Phân loại các bài tập về dòng điện xoay chiều trong mạch điện r, l, c nối tiếp

Trường THPT BC Lê Hồng Phong Thứ nhất: Trong quá trình thực hiện đề tài nhất là học sinh trường bán công nơi bản thân công tác tôi thấy một bộ phận không nhỏ học sinh còn yếu, lười học, [r]

PHÂN

I LÝ DO "  TÀI.

b

tôi

II

Trong quá trình công tác

1 #23% 45*

là 1 trong 3 môn thi

thích và

sinh

cao

2 khó 8#:%

công

trình và phân

và

III

A < => LÝ 

1 ?* @A* BCD# D#E có R; #GHD L; #GHD C

b2 Các #] Fre-nen U

và

u , i cùng pha U  I = R U

u i pha so #- i 2  O 

U

I = ; ZC =

C

Z

C



R

C

u 8- pha so #- i

2



U

O



I = ; ZL = L Z U L  b ?* @A* BCD# R, L, C BID %?* '*JK b2 Các #] Fre-nen vàU  

u  pha 8#- i  tg =  Z L Z C R  - Neáu  > 0 thì u nhanh pha  so v- i - Neáu  < 0 thì u ch$ pha  so v- i - Neáu  = 0 thì u, i cuøng pha

ZL < ZC L

U  U R

 

LC

U U C U

ZL >ZC L U LC

U U   

U C R

U

I =

Z U

R  Z Z

A R M L N C B

L

B PHÂN

TRONG

Trong các bài

R, L, C,  và U ta

còn

Nhận xét:

Trong

- Khi R thay K và R = ZL - ZC thì công

C

Z

U P



 2

2 max

- Khi R thay K thì #- cùng  công 8L P <Pmax 8r có 2 giá e   R

và

- Khi R thay

L - ZC nên lúc này URmax = U



4 , 0



;

F

C



4

10



(V ) Xác )

100 sin(

e H 25 Tìm công 8L này

*O*

Ta có: ZL = L = 100 = 40



4 , 0

C%P bài '3K 1: Trong BCD# S*T% xoay D#*W2 R,L,C %?* '*JK cho R thay SX* còn các SC* 4[5%P khác là L, C, , U không SX*

ZC = 100.

10 100

1 1

4 





 C

2 2

2

) (Z L Z C R

R U R

Z

U







Chia v và w cho R ta !9N P =

R

Z Z R

U

C L

2 2

) ( 



max thì

Áp

= 2 ZL - ZC

R

Z Z R R

Z Z

2 2

) (

2 )







C

Z

U

 2

2

100 40 2

) 2 100



=> R = ZL - ZC = 60

R

Z Z

2

)



Ví

; 2 tiêu W công

H



2

F C



8 , 0

10  4



*O*

Công

2 2

2

) (Z L Z C R

R U R

Z

U







 PR2 – U2R+P(ZL - ZC)2 = 0

Thay 8' #- ZL = L = 100 = 200



2

ZC = 80.

8 , 0

10 100

1 1

4 





 C

 90R2 – 1502R+ 90.1202 = 0

1 = 90; R2 = 160

 O- R1 = 90 ta suy ra:

I1 = A; tg1 = = => 1 = 0,92

R

P

1

1



1

R

Z

Z L  C

3 4

 i1 = 2cos(100t-0,92)(A)

 O- R2 = 160 ta suy ra:

I2 = A; tg2 = = 0,75 =>  = 0,64

R

P

75 , 0

2



2

R

Z

Z L  C

 i2 = 0,752cos(100t-0,64)(A)

Ví

;

H



2

Tìm giá

F

C



4

10



6

UR = I.R =

2 2

) (Z L Z C R

UR



 Chia v và w cho R ta !9N

UR =

2

2

) (

1

R

Z Z

U

C

L 



Vì v 8' không K nên > UR

 URmax = U = 100V.

Ghi %#A: Để giải nhanh bài tập loại này giáo viên nên lưu ý cho học sinh

cần nhớ các đặc trưng của dạng toán này để từ đó có thể giải “tắt” mới cho kết quả cao

(U0 và

tiêu

A 0,5 B 0,85

*O*(

-R=  ZL - ZC (1)

- / 8' công 8L   2N

2 2

) (Z L Z C R

R Z

R







- A (1) và (2) ta suy ra: cos =

2 2

Ví MN 5: (câu 3.18 sách #[A%P Mh% ôn '3K thi '?' %P#*TK trung #iD K#X thông

Cho

thì giá

6

-R=  ZL - ZC = 150

Vì ZL = L = 100 0,159 = 50

10 9 , 15 100

1 1

6 



 C

- Công 8L H 2N

C

Z

U P





2

2 max

150 2

1202

- Khi L thay 2LC = 1 thì trong

 Imax = , i cùng pha #- u

R U

 u cùng pha uR và vuông pha #- uL ; uC.

 URmax = U; UCmax = UL = U

R

Z U R

Z C L



thì UCmax = UL =

R

Z R

Z C L



nU

)

R

Z C

C

C L

Z

Z R

2

2 



R

Z R

U 2  C2 O

C%P bài '3K 2: Trong BCD# S*T% xoay D#*W2 R,L,C %?* '*JK cho L thay SX* còn các SC* 4[5%P khác R, C, U,  không SX*

Ví



Hi

*O*

Công 2R vì R không K nên Pmax thì Imax nên

trong

 2LC = 1







1 10 ) 100 (

1 1

4 2

Ví

Khi thay K  H  L ta L có 

giá

a giá e    H  L

b giá e ULmax

*O*

a Tìm L:

Ta có: UL = I.ZL = =

Z

Z

U. L

2 2

)) (

(

.

C L

L

Z Z R

Z U





c

Chia hai #* cho ZL ta !9N

UL =

L

C L

Z

Z Z R U

2

2 2

)) (

Khi

1 2

2

2 2









L

C L

C L

Z

Z Z

Z R

U U

y U

Trong )N a = 2 2; b = -2ZC; c = 1; x =

L

Z

R 

L

Z

1

b? khác vì v 8' U không K nên > UL

1

2

2

2 2







L

C L

L

Z

Z Z

Z R

+ min

f(x)min khi x = ; còn f(x)min =

a

b

2



a





.A ) > ULmax thì: hay

) (

2

2 1

2 2

C

C

Z

C L

Z

Z R

2

2 



.* 8' #- ZC = = 80; R = 60 ta !9 &* I







8

10 100

1 1

3





C

ZL = =125 => L = = (H)

80

80

602  2

 L

Z



25 , 1

b Tìm ULmax

Vì ymin = = nên ULmax =

a





2 2 2

C

Z R

R

Z R

U 2  C2 * 8' ta !9 &* IN

ULmax = = 300V

60

80 60

180 2  2

Ghi %#A: Để giải nhanh bài tập loại này giáo viên nên lưu ý cho học sinh

cần nhớ các đặc trưng riêng của dạng toán này để từ đó có thể giải “tắt” mới cho kết quả cao.

Ví MN 3: (câu 3.38 sách #[A%P Mh% ôn thi '?' %P#*TK môn @3' lý %:B 2007-2008- nhà U2&' 6O% giáo MNDd

104

thì

*O*

F> ULmax thì

C

C L

Z

Z R

2

2 



.* 8' #- R = 100; ZC = = 200 ta !9 &* I







2

10 100

1 1

4





C

ZL = 250

Ví MN 4: (câu 3.40 sách #[A%P Mh% ôn thi '?' %P#*TK môn @3' lý %:B 2007-2008- nhà U2&' 6O% giáo MNDd

Cho

uAB = U2sin(120t)(V), trong

 L có giá e là:

*O*

Vì u, i cùng pha nên trong

 ZL = ZC hay 2LC = 1

10 1 , 21 ) 120 (

1 1

6 2







 Imax = , i cùng pha #- u B  =0

R U

 u cùng pha uR và vuông pha #- uL và uC.

R

Z U R

Z C L



R

Z R

Z C L



ULmax = nU

C%P bài '3K 3: Trong BCD# S*T% xoay D#*W2 R,L,C %?* '*JK cho C thay SX* còn các SC* 4[5%P khác R, L, U,  không SX*

Z L

cho !-Y5

L

L C

Z

Z R

2

2 



R

Z R

U 2 L2

Ví

b Cmax Tính Ucmax

*O*

I = 

Z

U

2

(R Z L Z C

U





Khi ZL = ZC => C = thì Imax =

L

2

1

U

Lúc này trong

P = I2R vì R không K nên Pmax khi Imax mà Imax =

R U

O$ khi C = thì Pmax =

L

2

1

U2

* L, UC lúc

Vì ZL = ZC => UC = UL = Imax.ZC = Imax.ZL

O$ UC = UL = U

R

Z L

Ta có Uc = I.ZC = =

Z

Z

U. C

2 2

)) (

(

.

C L

C

Z Z R

Z U



 Chia hai #* cho Zc ta !9

Uc =

C

C L

Z

Z Z R

U

2

2 2

)) (

= 1

2

2

2 2









C

L C

L C

Z

Z Z

Z R

U U

y U

Trong ) y = ax2 + bx+c #- a =R2 Z L2; b = -2ZL; c = 1; x =

C

Z

1

b? khác vì v 8' U không K nên > UCmax thì

Áp

 ymin = =

a





2 2 2

L

Z R

R



 UCmax =

R

Z R

U 2  L2

 x = =>

a

b

2



L

L C

Z

Z R

2

2 



 C = 2 2 2

L R

L





Ví

sin(100t)V, R = 50 ,

a. O- C = C1 = F hãy



5

103 8L tiêu W   25

2 và 

*O*

a O* > B i khi C = C1 = F :



5

103

Ta có: ZL = L = 100; ZC = 1  50

C



) (Z L Z C

 I0 = =1,22 (A)

Z

U0

 tg =  Z L Z C = =>  =

R



3

1

6



 i = 1,22sin(100t- )(A)

6



 P = I2R = 1,22.503 = 723(W)

b Tìm C khi uC pha so #- uAB

2



Khi uc pha uAB góc thì trong

2



 2LC = 1 => C = = (F).

L

2

1

4

10

 UL = Imax.ZL = .ZL =

R

U

) ( 3 80 3 50

100 120

V



Ví



2 1

F C



4

10



a Tính

 hai > A và N

uMB

vì sao?

*O*

a Tìm I và UAN

Ta có: ZL = L = 50; ZC = 1  100

C



) (Z L Z C

 I = = 0,6 (A)

Z

U

 UAN = I.ZAN = I 2 2 = 302(V)

L

Z

R 

b Dùng

Ta

- Do tam giác ORZAM vuông cân

nên AN =

4



- O$ uAN nhanh pha MB góc:

 = + =

4



2



4

3

- Còn khi C  thì ZC

R, ZL không thay

V ta L góc AM và NB không

thay K nên   pha 

uAN và uMB cùng không K5

Ghi %#A( Vì '#n* gian làm bài toán 'RID %P#*TB có #C% nên #iD sinh Dp% %#A S[5D các SHD 'R[%P riêng Dk) bài toán Sq 'r S9 có '#q có '#q làm 'I' Sq S[5D 8J' s2O nhanh #t%

Ví MN 4 _= -2008):

dung C thay K !95

giá

A 200 V B 1002 V

C 502 V D 50 V

Ta có UL = I.ZL

 ULmax thì Imax nên có

100

100 200



R

UZ L



Ví MN 5: (câu 3.36 sách #[A%P Mh% ôn thi '?' %P#*TK THPT 2007-2008 – nhà U2&' 6O% giáo MND ).

Cho

L = H ; t



5

4

là u = 2002sin(100t)V Khi UC có giá

có giá e là:

*O*

Vì C thay K > UCmax thì

L

L C

Z

Z R

2

2 

 * 8' #- R = 60; ZL = L = 80

80

) 80 60 ( 2  2



C

Z



- Khi  thay 2LC = 1 thì trong

) :

 Imax = , i cùng pha #- u B  =0

R U

 u cùng pha uR và vuông pha #- uL và uC.

 URmax = U; UL =UC = nU #- n =

R

Z R

Z L C



 Pmax =

R

U2

- Khi  thay K > ULmax thì  = #- 2 C)

2 2

2

2

C R

LC

- Khi  thay K > UCmax thì  = 2 #- 2 C)

2

2

2

CL

CR

L

Ví

1

3 Lmax.Tínhcác giá e )5

*O*

I = 

Z

U

2 2

)) (

(R Z L Z C

U





C%P bài '3K 4: Trong BCD# S*T% xoay D#*W2 R,L,C %?* '*JK cho  thay SX* còn các SC* 4[5%P khác R, L, C, U không SX*

Khi ZL - ZC = 0 => = thì Imax =

LC

1

R U

Lúc này trong

Suy ra: Pmax =

R

U2

UR = I.R =

2 2

)) (

(

.

C

Z R

R U





Khi ZL - ZC = 0 => = thì URmax = U

LC

1

Lúc này trong

Uc = I.ZC = chia v và w cho ZC và

2 2

)) (

(

.

C L

C

Z Z R

Z U





1 ) 2

2 2

U

U

Trong ) y = ax2 + bx+c #- a =L 2 C 2 ; b = -2(2LC-R 2 C 2 ); c = 1; x =  2 b? khác vì v 8' U không K nên > UCmax thì

Áp

 ymin = =

a





2 2

2 2 2 2

2 2

4

) 2

( 4 4

4

4

C L

C R LC C

L a

b





2 2 2 2

2

) 2

(

C L

C R LC C



 UCmax =

2 2 2 2

2

) 2

( LC R C C

L

ULC







ULmax = nU

C% P ''3K 3: Trong BCD# S*T% xoay D#*W2 R,L ,C %?* ''*JK cho C thay SX* c? ??n SC* 4[5%P kh? ?c R, L, U,... C< /sub>2 O

C% P ''3K 2: Trong BCD# S*T% xoay D#*W2 R,L ,C %?* ''*JK cho L thay SX* SC* 4[5%P kh? ?c R, C, U,  không SX*