Vật lý 12 CAC DANG BAI TAP DIEN XOAY CHIEU.doc

Trong giản đồ vecto một nằm trên và một nằm dưới i.. Dạng 3: Xét đoạn mạch AMB.[r]

CÁC DẠNG BÀI TẬP ĐIỆN XOAY CHIỀU Dạng 1: Viết biểu thức u,i

 i � u (   ); u � i (   )

Dạng 2: Hai điện áp vuông pha nhau

+ u vuông pha với uL hoặc uC:  có cộng hưởng

+ uAM vuông pha uMB: tan AM.tan   MB 1 Trong giản đồ vecto một nằm trên và một nằm dưới i

Dạng 3: Xét đoạn mạch AMB Giả thiết cho UAB, UAM, UMB Nếu:

+ UAB  UAM UMB � AM  MB  AB + UAB  UAM UMB � Trong AM, MB chỉ có L và C + U2AB U2AM  UMB2 � U urAM  U urMB

Dạng 4: Mạch RLC có R là biến trở Thay đổi R sao cho:

+ có hai giá trị mà công suất mạch như nhau:



2

2

2

U

R Z Z

R R Z Z R R

P

+ Công suất của mạch cực đại lúc này trong mạch không có cộng hưởng.

 C1:

2

2

2

U

R Z Z

ax

  �ޣ �

  ; R  ZL ZC

P

Z Z

R



   Dùng bất đẳng thức cosi cho hai số hạng ở mẫu ta có R  ZL ZC

+ I, U L ,U C cực đại lúc này trong mạch không có cộng hưởng 

Dạng 6: Mạch RrLC nối tiếp R là biến trở Thay đổi R sao cho

+ P max thì: R r   ZL ZC + P Rmax thì:  2  2

R  r  Z  Z

Dạng 7: Mạch RLC nối tiếp tìm mối liên hệ giữa ZL và ZC để URL không phụ thuộc vào R



2

U R Z

R Z Z



Dạng 8: Cho biểu thức của u và i Tìm công suất của mạch và các phần tử trong mạch

 Ta tìm 0

0

; u i

U

Z

I   

   Để tính P: P UIc  os ; để tìm các phần tử ta dùng R

os = ; tan Z

Z Z c

R

Dạng 10: Cho đoạn mạch AMB, biết biểu thức của uAM và uMB nhưng không biết các phần tử trong AM và MB Tìm điện áp cực đại hai đầu mạch  Ta áp dụng công thức tính biên độ tổng hợp hai dao động điều hòa

U  U  U  U U c  

Dạng 11: Mạch RLC nối tiếp có  thay đổi Khi  thay đổi sao cho:

+ Mạch cộng hưởng (như Imax; Pmax ; URmax ; u,i cùng pha…) thì  1

m

LC

 

+ Có hai giá trị của  để mạch có P, I, Z, cosφ, U R giống nhau thì  1 2 2 1

m

LC

    

+ U Lmax : Ta có: U L =I.Z L =

1

1 2

1 1 1

)

2 ( )

1 (

2 2

2

2 2 4

2 2 2

2 2 2 2

2 2





































C L

C R LC C

L

U C

L C

L R

L U C

L

R

L

U

.

Đặt ẩn phụ x = 12

2 2 2

2

C L

C R LC x

C L x

 Điều kiện để U L max là : 2L > R2C ; Khi đó: 2 2 2

2

L

LC R C

 

2

C R LC R

UL

( Công thức trên đây chỉ xét với điều kiện là cuộn dây thuần cảm)





U C

L R

C

U

Xét hàm: f(x) = L2C2 x2 – (2LC – R2C2)x + 1 Với: x =  2 Ta suy ra được:

 Điều kiện để UC max là : 2L> R2C Khi đó:

2 2

1 2

2

C

LC R C LC

4

2

C R LC R

UL



Dạng 12: Mạch điện RLC có điện dung C biến đổi.

2 2

C

U IZ

Z

Khi :

L

L C

Z

Z R

Z

2 2



R

Z R U

C

2 2 max



0

U  U U  U  hoặc U2Cmax= U + U + U2 2R 2L

( Nếu cuộn dây không thuần cảm thì giá trị của R trong công thức trên là tổng điện trở thuần của đoạn mạch nối tiếp)

 Nếu C = C1 hoặc C = C2 mà công suất P trên mạch bằng nhau thì P max khi :

1 1 1 1 2

 Nếu C = C1 hoặc C = C2 mà U C bằng nhau thì U C đạt giá trị cực đại khi : C =  1 2

1

2 C  C

 Nếu C = C1 hoặc C = C2 mà các giá trị : I, P, U R , U L như nhau thì : 1 2

2

L

Z Z



 Các giá trị P, I, UR , U L , đạt cực đại khi mạch xảy ra cộng hưởng : ZC = ZL.

Dạng 13: Mạch điện RLC có độ tự cảm L biến đổi.

Kiến thức cần nhớ : ( Các công thức dưới đây chỉ xét với điều kiện là cuộn dây thuần cảm)

U IZ

đạt cực đại khi :

C

C L

Z

Z R Z

2 2



R

Z R U

L

2 2 max



0

U = U + U + UC

 Nếu: L = L1 hoặc L = L2 mà công suất P trên mạch bằng nhau thì Pmax khi :  1 2

1 2

L  L  L

 Nếu: L = L1 hoặc L = L2 mà U L có giá trị như nhau thì ULmax khi :

1 1 1 1 2

 �  �

 Nếu: L = L1 hoặc L = L2 mà I, P, U C , U R như nhau thì : 1 2

2

C

Z Z



 Các giá trị P, I, UR, Uc, đạt cực đại khi mạch xảy ra cộng hưởng : ZL = ZC

Dạng 14: Cho mạch RLC nối tiếp Có R biến thiên Lúc đầu cho UR,UL,UC sau đó R thay đổi cho U’R Tính UL’ và U’C

 U2  UR2 UL2 UC2  U '2R U '2L U 'C2;

' '

U  U

Dạng 15: Cách nhận biết điện trở, tụ điện, cuộn cảm ghép nối tiếp hay song song

R

S



n

R  R  R  R

L

U ur

C

U ur

RC

U ur U R ur

U ur

I

r

O

LC

U ur

Tự cảm Z L =L.

1 2 n

Z  Z  Z  Z

1 2

n

Z  Z  Z   Z

Điện

.

C

C

Z

Z



n

Z  Z  Z   Z

1 2

n

Z  Z  Z   Z

 Nếu R tđ , Z Cb , Z Lb > R, Z C , Z L thì ghép nối tiếp  Nếu R tđ , Z Cb , Z Lb < R, Z C , Z L thì ghép song song

Dạng 16: Cho mạch AMB mà ZAB = ZAM + ZMB hoặc ZAB2  ZAM2  ZMB2

 IZAB = IZAM + IZMB� UAB  UAM  UMB� AB  AM  MB

 I Z2 AB2  I Z2 2AM  I Z2 MB2 � U2AB  UAM2  UMB2 � U urAM  U urMB

Dạng 17: Thời gian đèn sáng và tắt trong một chu kì

u

O

M'2

M2

M'1

M1

-U1 Sáng Sáng

Tắt

Tắt