 248

B i 4 Hiện tượng phát quang, tia Laze 262

CHƯƠNG VII VẬT LÝ HẠT NHÂN B i 1 Đại cương vật lý hạt nhân 267

B i 2 Phóng xạ 276

B i 3 Phản ứng hạt nhân 291

Đề ôn thi 313

CHƯƠNG III: DÕNG ĐIỆN XOAY CHIỀU Bài 1 ĐẠI CƯƠNG DÕNG ĐIỆN XOAY CHIỀU

1) Giới thiệu về dòng điện

Dòng điện l dòng chuyển dời có hướng của các hạt mang điện do tác dụng của lực điện trường, tùy môi trường khác nhau m hạt mang điện khác nhau, có thể l electron (trong kim loại), Ion+, Ion-(trong dung dịch điện phân, ) Dòng điện không đổi có chiều v cường độ không đổi, dòng điện 1 chiều có chiều không đổi nhưng cường độ có thể thay đổi Tác dụng nổi bật của dòng điện l tác dụng từ v tác dụng sinh lý

Định nghĩa dòng điện xoay chiều: Dòng điện xoay chiều có bản chất l dòng dao động cưỡng bức của các

hạt mang điện dưới tác dụng của điện trường biến thi n tạo bởi hiệu điện thế xoay chiều, dòng điện xoay chiều

có chiều luôn thay đổi v có cường độ biến thi n điều hòa theo quy luật h m cos với thời gian

Phương trình i = I0.cos(t + ) ( A) Hoặc u = U0.cos(t + ) (V)

Trong đó:

- i: g i ℓ cường độ dòng điện tức thời (A)

- I 0 : g i ℓ cường độ dòng điện cực đại (A)

- u: g i ℓ hiệu điện thế tức thời (V)

- U 0 : g i ℓ hiệu điện thế cực đại (V)

- : g i ℓ tần số góc của dòng điện (rad/s)

Cách tạo ra dòng điện xoay chiều

Cho khung dây dẫn có diện tích S gồm có N vòng dây quay đều với vận tốc góc ω xung quanh trục đối xứng x‟x trong từ trường đều có ⃗⃗ xx ' Tại t = 0 giả sử

⃗ ⃗⃗ , sau khoảng thời t, n quay được một góc ωt Từ thông gởi

qua khung là  = NBScos(ωt) Wb  Từ thông l tổng đường sức

từ gửi qua khung dây

Đặt Φo = NBS  Φ = Φ0cos(ωt), Φo được g i l từ thông

cực đại Theo hiện tượng cảm ứng điện từ trong khung hình th nh

suất điện động cảm ứng có biểu thức e = – Φ‟ = ωNBSsin(ωt)

Đặt E0 = ωNBS = ωΦ0 là suất điện động cảm ứng cực đại

 e = E0sin(ωt) = E0cos(ωt - 

2) Vậy suất điện động trong khung dây biến thi n điều hòa với

tần số góc ω v chậm pha hơn từ thông góc π/2 Nếu mạch ngo i

kín thì trong mạch sẽ có dòng điện, điện áp gây ra ở mạch ngo i

cũng biến thi n điều hòa: u = U0cos(ωt + φu) V

Đơn vị : S (m2), Φ (Wb) – Webe, B (T) – Testla, N (vòng),

Ví dụ 2 Một khung dây hình chữ nhật, kích thước (40 cm x 60 cm), gồm 200 vòng dây, được đặt trong một từ

trường đều có cảm ứng từ 0,2 (T) Trục đối xứng của khung dây vuông góc với từ trường Khung dây quay quanh trục đối xứng đó với vận tốc 120 vòng/phút

a) Tính tần số của suất điện động

b) Ch n thời điểm t = 0 l lúc mặt phẳng khung dây vuông góc với đường cảm ứng từ Viết biểu thức suất điện động cảm ứng trong khung dây

c) Suất điện động tại t = 5 (s) kể từ thời điểm ban đầu có giá trị n o ?

Hướng dẫn

a) Tần số của suất điện động l

ω

2 = 2 Hz

b) Suất điện động cực đại: E0 = ωNBS = 4π 200 0,2 0,24 = 120,64 V

Do tại t = 0, mặt phẳng khung vuông góc với cảm ứng từ n n φ = 0 (do ⃗ ⃗⃗ )

Từ đó ta được biểu thức của suất điện động l e = E0sin(ωt) = 120,64sin(4πt) V

c) Tại t = 5 (s) thay v o biểu thức của suất điện động viết được ở tr n ta được e = E0 = 0 V

Ví dụ 3 Một khung dây dẫn có diện tích S = 50 cm2

gồm 150 vòng dây quay đều với vận tốc 3000 vòng/phút trong một từ trường đều có cảm ứng từ ⃗⃗ vuông góc trục quay của khung v có độ lớn B = 0,002 T Tính

a) Từ thông cực đại gửi qua khung

b) Suất điện động cực đại

a) Viết biểu thức xác định từ thông Φ qua khung dây

b) Viết biểu thức xác định suất điện động e xuất hiện trong khung dây

Hướng dẫn

a) Theo b i tại t = 0 ta có φ = 0

Từ thông cực đại Φ0 = N.B.S = 100.0,1.50.10–4 = 0,05 Wb

Từ đó, biểu thức của từ thông l Φ = 0,05cos(100πt) Wb

b) Suất điện động cảm ứng e = - Φ‟ = 0,05 100π sin100πt = 5πsin100πt V

Ví dụ 5(ĐH – 2009) Từ thông qua một vòng dây dẫn l 2.10 2  

  Biểu thức của suất

điện động cảm ứng xuất hiện trong vòng dây n y l

2) Các giá trị hiệu dụng, giá trị tức thời:

- Cường độ dòng điện hiệu dụng: I =

- Số chỉ của vôn kế, ampe kế nhiệt v các giá trị định mức ghi tr n các thiết bị điện l giá trị hiệu dụng

- Không thể đo các giá trị hiệu dụng bằng thiết bị đo khung quay do sự đổi chiều li n tục của dòng điện m phải dùng vôn(ampe) kế nhiệt

Ví dụ 1 Một dòng điện xoay chiều có phương trình dòng điện như sau: i = 5cos(100t + 

2 ) A Hãy xác định giá trị hiệu dụng của dòng điện trong mạch?

Ví dụ 1 Tại thời điểm t = 1,5s cường độ dòng điện trong mạch có giá trị ℓ i = 5A Giá trị tr n ℓ giá trị:

A Giá trị cực đại B Giá trị tức thời C Giá trị hiệu dụng D Giá trị trung bình

Hướng dẫn

Cường độ dòng điện của dòng điện tại t = 1,5 s ℓ giá trị tức thời

Ví dụ 2 Biết i = I0cos(100t+ /6) A Tìm thời điểm cường độ dòng điện có giá trị bằng 0?

A t = 1/300 + k/100s (k = 0,1,2 ) B t = 1/300 + k/100s (k = 1,2 )

C t = 1/400 + k/100 s(k = 0,1,2 ) D t = 1/600 + k/100 (k = 0,1,2 )

Hướng dẫn:

Thời gian lần đầu ti n i=0 l

Ví dụ 3 Cho dòng điện xoay chiều có biểu thức i = 2cos(100πt + π/3) A

a) Tính cường độ dòng điện trong mạch khi t = 0,5 (s); t = 0,125 (s)

b) Tìm những thời điểm m cường độ dòng điện trong mạch có giá trị 1 A

c) Tại thời điểm t cường độ dòng điện trong mạch có giá trị 1 A v đang giảm Hỏi sau đó 1/200 (s) thì

cường độ dòng điện có giá trị l bao nhi u?

Hướng dẫn:

c) Áp dụng đường tròn ta có {

 = chu kỳ

(s) mà

 n n góc quét ̂=  = Vậy cường độ lúc sau l √ (A)

Nhận xét: Vì cường độ dòng điện tức thời i( hay u tức thời) l một dao động điều hòa n n ta cũng có thể áp

dụng hình chiếu trong đường tròn dao động điều hòa để giải

Ví dụ 4 (ĐH 2010) Tại thời điểm t, điện áp u = 200 2cos(100 t - 

2) (trong đó u tính bằng V, t tính bằng s)

có giá trị 100 2 V v đang giảm Sau thời điểm đó 1

300 s, điện áp này có giá trị ℓ

Hướng dẫn:

Tại thời điểm t hiệu điện thế u =1 √ V v đang giảm, vật chuyển động tròn

đều tại điểm M

= | | √

√

=> Sau thời điểm t kho¶ng thêi gian

s bán kính OM quay được một góc

Ví dụ 6 Cho dòng điện xoay chiều có biểu thức i = 4cos(100πt + π/6) A

a) Tính cường độ dòng điện trong mạch khi t = 0,5 (s); t = 0,125 (s)

b) Tìm những thời điểm m cường độ dòng điện trong mạch có giá trị 2 3 A

c) Tại thời điểm t cường độ dòng điện trong mạch có giá trị 2 2 A v đang tăng Tìm cường độ dòng điện

sau đó 1/120 s

Chú ý Ngo i ra, đối với dòng điện xoay chiều, các đại lượng như điện áp, suất điện động, cường độ điện

trường, … cũng l h m số sin hay cosin với thời gian

Trong mạch điện xoay chiều các đại lượng có sử dụng giá trị tức thời là:

)(

cos

)cos(

)cos(

)cos(

2 2 0 2 0 0 0

i e

i u

t R

I R i p

t E

e

t I

i

t U

*Cách tìm giá trị hiệu dụng của dòng điện xoay chiều

Cho dòng điện xoay chiều i = I0cos(ωt + φ) A chạy qua R, công suất tức thời tiêu thụ trên R:

p = Ri2 = RI20cos2(t +) = RI20

2

)22cos(

22

2 0 2

0 RI t 

RI

s Giá trị trung bình của công suất trong 1 chu kì: p cos(2 2 )

22

2 0 2

RI

Nhiệt lượng tỏa ra khi đó l Q = P t = I Rt

2

2 0

Cũng trong cùng khoảng thời gian t cho dòng điện không đổi (dòng điện một chiều) qua điện trở R nói trên thì nhiệt lượng tỏa ra l Q‟ = I2Rt

I được g i là giá trị hiệu dụng của cường độ dòng điện xoay chiều hay cường độ hiệu dụng

Tương tự, ta cũng có điện áp hiệu dụng và suất điện động hiệu dụng là U =

3) Xác định số ℓần dòng điện đổi chiều trong 1s

- Trong một chu kỳ dòng điện đổi chiều 2 ℓần

- Xác định số chu kỳ dòng điện thực hiện được trong một giây (tần số)

 Số ℓần dòng điện đổi chiều trong một giây: n = 2f

Chú ý: Nếu đề y u cầu xác định số ℓần đổi chiều của dòng điện trong 1s đầu ti n thì n = 2f

- Nhưng với trường hợp đặc biệt khi pha ban đầu của dòng điện ℓ  = 0 hoặc  thì trong chu kỳ đầu ti n dòng điện chỉ đổi chiều một lần n n số ℓần dòng điện đổi chiều trong một giây đầu ti n ℓ :  n = 2f - 1

Ví dụ 1 Dòng điện có biểu thức i = 2cos100t A, trong một giây đầu ti n dòng điện đổi chiều b o nhi u ℓần?

Hướng dẫn

- Chu kỳ đầu ti n dòng điện đổi chiều một ℓần

- Tính từ các chu kỳ sau dòng điện đổi chiều 2 ℓần trong một chu kỳ

 Số ℓần đổi chiều của dòng điện trong một giây đầu ti n ℓ : n = 2 f - 1 = 2.50 - 1 = 99 ℓần

Ví dụ 2 Dòng điện có biểu thức i = 2cos100t A, trong một giây dòng điện đổi chiều bao nhi u ℓần?

Hướng dẫn

Trong 1chu kỳ dòng điện đổi chiều 2 ℓần

 1s dòng điện thực hiện 50 chu kỳ  Số ℓần đổi chiều ℓ : 100 ℓần

Ví dụ 3Một dòng điện xoay chiều có phương trình i = 2cos(2ft) A Biết rằng trong 1 s đầu ti n dòng điện đổi chiều 119 ℓần, hãy xác định tần số của dòng điện?

t

st

Ví dụ 1 Mạch điện có giá trị hiệu dụng U = 220 V, tần số dòng điện ℓ 50Hz, đèn chỉ sáng khi |u| ≥ 110 2 V

Hãy tính thời gian đèn sáng trong một chu kỳ?

Hướng dẫn

Ta có: cos =

0U

s s

- Không cho dòng điện 1 chiều hay dòng điện không đổi đi qua

- Cho dòng điện xoay chiều “đi qua” nhưng cản trở dòng xoay chiều (thật chất dòng điện xoay chiều không qua tụ m do sự biến thi n từ trường sinh ra dòng điện xoay chiều), đại lượng đặc trưng cho mức cản trở của tụ C với dòng xoay chiều g i l dung kháng ZC = (ZC tỉ lệ nghịch với ƒ )

- ZC chỉ phụ thuộc v o cấu tạo tụ C v tần số dòng xoay chiều f, dòng điện có tần số c ng nhỏ c ng bị tụ C cản trở nhiều v ngược lại

- Tụ C cản trở dòng xoay chiều nhưng không ti u hao điện năng

c Cuộn dây thuần cảm L:

- Cho dòng điện không đổi đi qua ho n to n m không cản trở

- Cho dòng điện xoay chiều đi qua nhưng cản trở dòng xoay chiều, đại lượng đặc trưng cho mức cản trở của cuộn dây với dòng xoay chiều g i l cảm kháng ZL = ω ℓ = L 2ƒ () (ZL tỉ lệ thuận với ƒ )

- ZL chỉ phụ thuộc v o cấu tạo cuộn dây v tần số dòng xoay chiều, dòng điện có tần số c ng lớn c ng bị cuộn dây cản trở nhiều v ngược lại

- Cuộn dây thuần cảm L cản trở dòng xoay chiều nhưng không ti u hao điện năng

Chỉ cho dòng điện xoay chiều “đi qua” v cản trở

Chỉ cản trở dòng điện xoay chiều

U

I ;

C

0 0Z

U

I  ;i

L

0 0Z

U

I  ;

LZ

1

C f

S l



Giản đồ u - i

Ví dụ 1 Điều n o sau đây l đúng khi nói về đoạn mạch xoay chiều chỉ có điện trở thuần?

A Pha của dòng điện qua điện trở luôn bằng không

B Mối li n hệ giữa cường độ dòng điện v điện áp hiệu dụng l U = I/R

C Nếu điện áp ở hai đầu điện trở l u = U0sin(ωt + φ) V thì biểu thức dòng điện l i = I0sin(ωt) A

D Dòng điện qua điện trở v điện áp hai đầu điện trở luôn cùng pha

Hướng dẫn

Câu A sai vì pha của dòng điện bằng với pha của điện áp chứ không phải luôn bằng 0

Câu B sai vì biểu thức định luật Ohm l U = I R

Câu C sai vì dòng điện v điện áp cùng pha n n u = Uosin(ωt + φ) V  i = I0sin(ωt + φ) A

U = 100 Ω

Ví dụ 3 Một điện trở thuần R=100, khi dùng dòng điện có tần số 50Hz Nếu dùng dòng điện có tần số 100Hz thì điện trở sẽ

A Giảm 2 ℓần B Tăng 2 ℓần C Không đổi D Giảm 1/2 ℓần

Hướng dẫn

Ta có: R = l

S n n R không phụ thuộc v o tần số của mạch

Ví dụ 4 (ĐH 2018) Dòng điện xoay chiều có cường độ hiệu dụng 2A chạy qua điện trở 110 Ω Công suất tỏa

nhiệt tr n điện trở bằng

A 220 W B 440 W C 440√2 W D 220√2 W

Hướng dẫn: Công suất

Ví dụ 5 Mắc điện trở thuần R = 55 Ω v o mạch điện xoay chiều có điện áp u = 110cos(100πt + π/2) V

a) Viết biểu thức cường độ dòng điện qua mạch

b) Tính nhiệt lượng tỏa ra tr n điện trở trong 10 phút

104

3

104(F)

Ví dụ 9 (CĐ 2010) Đặt điện áp u = U0cost v o hai đầu cuộn cảm thuần có độ tự cảm L Tại thời điểm điện

áp giữa hai đầu cuộn cảm có độ ℓớn cực đại thì cường độ dòng điện qua cuộn cảm bằng

 H, i = 2cos(100πt -



3) A c) L = 2

2 H, i = 6cos(100πt -



4 ) A

Hướng dẫn

Với mạch điện chỉ có L thì ta luôn có phương trình điện áp: u= cos(

310050.32.0 0

L

V Z

I U

 i = 2 3cos(100πt + 

6) A

Ví dụ 13 Mạch điện xoay chiều chỉ có cuộn thuần cảm với độ tự cảm L Đặt v o hai đầu cuộn thuần cảm một

điện áp xoay chiều u = U 2cos(ωt + φ) V Cường độ dòng điện cực đại của mạch được cho bởi công thức

L

U I

U I

20

Ví dụ 14 Mạch điện xoay chiều chỉ có cuộn thuần cảm với độ tự cảm L Đặt v o hai đầu cuộn thuần cảm một

điện áp xoay chiều có biểu thức u = U0cos(ωt + φ) V Cường độ dòng điện tức thời của mạch có biểu thức l

20

U Z

U I

U

A

Ví dụ 15 Mạch điện gồm cuộn dây thuần cảm, độ tự cảm L = 1/4H được gắn v o mạng điện xoay chiều người

ta thấy dòng điện trong mạch có biểu thức ℓ i = 2 cos(100t - /6) A Hỏi nếu gắn v o mạng điện đó đoạn mạch chỉ có tụ điện có điện dung ℓ 10-3

/4 F thì dòng điện trong mạch có biểu thức ℓ ?

A i = 25cos(100t + /2) A B i = 2,5cos(100t + /6) A

C i = 2,5 cos(100t + 5/6) A D i = 1,25 cos(100t + 5/6) A

Hướng dẫn Từ pha của iL tính được pha u, rồi tính pha ic theo pha u

Ví dụ 16 Cho đoạn mạch gồm R và cuộn dây thuần cảm, khi mắc đoạn mạch trên với dòng điện không đổi có

U=40 (v) thì cường độ dòng điện là 0,5 Ampe, khi mắc vào mạch điện xoay chiều có dạng u=220√ Cos(100 thì cường độ hiệu dụng bằng 2,2 A Tính R, tổng trở Z và ZL biết mối quan hệ giữa R, Z và ZL là

Ví dụ 17 Cho đoạn mạch gồm R và cuộn dây thuần cảm, khi mắc đoạn mạch trên với dòng điện không đổi có

U=40 (v) thì cường độ dòng điện là 1 Ampe, khi mắc vào mạch điện xoay chiều có dạng u=220√ Cos(100 thì cường độ hiệu dụng bằng 4,4 A Tính R, tổng trở Z và ZL biết mối quan hệ giữa R, Z và ZL là

Z2=R2+Z2L

Đáp án R=40 (), Z= 50 (), ZL=30 ()

Ví dụ 18 Đặt v o hai đầu một cuộn thuần cảm L một điện áp xoay chiều có giá trị hiệu dụng U không đổi và

tần số f thay đổi Khi cho f= 60 Hz thì cường độ dòng điện hiệu dụng qua mạch l 2 A Để cường độ dòng điện hiệu dụng qua mạch là 3 A thì tần số dòng điện phải bằng bao nhiêu ?

uI

i

2 2

uI

i

Ví dụ 1 Đoạn mạch điện xoay chiều chỉ có cuộn cảm có hệ số tự cảm L Điện áp tức thời v cường độ dòng

điện tức thời của mạch l u v i Điện áp hiệu dụng v cường độ hiệu dụng l U, I Biểu thức n o sau đây l

đúng?

2 2

u

2 2

u

2 2

u

D

2

12 2

2)2cos(

)cos(

2)

cos(

u u

L

t I

t I

i

t U

t U

2 2

u

2 2

u

Ví dụ 2 Một mạch điện xoay chiều có độ lệch pha giữa điện áp v cường độ dòng điện chạy trong mạch là π/2

Tại một thời điểm t, cường độ dòng điện trong mạch có giá trị 2 A thì điện áp giữa hai đầu mạch là 100 6 V Biết cường độ dòng điện cực đại là 4 A Điện áp hiệu dụng giữa hai đầu mạch điện có giá trị là

u

Thay số ta được:

4

36

10

2 4

(F) Ở thời

điểm điện áp giữa hai đầu tụ điện l 300 V thì cường độ dòng điện trong mạch l 2 2 A Viết biểu thức cường

độ dòng điện chạy qua tụ điện

u

I

iU

uR R

uIi

12 0

2

2 0

uI

i

22 2

uIi

Áp dụng hệ thức li n hệ ta được 1

2

0 2

u

C

350

0 2

2 (H) Ở thời điểm điện áp giữa hai đầu cuộn cảm l 100 2 V thì cường độ dòng điện trong mạch l 2 A

Biểu thức cường độ dòng điện trong mạch l

0 2 0





I

I  I0 = 2 3 A Vậy biểu thức cường độ dòng điện qua mạch l i = 2 3cos(100 - 

u

=

2

0 2 2

u

0

2 1 2 2 2

0

2 2 2 1

I

i i U

2 2 2 1

0

0

i i

u u I

u

2

0 1 2

u

2

0 2 2

0

1

I

i U

0 2 2

u

0

2 1 2 2 2 0

2 2 2 1

I

i i U

u

1 2 2

2 2 2 1

0

0

i i

u u I

2 2 2 1

i i

u u

7) Xác định một thời điểm cường độ dòng điện tức thời, điện áp tức thời thoả mãn điều kiện nào đó

Ví dụ 1 Điện áp giữa hai bản tụ có biểu thức: u = cos ( ) (t tính bằng s) Xác

định thời điểm m điện áp giữa hai bản tụ có giá trị bằng giá trị điện áp cực đại v đang

giảm lần thứ 2013

Hướng dẫn

Giá trị của điện áp giữa hai bản tụ có giá trị bằng

giá trị điện áp cực đại v đang giảm tương ứng vật chuyển động tròn đều ở vị trí , ban đầu vật ở

1 chu kì qua 2 lần n n

ví dụ 2 Điện áp giữa hai bản tụ có biểu thức: u = cos ( ) (t tính bằng s) Xác định khoảng thời gian ngắn nhất từ lúc cường độ dòng điện trong mạch có giá trị bằng cường độ dòng điện hiệu dụng đến lúc điện áp giữa hai bản tụ có giá trị bằng giá trị điện áp hiệu dụng

hướng dẫn

Khoảng thời gian ngắn nhất từ lúc cường độ dòng điện trong mạch có giá

trị bằng cường độ dòng điện hiệu dụng đến lúc điện áp giữa hai bản tụ có giá trị

bằng giá trị điện áp hiệu dụng khi vật chuyển động tròn đều đi từ M1 đến M2 với

thời gian nhỏ nhất

= | |

= | |

√ =

Bán kính quay được góc :

tmin =

( s)

Ví dụ 3 Điện áp giữa hai bản tụ có biểu thức: u = cos ( ) (t tính

bằng s) Trong một chu kì khoảng thời gian cường độ dòng điện qua tụ điện có giá trị độ lớn lớn hơn giá trị cường độ dòng điện cực đại l bao nhi u?

t =

( s)

Ví dụ 4 Điện áp giữa hai bản tụ có biểu thức: u = cos ( )V Tại

thời điểm cường độ dòng điện có giá trị bằng

cường độ dòng điện cực đại v đang tăng Giá trị điện áp giữa hai bản tụ bằng bao nhi u?

Hướng dẫn

Tại thời điểm cường độ dòng điện có giá trị bằng cường độ dòng điện cực

đại v đang tăng tương ứng vật chuyển động tròn đều ở điểm M

= | |

=

Điện áp giữa hai bản tụ:u = = √ U0 (V)

Ví dụ 5 Điện áp giữa hai bản tụ có biểu thức: u = cos ( ) Trong khoảng thời gian

(s) tính từ thời điểm t = 0, cường độ dòng điện qua tụ điện có giá trị bằng giá trị cường độ dòng điện hiệu dụng bao nhi u lần?

(s) là : 100π

Trong thời gian

bán kính OM quay được 335 vòng v quay th m được góc Mỗi vòng bán kính qua vị trí cường độ dòng điện có giá trị bằng giá trị hiệu dụng l 2

lần Từ hình vẽ ta thấy được cường độ dòng điện có giá trị bằng giá trị hiệu dụng trong

khoảng thời gian

Xác định thời điểm m điện áp giữa hai bản tụ điện có giá trị bằng

giá trị điện áp cực đại v đang tăng lần thứ 2013 (không kể thời điểm ban đầu)

Ví dụ 12 Điện áp giữa hai bản tụ có biểu thức: u = cos ( )V Tại thời điểm cường độ dòng điện

có giá trị bằng cường độ dòng điện cực đại v đang giảm Giá trị điện áp giữa hai bản tụ bằng bao nhi u?

A √ B √ C D

Ví dụ 13 Điện áp giữa hai bản tụ có biểu thức: u = cos ( )V Tại thời điểm cường độ dòng điện

có giá trị bằng cường độ dòng điện cực đại v ®iÖn ¸p gi÷a hai b¶n tô đang tăng Giá trị điện áp giữa hai bản

từ thời điểm t = 0, cường độ dòng điện qua tụ điện có giá trị độ lớn bằng giá trị cường độ dòng điện hiệu dụng

v đang tăng bao nhi u lần?

A 1342 B 1325 C 671 D 675

8) Quy tắc ghép ℓinh kiện

R R

1

111

2 1

N

.2

Ln L

L

Z

1

111

2 1









Ví dụ 4 Có hai tụ điện C1 và C2 mắc song song nhau Nếu sử dụng bộ tụ n y ở mạch điện xoay chiều có tần số

ƒ thì dung kháng của bộ tụ sẽ được tính

9)Xác định điện ℓƣợng chuyển qua mạch trong khoảng thời gian t

Cho mạch điện, có dòng điện chạy trong mạch theo phương trình: i = I0cos(t + ) (A) Trong khoảng thời gian từ t1 đến t2 hãy xác định điện ℓượng đã chuyển qua mạch q = 2  

T

0

dt)2t100cos(

100 sin(100t - 2)

0

6 T

Câu 1 Phát biểu n o sau đây l sai khi nói về dòng điện xoay chiều?

A Dòng điện xoay chiều l dòng điện có trị số biến thi n theo thời gian theo quy luật dạng sin hoặc cosin

B Dòng điện xoay chiều có chiều luôn thay đổi

C Dòng điện xoay chiều thực chất l một dao động điện cưỡng bức

D Dòng điện xoay chiều l dòng điện có trị số biến thi n theo thời gian n n giá trị hiệu dụng cũng biến thi n

theo thời gian

Câu 2 Bản chất của dòng điện xoay chiều trong dây kim loại l :

A Dòng chuyển dời có hướng của các electron trong dây dẫn dưới tác dụng của điện trường đều

B Sự dao động cưỡng bức của các điện tích dương trong dây dẫn

n

L L

L L

1

111

2 1

C C

1

111

2 1

111

2 1

Z L

2

2

1



2 1

2 1

L

L.fL

2

LL

2 1 L

LL

LL.f2Z







f2

LL

2 1

2 fL L

L L

2 1 L

LL

LL.f2Z

Z C

2

2

1



2 1

2 1

2 fC C

C C

2

12

C f

Z C

2

2

1



2 1

2 1

2 fC C

C C

2

12

C f

Z C







C Sự dao động cưỡng bức của các electron trong dây dẫn

D Dòng dịch chuyển của các electron, ion dương v âm trong dây dẫn

Câu 3 Ch n nhận xét đúng khi nói về bản chất của dòng điện xoay chiều trong dây kim loại

A L dòng chuyển dời có hướng của các eléctron tự do trong dây kim loại dưới tác dụng của điện trường

đều

B L dòng dao động cưỡng bức của các eléctron tự do trong dây kim loại dưới tác dụng của điện trường

được tạo n n bởi một hiệu điện thế xoay chiều

C L sự lan truyền điện trường trong dây kim loại khi giữa hai đầu dây dẫn có một hiệu điện thế xoay chiều

D L sự lan truyền điện từ trường biến thi n trong dây kim loại

Câu 4 Điều n o sau đây l đúng khi nói về dung kháng của tụ điện

A Tỉ lệ nghịch với tần số của dòng điện xoay chiều qua nó

B Tỉ lệ thuận với hiệu điện thế hai đầu tụ

C Tỉ lệ nghịch với cường độ dòng điện xoay chiều qua nó

D Có giá trị như nhau đối với cả dòng xoay chiều v dòng điện không đổi

Câu 5 Điều n o sau đây l đúng khi nói về cảm kháng của cuộn dây:

A Tỉ lệ nghịch với tần số dòng điện xoay chiều qua nó

B Tỉ lệ thuận với hiệu điện thế xoay chiều áp v o nó

C Tỉ lệ thuận với tần số của dòng điện qua nó

D Có giá trị như nhau đối với cả dòng xoay chiều v dòng điện không đổi

Câu 6 Đối với dòng điện xoay chiều, cuộn cảm có tác dụng:

A Cản trở dòng điện, dòng điện có tần số c ng nhỏ c ng bị cản trở nhiều

B Cản trở dòng điện, dòng điện có tần số c ng lớn c ng ít bị cản trở

C Ngăn cản ho n to n dòng điện

D Cản trở dòng điện, dòng điện có tần số c ng lớn c ng bị cản trở nhiều

Câu 7 Một khung dây dẫn có diện tích S = 50 cm2

gồm 250 vòng dây quay đều với tốc độ 3000 vòng/phút trong một từ trường đều có véc tơ cảm ứng từ vuông góc với trục quay của khung, v có độ lớn B = 0,02 (T)

Từ thông cực đại gửi qua khung là

Câu 8 Khung dây kim loại phẳng có diện tích S = 50 cm2, có N = 100 vòng dây, quay đều với tốc độ 50 vòng/giây quanh trục vuông góc với đường sức của một từ trường đều B = 0,1 (T) Ch n gốc thời gian t = 0 là lúc pháp tuyến của khung dây có chiều trùng với chiều của vectơ cảm ứng từ Biểu thức xác định từ thông qua khung dây là

3) V v o hai đầu một cuộn cảm thuần có độ tự cảm 1

2 H Ở thời điểm

điện áp giữa hai đầu cuộn dây ℓ 150 V thì cường độ dòng điện trong mạch ℓ 4A Giá trị cường độ dòng điện hiệu dụng trong mạch ℓ

A Không đo được B Giá trị tức thời C Giá trị cực đại D Giá trị hiệu dụng

điện áp giữa hai cực của đèn đạt giá trị u  110 2 V Trong 2 s thời gian đèn sáng ℓ 4/3s Xác định điện áp hiệu dụng ở hai đầu bóng đèn ℓ

Hỏi sau 3s dòng điện có giá trị ℓ bao nhi u?

giá trị cực tiểu?

A t = - 5/600 + k/100 s (k = 1,2 ) B t = 5/600 + k/100 s (k = 1,2…)

C t = 1/120 + k/100 s (k = 0,1,2…) D t = - 1/120 + k/100 s (k = 1,2…)

giá trị ℓ 0,5A Hỏi sau 0,03s cường độ tức thời ℓ bao nhi u?

điện có độ ℓớn 1(A) trong 1(s) ℓ

phương trình u = 100cos(100t - /2) V Viết phương trình dòng điện qua mạch khi đó? V nếu cũng mạng điện đó ta thay cuộn dây bằng điện trở R = 20 Ω thì công suất tỏa nhiệt trong mạch ℓ bao nhi u?

A i = 2,4cos(100t - ) A; P = 250W B i = 2,5cos(100t - ) A; P = 250W

C i = 2cos(100t + ) A; P = 250W D i = 2,5cos(100t - ) A; P = 62,5W

/3) A Còn nếu thay v o đó ℓ một điện trở 50 Ω thì dòng điện trong mạch có biểu thức ℓ gì?

A i = 10cos(100t + 5/6) A B i = 10 2cos(100t + /6) A

C i = 10 2cos(100t - 5/6) A D i = 10 2cos(100t + 5/6) A

ta thấy dòng điện trong mạch có biểu thức ℓ i = 2 cos(100t - /6) A Hỏi nếu gắn v o mạng điện đó đoạn mạch chỉ có tụ điện có điện dung ℓ 10-3

/2 F thì dòng điện trong mạch có biểu thức ℓ ?

A i = 25cos(100t + /2) A B i = 2,5cos(100t + /6) A

C i = 2,5 cos(100t + 5/6) A D i = 0,25 cos(100t + 5/6) A

cường độ dòng điện trong mạch ℓ :

A i = 2cos(100t + /3) (A) B i = 2cos(100t + /6) (A)

C i = 2cos(100t - /6) (A) D i = 2 cos(100t - /3) (A)

Câu 26. Cho dòng điện i = 4 2cos100t (A) qua một ống dây thuần cảm có L = 1/20(H) thì hđt giữa hai đầu ống dây có dạng:

A u = 20 2 cos(100t + ) V B u = 20 2 cos100t V

C u = 20 2 cos(100t + /2) V D u = 20 2 cos(100t - /2) V

7200 F, hiệu điện thế xoay chiều ổn định đặt v o hai đầu

mạch ℓ u = U0cos(t + 

4) V Tại thời điểm t1 ta có u = 60 2 V và i1 = 2

2 A, tại thời điểm t2 ta có u2 = - 60 3

V và và i2 = -0,5A Hãy ho n thiện biểu thức của điện áp u

có độ tự cảm L Đặt v o 2 đầu hộp X một điện áp xoay chiều có phương trình u = U0cos(2ft) V, với f = 50 Hz thì thấy điện áp v dòng điện trong mạch ở thời điểm t1 có giá trị ℓần ℓượt ℓ i1 = 1A; u1 = 100 3 V, ở thời điểm t2 thì i2 = 3 A, u2 = 100V Biết nếu tần số điện áp ℓ 100Hz thì cường độ dòng điện hiệu dụng trong mạch ℓ 1

F D Chứa cuộn cảm có L = 100 3 H

0, điện ℓượng chuyển qua mạch trong T

-/2), với I0 > 0 Tính từ ℓúc t = 0(s), điện ℓượng chuyển qua tiết diện thẳng của dây dẫn của đoạn mạch đó trong thời gian bằng nửa chu kì của dòng điện ℓ :

A I0 2

3) A Điện ℓượng chuyển qua mạch trong khoảng thời gian T

6 kể từ thời điểm t = 0 ℓ

A 3,25.10-3 C B 4,03.10-3 C C 2,53.10-3 C D 3,05.10-3 C

-/2), với I0 > 0 Tính từ ℓúc t = 0(s), điện ℓượng chuyển qua tiết diện thẳng của dây dẫn của đoạn mạch đó trong thời gian bằng nửa chu kì của dòng điện ℓ :

A I0 2

mạch

A sớm pha /2 so với cường độ dòng điện B sớm pha /4 so với cường độ dòng điện

C trễ pha /2 so với cường độ dòng điện D trễ pha /4 so với cường độ dòng điện

từ 0 đến 0,01s cường độ dòng điện tức thời có giá trị bằng 0,5I0 v o những thời điểm

A 1/300s và 2/300 s B 1/400 s và 2/400 s C 1/500 s và 3/500 s D 1/600 s và 5/600 s

3) V v o hai đầu một tụ điện có điện dung 

 410.2

F Ở thời điểm điện áp giữa hai đầu tụ điện ℓ 150 V thì cường độ dòng điện trong mạch ℓ 4A Biểu thức của cường độ

3) V v o hai đầu một cuộn cảm thuần có độ tự cảm 1

2 H Ở thời điểm điện áp giữa hai đầu cuộn cảm l 100 2 V thì cường độ dòng điện qua cuộn cảm l

2A Biểu thức của cường độ dòng điện qua cuộn cảm l

300 s, điện áp này có giá trị ℓ

điện qua cuộn cảm L :

điện áp hiệu dụng giữa hai đầu mạch; i, I0 v I ℓần ℓượt ℓ giá trị tức thời, giá trị cực đại v giá trị hiệu dụng

của cường độ dòng điện trong đoạn mạch Hệ thức n o sau đây sai?



I

IU

U0 0



I

iU

I

iU

u2 0

2

2 0

2





áp giữa hai đầu cuộn cảm có độ ℓớn cực đại thì cường độ dòng điện qua cuộn cảm bằng

trị hiệu dụng ℓ I Tại thời điểm t, điện áp ở hai đầu tụ điện ℓ u v cường độ dòng điện qua nó ℓ i Hệ thức

ℓi n hệ giữa các đại ℓượng ℓ :

A

2

1I

i

U

u

2 2

u2 2

i

U

u

2 2

u2 2

2

2





đối xứng (thuộc mặt phẳng khung) trong từ trường đều có véc tơ cảm ứng từ vuông góc với trục quay v có độ lớn 0,4T Từ thông cực đại qua khung dây l :

A 1,2.10-3Wb B 4,8.10-3Wb C 2,4.10-3Wb D 0,6.10-3Wb

cường độ dòng điện qua điện trở có giá trị hiệu dụng bằng 2A Giá trị của U bằng:

A 220 2V B 220V C 110V D.110 2V

Câu 44. (ĐH 2014) Đặt điện áp v o hai đầu đoạn mạch chỉ có tụ điện thì cường

độ dòng điện trong mạch l Giá trị của bằng

A cường độ dòng điện trong đoạn mạch cùng pha với điện áp giữa hai đầu đoạn mạch

B cường độ dòng điện trong đoạn mạch trễ pha 0,5 với điện áp giữa hai đầu đoạn mạch

C cường độ dòng điện hiệu dụng trong đoạn mạch phụ thuộc vào tần số của điện áp

D cường độ dòng điện trong đoạn mạch sớm pha 0,5 với điện áp giữa hai đầu đoạn mạch

đoạn mạch chỉ có tụ điện Tụ điện có điện dung 250F

 Điện áp hiệu dụng ở hai đầu tụ điện bằng

độ dòng điện trong mạch l i=2cos100πt (A) Khi cường độ dòng điện i = 1 A thì điện áp giữa hai đầu cuộn cảm có độ lớn bằng

kháng của cuộn cảm này là

I Giới thiệu về mạch RLC

1 Cho mạch RLC như hình vẽ:

Tổng trở của đoạn AB l ZAB=√ (1)

Nếu ta nhân hai vế của (1) với I hoặc I0 thì ta được :{

Cường độ cực đại v hiệu dụng trong mạch ( định luật Ôm)               C C L L R C C 0 L L 0 R 0 0 0 Z U Z U R U Z U I Z U Z U R U Z U I Chú ý: - Đối với dòng điện xoay chiều chỉ có cường độ dòng điện (hiệu dụng I hoặc cực đại I0) được tính giống như dòng điện một chiều Còn các đại lượng: Tổng trở Z, hiệu điện thế hiệu dụng U, cực đại U0 được tính như công thức trên - Cường độ dòng điện xoay chiều có 3 đại lượng: + Cường độ dòng điện tức thời i + Cường độ dòng điện hiệu dụng I + Cường độ dòng điện cực đại

- Tương tự hiệu điện thế cũng có 3 đại lượng: u,U, Ví dụ 1 Mạch điện xoay chiều RLC không phân nhánh có: R = 50; L = 7 10 H; C =   2 10 3 F Đặt v o hai đầu đoạn mạch một điện áp xoay chiều có tần số 50 Hz thì tổng trở của đoạn mạch A 50  B 50 2  C 50 3  D 50 5  Hướng dẫn Ta có ZL= =70 (), Zc= 

Tổng trở ZAB=√ =50 2  Ví dụ 2.Cho đoạn mạch RLC gồm R = 10, L = 1 10 (H), C = 2 103 (F) Điện áp hai đầu đoạn mạch có biểu thức u = 50cos(100πt) V a) Tính tổng trở của đoạn mạch b) Tính hiệu điện thế hiệu dụng UR, UL,UC Hướng dẫn a) Từ giả thiết ta có                   2 10 20 10 10 2 2 C L C L Z R Z Z Z Z R b) Ta có √

√  {

Ví dụ 3 Cho mạch điện RLC có R = 10 3 , L = 3

10(H), C= 2

103 (F) Đặt v o hai đầu mạch điện áp xoay chiều có giá trị hiệu dụng 120 V, tần số 50 Hz

a) Tính tổng trở của mạch

b) Tính cường độ hiệu dụng của dòng điện qua mạch

c) Điện áp hiệu dụng tr n từng phần tử R, L, C

Hướng dẫn

c) Điện áp hiệu dụng tr n từng phần tử l





























120

180

3 60

C C

L L

R

Z I U

Z I U

R I U

Ví dụ 4.Cho mạch điện xoay chiều gồm hai phần tử R, L với R = 50 3 Ω, L = 1

2 H Đặt v o hai đầu đoạn

mạch một điện áp xoay chiều có biểu thức u = 120√ cos(100πt + π/4) V

* Nếu thiếu phần tử n o thì xem phần tử đó bằng 0, ví dụ đoạn mạch chứa R v L thì Zc=0

Ví dụ 5 Trong đoạn mạch AB như hình vẽ, L là cuộn cảm thuần Các vôn

kế có điện trở rất lớn Đặt điện áp xoay chiều có giá trị hiệu dụng 110 V

v o hai đầu đoạn mạch AB Điện áp giữa các điểm AM, MB lần lượt là U1

= 110 V, 176 V Điện áp giữa hai đầu cuộn cảm v điện áp giữa hai đầu điện trở lần lượt là

Lưu ý:

+ Nếu trong mạch chứa 2 phần tử trở l n cùng loại (R,L,C ) thì ta áp dụng công thức:

ZAB = √∑ ∑ ∑

Ví dụ 8 Cho đoạn mạch RLC như hình vẽ trong đó R = 10, R0 = 20, L =

50

1

(H), C =

6

104(F) Điện áp hai đầu đoạn mạch có biểu thức u = 100√ cos(1000πt) V

a) Tính tổng trở của đoạn mạch

b) Tính hiệu điện thế UAN, UNB, UMB

Ví dụ 9 Cho mạch điện gồm ba phần tử L1,R,L2 mắc nối tiếp trong đó L1= , R=40 , L2= , điện

áp tức thời ở hai đầu mạch có dạng u=160√

a) Tính cường độ hiệu dụng chạy trong mạch

b) Hiệu điện thế hiệu dụng giữa hai điểm D,B

Ta có √   √ (V)

Ví dụ 10 Cho mạch điện gồm ba phần tử R,C1,C2 mắc nối tiếp trong đó C1=

, R=30 , C2 , điện áp tức thời ở hai đầu mạch có dạng u=100√

a)Tính cường độ hiệu dụng chạy trong mạch

b) Tính UAC

Đáp án I=2 (A), = 60√ (v)

Ví dụ 11 Cho mạch điện xoay chiều RLC với R = 30 ; L = (H);r = 20 ();C = (F) Cường độ dòng

điện chạy qua đoạn mạch có biểu thức i = 2 2cos(100πt + 

6 ) A

a) Tính tổng trở v điện áp hiệu dụng hai đầu mạch

b) Tính tổng trở v điện áp hai đầu cuộn dây

Điện áp hiệu dụng hai đầu: U=I Z=2 100=200 (v)

b) Tổng trở của cuộn dây Zd = ZLr = r2 Z L2 =40 

Điện áp hai đầu cuộn dây Ud = ULr = U r2 U L2 =I.Zdây=80 (v)

Nhận xét : Đối với ví dụ 10 như tr n, ta nói cuộn dây không thuần cảm, có điện trở trong r N n ta có thể xem

cuộn dây như một mạch điện (r, L) thu nhỏ Các công thức tính toán với cuộn dây cũng như tính toán với đoạn mạch RL đã khảo sát ở tr n:

- Cuộn dây có điện trở r ≠ 0 thì cuộn dây tương đương

- Điện trở thuần tương đương l : R + r ;

C L r

; i = 2 2cos(100πt ) A; U = 160 V Tính hệ số tự cảm của cuộn dây

Hướng dẫn: √    = 2

5

Ví dụ 2 Cho mạch điện như hình vẽ, trong đó điện áp tức thời giữa hai đầu

đoạn mạch l u=65√ cos(100 v các điện áp hiệu dụng UAM=13 (V),

UMN=13 (V), UNB=65 (V), cường độ hiệu dụng trong mạch l 1 A

5

3



37

103

a) Chứng minh cuộn dây có r

kết luận Trong một số b i toán m khi đề b i không biết được cuộn dây có thuẩn cảm hay không hoặc y u

cầu chứng minh rằng cuộn dây có th m điện trở hoạt động r thì ta l m như sau:

- Giả sử rằng cuộn dây không có điện trở hoạt động, r = 0

- Thiết lập các biểu thức với r = 0 thì sẽ mâu thuẫn với giả thiết cho, hoặc độ lệch pha không đúng

- Kết luận l cuộn dây phải có điện trở hoạt động r ≠ 0

ví dụ 3 Cho một đoạn mạch xoay chiều chứa cuộn dây, điện áp hai đầu mạch v cường độ dòng điện qua

mạch có biểu thức u = 200 cos(100πt + π/2) V và i = 2cos(100πt + π/4) A chứng minh cuộn dây có r ≠ 0 v giá trị của r bằng

nên  √ (V)

*Khi mắc lần lƣợt R, L, C v o một hiệu điện thế xoay chiều ổn định thì cường độ hiệu dụng lần lượt l I1,

I2, I3 Khi mắc mạch gồm RLC nối tiếp v o hiệu điện thế tr n thì cường độ hiệu dụng qua mạch bằng:

2

C

L ZZR

UZ

UI

1

111

Ví dụ Lần ℓượt mắc điện trở R, cuộn dây thuần cảm có độ tự cảm L, tụ điện có điện dung C v o điện áp xoay

chiều u = U0cost thì cường độ hiệu dụng của dòng điện qua chúng ℓần ℓượt ℓ 4A, 6A, 2A Nếu mắc nối tiếp các phần tử tr n v o điện áp n y thì cường độ hiệu dụng của dòng điện qua mạch ℓ

UZ

UI

UI

1

111

RL

  ZL= 2

1Z

RC

  ZC= 2R

 Z2 = R2 + (ZL - ZC)2 = R2 + (2

3R - 2R)

2 = 25

9 R  Z = 5R

3  I = U

Z =

3U5R = 2,4 A

L

RU

U

L

' R'U

U

L

RUU

2 Viết biểu thức cường độ dòng điện, hiệu điện thế tức thời trong mạch điện

Giả sử trong mạch dòng điện có dạng: i = i0cos(t) (A)

* Độ ℓệch pha giữa u v i l (quan sát hình trên) thì:

C 0 L 0U

U

U 

; cos =R

Z =0

R 0U

U

=

U

UR

Nếu ZL > ZCtan > 0 (mạch có tính cảm kháng) thì u sớm pha hơn i

Nếu ZC > ZLtan< 0 (mạch có tính dung kháng) thì u trễ pha hơn i

Nếu ZC = ZLtan= 0 (mạch cộng hưởng)

Ví dụ 1 Đặt v o hai đầu đoạn mạch RLC điện áp xoay chiều Biết rằng ZL = 2ZC = 2R

A điện áp ℓuôn nhanh pha hơn cường độ dòng điện ℓ 

6

B điện áp ℓuôn trễ pha hơn cường độ dòng điện ℓ 

4

C điện áp v cường độ dòng điện cùng pha

D điện áp ℓuôn nhanh pha hơn cường độ dòng điện ℓ 

(F) Đặt v o hai đầu đoạn mạch một điện áp xoay chiều u = U0cos(100t - /4) thì biểu thức cường

độ dòng điện qua mạch i = 2cos(100t - /12) (A) Giá trị của L ℓ

Ví dụ 3 Đoạn mạch như hình vẽ, uAB = 100 2cos100t (V) Khi K đóng,

I = 2(A), khi K mở dòng điện qua mạch ℓệch pha 

4 so với hiệu điện thế hai đầu mạch Cường độ dòng điện hiệu dụng qua mạch khi K mở ℓ :

Ví dụ 5 Một đoạn mạch xoay chiều gồm điện trở thuần R = 100 Ω, một cuộn dây thuần cảm có độ tự cảm L =

2/π (H) v một tụ điện có điện dung C =



4

10 (F) mắc nối tiếp giữa hai điểm có điện áp u = 200 2cos(100πt+

 mà u/i=u- i i= -u/i = =0

 Vậy phương trình cườngdđộ dòng điện tức thời l i = 2cos(100πt ) A

b) Điện áp hai đầu cuộn cảm uL=U0Lcos ( trong đó {

Phương trình điện áp tức thời hai đầu cuộn cảm l uL = 400cos(100πt ) = 400cos(100πt + ) V Điện áp hai đầu tụ điện uC=U0Cccos ( trong đó {

Phương trình điện áp tức thời hai đầu tụ điện l uC = 200cos(100πt -0 - ) =200cos(100πt - ) V

Nhận xét: Lấy pha của dòng điện ℓ m chuẩn, rồi từ đó tính pha của các đại lượng cần tìm

Tóm lại : phương trình u, i có dạng:

Biểu thức hiệu điện thế xoay chiều: Biểu thức cường độ dòng điện:

u(t) = U0cos(ωt + φu)

u(t): hiệu điện thế tức thời (V)

U0: hiệu điện thế cực đại (V)

φu: pha ban đầu của hiệu điện thế

i(t) = I0cos(ωt + φi ) i(t): cường độ dòng điện tức thời (A)

I0: cường độ dòng điện cực đại (A)

φi: pha ban đầu của cường độ dòng điện Mối li n hệ giữa và là với tan =

Nếu b i toán cho phương trình i, viết u thì cộng  : i = I0cos(t + i) thì u = U0cos(t + i + )

Luôn lấy độ lệch pha của i là gốc, sau đó tìm độ lệch pha của các đoạn mạch khác

Ví dụ 6 Cho đoạn mạch RLC gồm R = 80 Ω, L = 318 (mH), C = 79,5 (µF) Điện áp giữa hai đầu đoạn mạch

có biểu thức u = 100 2cos100πt V

a) Viết biểu thức cường độ dòng điện chạy trong mạch

b) Tính điện áp hiệu dụng giữa hai đầu R, hai đầu L v hai đầu C

c) Viết biểu thức điện áp hai đầu R, hai đầu L, hai đầu C

 Biểu thức cường độ dòng điện trong mạch l i = 2cos(100πt - 0,64) A

b) Theo câu a ta có I = 1 A, n n điện áp hiệu dụng giữa hai đầu mỗi phần tử l

I U

V Z

I U

V R I U

C C

L L R

40

100

80

c) Viết biểu thức hai đầu mỗi phần tử R, L v C

Biểu thức điện áp giữa hai đầu R

Biểu thức điện áp giữa hai đầu L: UL = 100 V  U0L = 100 2 V

Do uL nhanh pha hơn i góc π/2 n n

2 - 0,64  V

Biểu thức điện áp giữa hai đầu C: UC = 40 V  U0C = 40 2 V

2 - 0,64  V

Ví dụ 7 Cho đoạn mạch RLC gồm R = 10, L = 1

10 (H), C = 2

103(F) Điện áp hai đầu cuộn cảm có biểu thức u = 20 2cos(100πt + 

2) V

a) Viết biểu thức cường độ dòng điện chạy trong mạch

b) Viết biểu thức điện áp hai đầu đoạn mạch u, hai đầu điện trở uR, hai đầu tụ điện uC, uRL, uRC

10

10

2 2

C L C

Z Z R

+ Độ lệch pha của uR và i: φu = φi = 0  uR = 20 2cos(100πt ) V

Viết biểu thức của uC:

4 = u R L- i u R L= 

4

Từ đó ta có: uRL = 40cos(100t + 

4) V Viết biểu thức của uRC:

Ví dụ 8 Một mạch điện gồm một cuộn dây có độ tự cảm L = 0,5/π

(H), một tụ điện có điện dung C = 10–4/π (F) v một điện trở thuần R = 50

 mắc như hình vẽ Điện trở cuộn dây nhỏ không đáng kể Điện áp giữa

hai đầu đoạn mạch AB có tần số f = 50 Hz v có giá trị hiệu dụng U = 100 V

Ví dụ 9 Cho đoạn mạch RLC gồm R = 40, L = 3

10 (H), C = 7

103 (F) Điện áp hai đầu đoạn mạch RL có biểu thức uRL = 120cos100πt V

a) Viết biểu thức cường độ dòng điện chạy trong mạch

b) Viết biểu thức điện áp hai đầu đoạn mạch

90 ) V

Ví dụ 10 Đặt v o hai đầu mạch điện như hình vẽ một hiệu điện thế

thì hiệu điện thế sớm pha và trễ pha so

với đồng thời , biết giá trị C l

A √ B √ C D √

Nhận xét: Trong đoạn mạch AB có 2 đoạn mạch X v Y B i cho biểu thức hiệu điện thế: uX = U0Xcos(.t +

0) v y u cầu ta viết biểu thức hiệu điện thế uY thì ta phải l m như sau:

b1 Tính

X

C L R

C L X

R

Z Z U

U U

X X

C L Y

R

Z Z U

U U

Y Y

)(Z L Z C

Hướng dẫn uRL=U0RLcos( với tan

Ví dụ 2 Cho mạch điện xoay chiều RLC với R = 30 ; L =

5

3(H);r = 20 ();C =



37

103(F) Cường độ dòng

điện chạy qua đoạn mạch có biểu thức i = 2 2cos(100πt + 

6 ) A

a) Tính tổng trở v điện áp hai đầu mạch

b) Tính tổng trở v điện áp hai đầu cuộn dây

c) Viết biểu thức điện áp hai đầu mạch, điện áp hai đầu cuộn dây

Xét đoạn MB:  

Giải hệ (1) v (2) ta được r =ZL = 125 2 và L = 5 2

4 H

b) Viết biểu thức của u v i

Viết biểu thức của i :

Ví dụ 4 Cho mạch điện xoay chiều như hình vẽ, biết R = 100 , C = 10–4/π (F), uAM = 200cos(100πt-

Ví dụ 5 Một mạch điện AB gồm một điện trở thuần R = 50 Ω, mắc nối tiếp với một cuộn dây có độ tự cảm L

= 1/π (H) v điện trở hoạt động r = 50 Ω Điện áp hai đầu mạch l uAB =100 2cos100πt V

b) Viết biểu thức của i v ud

G i biểu thức cường độ dòng điện trong mạch l i = I0cos(100πt + φi) A

4) A

Tổng trở của cuộn dây Z = = 50 5 

Điện áp cực đại hai đầu cuộn dây l U0d = I0.Zd = 50 5V

Độ lệch pha của của ud v i thỏa mãn tanφd = = 2  1,1 rad

Khi đó thì xảy ra hiện tượng cộng hưởng điện v cường độ hiệu dụng của dòng điện đạt giá trị cực đại

Ví dụ 6 đặt điện áp xoay chiều u=200√ cos v o hai đầu mạch điện chứa R, cuộn dây thuần cảm có cảm

kháng , tụ điện có dung kháng mắc nối tiếp Biết Tại thời điểm t điện áp giữa cuộn cảm 400

V thì điện áp hai đầu đoạn mạch l

Ví dụ 7 đặt điện áp xoay chiều u=200√ cos v o hai đầu mạch điện chứa R, cuộn dây thuần cảm có cảm

kháng , tụ điện có dung kháng mắc nối tiếp Biết Tại thời điểm t điện áp hai đầu đoạn mạch 200√ V thì điện áp giữa tụ điện l

Ví dụ 8 Đặt điện áp xoay chiều có giá trị hiệu dụng không đổi, tần số 50 HZ v o hai đầu mạch mắc nối tiếp

gồm điện trở thuần R, cuộn cảm thuần có độ tự cảm L thay đổi được và tụ điện có điện dung C Điều chỉnh độ

1tan

10 0

A Z

U

I

2 2



L

Ví dụ 9 Đặt giữa hai đầu mạch RLC nối tiếp điện áp xoay chiều có giá trị hiệu dụng không đổi và có tần số f

= 50 Hz Tại thời điểm t, điện áp tức thời giữa hai đầu cuộn cảm đạt giá trị cực đại và bằng 120 V Tính điện

áp tức thời giữa hai đầu đoạn mạch tại thời điểm

s Biết rằng

Ví dụ 10 Cho đoạn mạch AB gồm 2 đoạn mạch X v Y mắc nối tiếp Đoạn mạch X gồm điện trở R1 mắc nối tiếp với tụ C1, đoạn mạch Y gồm điện trở R2 mắc nối tiếp với tụ C2 Dùng vôn-kế đo hiệu điện thế hiệu dụng giữa các đoạn mạch ta thấy UAB = UX + UY Tìm biểu thức li n hệ đúng giữa các đại lượng R1, R2, C1, C2:

2

1

C

C R

R

2 1

2

1

C

C R

2 1

1

2

C

C R

R 

Hướng dẫn

Ta có = ⃗ mà UAB = UX + UY ⃗ nên tan tan  

2 1

2

1

C

C R

R



Ví dụ 11 Một đoạn mạch điện xoay chiều A, B gồm hai cuộn dây mắc nối tiếp, cuộn thứ nhất có điện trở R1

va độ tự cảm L1, cuộn thứ hai có độ tự cảm L2 v điện trở R2 Biết rằng UAB = Udây1 + Udây2 Hỏi biểu thức n o đúng về mối li n hệ giữa R1, L1, R2, L2?

2

1

L

L R

1 2

2

1

L

L R

2 1

2

1

L

L R

R 

3) Viết biểu thức điện áp và cường độ dòng điện bằng phương pháp số phức

Để tìm tổng trở, độ lệch pha, viết phương trình i, phương trình u Ta cũng có thể sử dụng máy tính FX 570

ES để giải nhanh chóng dạng toán n y

ui

C L

- Cho i(t) viết u(t) ta thực hiện phép nhân hai số phức: u iZI0iR(ZLZC)i

- Thao tác cuối: [SHIFT] [2] [3] [=]( hiển thị số phức dạng A ) hoặc [SHIFT] [2] [4] [=] (hiển thị số phức dạng a +bi

Ví dụ 1 Đặt một điện áp xoay chiều ⁄ (V) v o hai đầu một đoạn mạch mắc nối tiếp gồm tụ điện có dung kháng 50 Ω, điện trở thuần 50 Ω v cuộn cảm thuần có cảm kháng 100 Ω Tính tồng trở của mạch Điện áp hai đầu đoạn sớm hay trễ hơn dòng điện trong mạch bao nhiêu? Viết biểu thức dòng điện trong mạch

̅ √  { √

√ ⁄

̅

Nếu cho biểu thức dòng v điện áp hai đầu đoạn mạch {

thì có thể tìm trở kháng: ̅ 

Ví dụ 2 Đặt điện áp xoay chiều √ cos(100t + /3) (V) v o hai đầu đoạn mạch theo đúng thứ tự gồm điện trở thuần R = 50 Ω, tụ điện có điện dung ( ) và cuộc cảm thuần có độ tự cảm (H) mắc nối tiếp

1) Tính tổng trở của mạch Điện áp hai đầu đoạn sớm hay trễ hơn dòng điện trong mạch bao nhiêu? 2) Viết biểu thức của cường độ dòng điện tức thời qua đoạn mạch

3) Viết biểu thức điện áp ở hai đầu chứa R và C

4) Viết biểu thức điện áp ở hai đầu chứa C và L

Hướng dẫn

1) ̅ √  { √

Tính tổng trở của mạch là √ ; điện áp trễ hơn dòng điện là ⁄

( ) 

4) ̅ 

( ) 

(

Ví dụ 1 Đoạn mạch AB gồm hai đoạn AD v DB ghép nối tiếp Điện áp tức thời tr n các đoạn mạch v

dòng điện qua chúng lần lượt có biểu thức: uAD = 100 2cos(100t + /2)(V); uDB = 100 6cos(100t + 2/3) (V); Hiệu điện thế hai đầu AB là:

Ví dụ 2 Đoạn mạch MP gồm hai đoạn MN v NP ghép nối tiếp Hiệu điện thế tức thời tr n các đoạn mạch v

cường độ dòng điện qua chúng lần lượt có biểu thức uMN = 120cos100t (V); uNP = 120 3sin100t (V), i = 2sin(100t + /3) Tổng trở của đoạn mạch MP l :

FX-570 Tổng trở √ ̅

(với i số ảo)

√ ̅ ( )

̅ ̅ (với số i ảo)

Ví dụ 1 Đặt điện áp u = U0cost v o hai đầu đoạn mạch gồm điện trở thuần R, cuộn cảm thuần có độ tự cảm

L v tụ điện có điện dung C mắc nối tiếp G i i l cường độ dòng điện tức thời trong đoạn mạch; u1, u2 và u3lần lượt l điện áp tức thời giữa hai đầu điện trở, giữa hai đầu cuộn cảm v giữa hai đầu tụ điện; Z l tổng trở của đoạn mạch Hệ thức đúng l

A i = u3C B i = u1

2

u L

Hướng dẫn

̅

Mặt khác: ̅ √

√  √ [ ] [ ] [ ] Từ đó suy ra: √ và  

Ví dụ 3 Một đoạn mạch chứa hai trong ba phần tử: Tụ điện, điện trở thuần, cuộn cảm thuần mắc nối tiếp Biết

điện áp giữa hai đầu đoạn mạch v cường độ dòng điện qua nó lần lượt có biểu thức: ⁄ , ⁄ (A) Hỏi trong đoạn mạch có các phần tử nào? Tính dung kháng, cảm

kháng hoặc điện trở tương ứng với mỗi phần tử đó

Dòng điện 

Điện áp 

Định luật ôm ,

,

U = IZ nhưng u ≠ iZ ̅ ̅

̅ ̅

̅

̅

6)Mạch điện áp xoay chiều AB gồm hai đoạn mạch AM (đã biết) và MB (chƣa biết) mắc nối tiếp Để xác định MB ta dựa vào: ̅

̅

Ví dụ 1 Mạch điện áp xoay chiều AB gồm hai đoạn mạch AM và MB mắc nối tiếp Đoạn AM gồm điện trở

thuần R = 50(Ω) mắc nối tiếp với tụ điện có dung kháng 50 Ω đoạn MB là cuộn dây có điện trở thuần r và có

độ tự cảm L Biết biểu thức điện áp tr n đoạn AM v tr n đoạn MB lần lượt là (V) và √ ⁄ (V) Tính giá trị của r và cảm kháng

II.BÀI TẬP

Câu 1 Trong mạch RLC mắc nối tiếp, độ ℓệch pha giữa dòng điện v hiệu điện thế ở hai đầu đoạn mạch phụ

thuộc:

A Cường độ dòng điện hiệu dụng trong mạch

B Hiệu điện thế hiệu dụng giữa hai đầu đoạn mạch

Câu 3 Trong mạch điện xoay chiều gồm R, L, C mắc nối tiếp thì:

A Độ ℓệch pha của uL v u ℓ /2 B uL nhanh pha hơn uR góc /2

C uC nhanh pha hơn i góc /2 D Cả A, B, C đều đúng

Câu 4 Một đ an mạch điện xoay chiếu gồm RLC cuộn dây thuần cảm mắc nối tiếp thì:

A Độ ℓệch pha của i v u ℓ /2 B uL sớm pha hơn u góc /2

C uC trễ pha hơn uR góc /2 D Cả 3 đều đúng

Câu 5 Một mạch RLC nối tiếp, độ ℓệch pha giữa hđt ở hai đầu đoạn mạch v cường độ dòng điện trong mạch

ℓ  = φu – φi = - /4:

A Mạch có tính dung kháng B Mạch có tính cảm kháng

C Mạch có tính trở kháng D Mạch cộng hưởng điện

Câu 6 Phát biểu n o sau đây ℓ không đúng?

A Trong mạch điện xoay chiều không phân nhánh ta có thể tạo ra hiệu điện thế hiệu dụng giữa hai đầu

cuộn cảm lớn hơn hiệu điện thế hiệu dụng giữa hai đầu đoạn mạch

B Trong mạch điện xoay chiều không phân nhánh ta có thể tạo ra hiệu điện thế hiệu dụng giữa hai đầu tụ

điện ℓớn hơn hiệu điện thế hiệu dụng hai đầu đoạn mạch

C Trong mạch điện xoay chiều không phân nhánh ta có thể tạo ra hiệu điện thế hiệu dụng giữa hai đầu điện

trở ℓớn hơn hiệu điện thế hiệu dụng giữa hai đầu đoạn mạch

D Trong mạch điện xoay chiều không phân nhánh ta có thể tạo ra hiệu điện thế hiệu dụng giữa hai đầu tụ

điện bằng hiệu điện thế hiệu dụng giữa hai đầu cuộn cảm

Câu 7 Đoạn mạch RLC nối tiếp, cuộn dây có r Biết R = 80Ω, r = 20Ω; L = 2/(H), C biến đổi được Hiệu điện thế u = 120 2cos100t (V) Điện dung C nhận giá trị n o sau đây thì cường độ dòng điện chậm pha hơn u một góc 450? Cường độ dòng điện khi đó bao nhi u?

A C = 10-4/(F); I = 0,6 2 (A) B C = 10-4/4(F); I = 6 2 (A)

C C = 2.10-4/(F); I = 0,6(A) D C = 3.10-4/2(F); I = 2 (A)

Câu 8 Đoạn mạch xoay chiều như hình vẽ UAB = hằng số, f = 50Hz, C = 10

-4

/ (F); RA = RK = 0 Khi khoá K chuyển từ vị trí (1) sang vị trí (2) thì số chỉ

của ampe kế không thay đổi Độ tự cảm của cuộn dây ℓ :

Câu 9 Đoạn mạch r, R, L, C mắc nối tiếp Trong đó r = 60Ω, C = 10-3/5(F); L thay đổi được Đặt v o hai đầu mạch một hđt xoay chiều ℓuôn ổn định u =100 2cos100t (V) Khi đó cường độ dòng điện qua L có dạng i

= 2cos100t (A) Điện trở R v độ tự cảm của cuộn dây L ℓ :

A R = 100Ω; L = 1/2(H) B R = 40Ω; L = 1/2(H)

C R = 80Ω; L = 2/(H) D R = 80Ω; L = 1/2(H)

Câu 10 Một đoạn mạch xoay chiều như hình vẽ u = 100 2cos100t(V) Khi

thay đổi điện dung C, người ta thấy có hai giá trị của C ℓ 5μF v 7μF thì Ampe

kế đều chỉ 0,8A Hệ số tự cảm L của cuộn dây v điện trở R ℓ :

Câu 13 Mạch RLC mắc nối tiếp trong đó R = 20 Ω, cuộn cảm thuần có L = 0,7/ H và C = 2.10-4/ F Cường

độ dòng điện trong mạch có biểu thức ℓ i = 2cos100t A Biểu thức hiệu điện thế ℓ ?

F mắc nối tiếp Đặt v o hai đầu A, B của đoạn mạch hiệu điện thế ℓ u = 120 2cos(100t + /6) V Biểu thức i ℓ ?

Câu 18 Một đoạn mạch xoay chiều gồm R v C mắc nối tiếp Hiệu điện thế hai đầu mạch có biểu thức u =

100 2cos100t V, bỏ qua điện trở các dây nối Biết cường độ dòng điện trong mạch có giá trị hiệu dụng l 1A

v sớm pha /3 so với hiệu điện thế hai đầu mạch Giá trị của R v C l :

3

10.2

10

;350

10

;3

10

;50

A R2 = ZC(ZL-ZC) B R2 = ZC(ZC-ZL) C R2 = ZL(ZL-ZC) D R2 = ZL(ZC-ZL)

Câu 20 Cho đoạn mạch xoay chiều như h nh veơ C l tụ điện, R l điện trở

thuần, L l cuộn dây thuần cảm Hiệu điện thế xoay chiều ở hai đầu đoạn

mạch AB có dạng uAB = U 2cos2ft (V) Các hiệu điện thế hiệu dụng UC =

100V, UL = 100V Các hiệu điện thế uAN và uMB lệch pha nhau 900 Hiệu

điện thế hiệu dụng UR có giá trị l :

Câu 21 Cho mạch điện như hình vẽ: L = 1/ H; R = 100, tụ điện có điện dung

thay đổi được, C có giá trị l bao nhi u thì uAM và uNB lệch nhau một góc /2?

F

Câu 22 Một đoạn mạch AB gồm hai đoạn mạch AM v MB mắc nối tiếp đoạn mạch AB có điện trở thuần

50 mắc nối tiếp với cuộn cảm thuần có độ tự cảm L = 1/ H, Đoạn mạch MB chỉ có tụ với điện dung thay đổi được Đặt điện áp u = U0cos100t V v o hai đầu đoạn mạch AB Điều chỉnh điện dung đến giá trị C1 sao cho điện áp hai đầu đoạn mạch AB lệch pha /2 so với điện áp hai đầu đoạn mạch AM Giá trị của C1 bằng



510

2

3

H mắc nối tiếp với một điện trở thuần R = 100 Đặt v o hai đầu mạch một hiệu điện thế xoay chiều có biểu thức: u = 100 3cos100t(V) Xác định biểu thức hiệu điện thế hai đầu cuộn cảm

A u =100 2cos(100t + /6) (V) B u = 100cos(100t + /6) (V)

C u =100cos(100t + /3) (V) D u = 100cos(100t - /4) (V)

Câu 28 Một đoạn mạch điện xoay chiều gồm R v C mắc nối tiếp Hiệu điện thế hai đầu mạch có biều thức u

= 100 2cos100t(V) , bỏ qua điện trở các dây nối Biết cường độ dòng điện trong mạch có giá trị hiệu dụng l 1A và sớm pha /3 so với hiệu điện thế hai đầu mạch Xác định biểu thức hiệu điện thế giữa hai bản tụ điện

A u = 50 3cos(100t -/3)(V) B u = 50 6cos(100t - /3)(V)

C u = 50 3cos(100t - 5/6)(V) D u = 50 6cos(100t - /6)(V)

Câu 29 Một đoạn mạch xoay chiều gồm một điện trở thuần R = 50, một cuộn thuần cảm có độ tự cảm L = 1/ H v một tụ có điện dung C = 0,637 10-4 F mắc nối tiếp giữa hai điểm có hiệu điện thế u = 200 2cos100t (V) Hiệu điện thế hai đầu cuộn cảm l :

A uL = 400cos(100t + /4) (V) B uL = 200cos(100t + 3/4) (V)

C uL = 200 2cos(100t + 3/4) (V) D uL = 400cos(100t + /2) (V)

Câu 30 Nếu đặt v o hai đầu một mạch điện chứa một điện trở thuần v một tụ điện mắc nối tiếp một điện áp xoay chiều có biểu thức u = U0cos(t - /2) (V), khi đó dòng điện trong mạch có biểu thức i = I0cos(t - /4)

(A) Biểu thức điện áp giữa hai bản tụ sẽ l :

A uC = I0.Rcos(t - 3/4)(V) B uC = U0cos(t + /4)(V)

C uC = I0.ZCcos(t + /4)(V) D uC = I0.Rcos(t - /2)(V)

Câu 31 Một đoạn mạch xoay chiều gồm một điện trở thuần R = 100, một cuộn thuần cảm có độ tự cảm L = 2/ H và một tụ có điện dung C = 31,8μF mắc nối tiếp giữa hai điểm có hiệu điện thế u = 200 2cos100t (V) Hiệu điện thế hai đầu tụ l :

A uC = 200 2cos(100t - 3/4) (V) B uC = 200 2cos(100t + /4) (V)

C uC = 200cos(100t - /2) (V) D uC = 200cos(100t - 3/4) (V)

Câu 32 Cho đoạn mạch xoay chiều như hình vẽ, C = 31,8 µF; L = 1/2

(H), R = 50 Hiệu điện thế tức thời giữa hai điểm AM (M nằm giữa L và

C) có dạng uAM = 100cos(100t) (V) Hiệu điện thế uAB là:

A uAB = 50 2cos100t V B uAB =100cos(100t + /4) V

C uAB = 100cos(100t + /4) V D uAB = 100cos(100t - /2) V

Câu 33 Một cuộn dây có điện trở R, độ tự cảm L ghép nối tiếp với tụ có điện dung C v o nguồn hiệu điện thế xoay chiều uAB = U 2cos2ft V Ta đo được các hiệu điện thế hai đầu cuộn dây, hai đầu tụ điện v hai đầu mạch điện l như nhau: Udây = UC = UAB.Khi n y, góc lệch pha giữa các hiệu điện thế tức thời udây và uC có giá trị l :

Câu 34 Mạch điện xoay chiều gồm điện trở thuần R = 30  mắc nối tiếp với cuộn dây Đặt v o hai đầu mạch một hiệu điện thế xoay chiều u = U 2cos100t(V) Hiệu điện thế hiệu dụng ở hai đầu cuộn dây l Ud = 60V Dòng điện trong mạch lệch pha /6 so với u v lệch pha /3 so với ud Hiệu điện thế hiệu dụng ở hai đầu mạch (U) có giá trị:

Câu 35 Đặt điện áp xay chiều có biểu thức u = 440cos(120πt + /6)V v o hai đầu một đoạn mạch điện xoay chiều gồm một tụ điện v một cuộn dây mắc nối tiếp Dùng vôn kế nhiệt (có điện trở rất lớn) đo hiệu điện thế giữa hai bản tụ v hai đầu cuộn dây thì thấy chúng có giá trị lần lượt l 220 2 V và 220 2 V Biểu thức điện

áp giữa hai bản tụ l :

A uc = 440cos(120πt - /2)V B uc = 440cos(120πt + /6)V

B uc = 220 2cos(120πt + /4)V D uc = 440cos(120πt - /6)V

định Khi hiệu điện thế trị tức thời - 60 6 (V) thì cường độ dòng điện tức thời l - 2 (A) v khi hiệu điện thế trị tức thời 60 2 (V) thì cường độ dòng điện tức thời l √ (A) Tính tần số dòng điện

Thay đổi tụ C để điện áp hiệu dụng hai đầu C l U‟C = 50 2 V thì điện áp hiệu dụng hai đầu điện trở R bằng:

đoạn mạch một điện áp xoay chiều ổn định thì điện áp hiệu dụng tr n R, L v C lần lượt l 60V, 120V v 60V Thay C bởi tụ điện C‟ thì điện áp hiệu dụng tr n tụ l 40V, khi đó, điện áp hiệu dụng tr n R l :

áp 2 đầu mạch có giá trị không đổi Khi R = R1 thì UR = U 3, UL = U, UC = 2U Khi R = R2 thì UR = U 2, điện áp hiệu dụng 2 đầu tụ C lúc n y bằng:

dụng lần lượt l UR = 120V; UL = 50 V; UC = 100V Nếu mắc th m một tụ có điện dung bằng giá trị v song song với tụ nói tr n thì hiệu điện thế tr n điện trở sẽ bằng bao nhi u? Coi biểu thức của hiệu điện thế giữa hai đầu đoạn mạch không bị thay đổi khi mắc th m tụ nói tr n

xoay chiều u = U0cost thì cường độ hiệu dụng có giá trị lần lượt l 4A, 6A, 2A Nếu mắc nối tiếp các phần tử

tr n v o điện áp n y thì cường độ hiệu dụng của dòng điện qua mạch l :

60 2 V và 90 2 V Khi điện áp tức thời ở hai đầu điện trở l 30V thì điện áp tức thời ở hai đầu mạch l :

phân nhánh Hiệu điện thế hiệu dụng hai đầu điện trở thuần ℓ 80 V, hai đầu cuộn dây thuần cảm (cảm thuần)

ℓ 120 V v hai đầu tụ điện ℓ 60 V Hiệu điện thế hiệu dụng ở hai đầu đoạn mạch n y bằng

tần số 50 Hz Biết điện trở thuần R = 25 Ω, cuộn dây thuần cảm (cảm thuần) có L = 1/ H Để hiệu điện thế ở hai đầu đoạn mạch trễ pha /4 so với cường độ dòng điện thì dung kháng của tụ điện ℓ

hiệu điện thế hiệu dụng giữa hai đầu điện trở, hai đầu cuộn dây v hai bản tụ điện ℓần ℓượt ℓ 30 V, 120 V v

80 V Giá trị của U0 bằng

Nếu đặt hiệu điện thế u = 15 2sin100t (V) v o hai đầu đoạn mạch thì hiệu điện thế hiệu dụng giữa hai đầu cuộn dây ℓ 5 V Khi đó, hiệu điện thế hiệu dụng giữa hai đầu điện trở bằng

xoay chiều có tần số góc  chạy qua thì tổng trở của đoạn mạch ℓ

A

2 2

4) v o hai đầu đoạn mạch chỉ có tụ thì cường độ dòng điện trong mạch ℓ i = I0cos(t+i) Giá trị của i bằng

tiếp thì cường độ dòng điện qua đoạn mạch ℓ i1 = I0cos(100t)(A) Nếu ngắt bỏ tụ điện C thì cường độ dòng điện qua đoạn mạch ℓ i2 = I0cos(100t - 

12) (A) Điện áp hai đầu đoạn mạch ℓ

trở R mắc nối tiếp với tụ điện Dung kháng của tụ điện ℓ 100 Ω Khi điều chỉnh R thì tại hai giá trị R1và R2 công suất tiêu thụ của đoạn mạch như nhau Biết điện áp hiệu dụng giữa hai đầu tụ điện khi R = R1 bằng hai ℓần điện áp hiệu dụng giữa hai đầu tụ điện khi R = R2 Các giá trị R v R ℓ :

A u = 40cos(100t + /4) (V) B u = 40 2cos(100t – /4) (V)

C u = 40 2cos(100t + /4) (V) D u = 40cos(100t – /4) (V)

nối tiếp Đoạn AN gồm biến trở R mắc nối tiếp với cuộn cảm thuần có độ tự cảm L, đoạn NB chỉ có tụ điện với điện dung C Đặt 1 = 1

2 LC Để điện áp hiệu dụng giữa hai đầu đoạn mạch AN không phụ thuộc R thì tần số góc  bằng

A 1

gồm biến trở R mắc nối tiếp với tụ điện có điện dung C G i điện áp hiệu dụng giữa hai đầu tu điện, giữa hai đầu biến trở v hệ số công suất của đoạn mạch khi biến trở có giá trị R1 ℓần ℓượt ℓ UC1, UR1 và cos1; khi biến trở có giá trị R2 thì các giá trị tương ứng nói tr n ℓ UC2, UR2 và cos2 Biết UC1 = 2UC2, UR2 = 2UR1 Giá trị của cos1 và cos2 ℓ :

A

5

2cos

;3

1

3

1cos

;5

1cos1  2 

C

5

2cos

;5

1

2

1cos

;22

1cos1  2 

nối tiếp Biết điện áp giữa hai đầu đoạn mạch ℓệch pha 

3 so với cường độ dòng điện trong đoạn mạch Dung kháng của tụ điện bằng

6) (V) v o hai đầu đoạn mạch gồm điện trở thuần R và cuộn cảm thuần có độ tự cảm L mắc nối tiếp thì cường độ dòng điện qua đoạn mạch ℓ i = I0sin(t + 5

12) (A) Tỉ số điện trở thuần R và cảm kháng của cuộn cảm Là

A 1

3

MB mắc nối tiếp Đoạn mạch AM gồm điện trở thuần 100 3mắc nối tiếp với cuộn cảm thuần có độ tự cảm

L Đoạn mạch MB chỉ có tụ điện có điện dung

410

độ tự cảm L v tụ điện có điện dung C mắc nối tiếp G i i l cường độ dòng điện tức thời trong đoạn mạch; u1,

u2 và u3 lần lượt l điện áp tức thời giữa hai đầu điện trở, giữa hai đầu cuộn cảm v giữa hai đầu tụ điện; Z l tổng trở của đoạn mạch Hệ thức đúng l

A i = u3C B i = u1

2

u L

u

Z

 H một hiệu điện thế một chiều 12 V

thì cường độ dòng điện qua cuộn dây l 0,4 A Sau đó, thay hiệu điện thế n y bằng một điện áp xoay chiều có tần số 50 Hz v giá trị hiệu dụng 12 V thì cường độ dòng điện hiệu dụng qua cuộn dây bằng

2

 v o hai đầu đoạn mạch gồm điện trở thuần R mắc nối tiếp với cuộn

cảm thuần có độ tự cảm L, cường độ dòng điện trong mạch l i = 0sin( 2 )