Hướng dẫn giải Bài tập điện xoay chiều môn Vật lý 12 bằng phương pháp Giản đồ vec-tơ

- Toán Nâng Cao THCS: Cung cấp chương trình Toán Nâng Cao, Toán Chuyên dành cho các em HS THCS lớp 6, 7, 8, 9 yêu thích môn Toán phát triển tư duy, nâng cao thành tích học tập ở trường[r]

1 ĐỀ BÀI

Bài 1

Cho mạch điện như hình vẽ Cuộn dây thuần cảm, điện trở ampe kế không đáng kể, điện trở vôn kế rất lớn Đặt vào hai đầu AB một điện áp uAB  120 2 cos100  t

(V) Khi 3

L



 H thì điện áp uAN trễ pha

3



so với uAB và uMB

sớm pha

3



so với uAB Tìm R, C

Bài 2

Cho mạch điện như hình vẽ Hai đầu A, B đặt vào một điện

áp xoay chiều uAB  120 6 cos100  t(V) Điện trở vôn kế

nhiệt là vô cùng lớn Cho biết vôn kế chỉ 120V, công suất tiêu

thụ trên mạch AB là 360W, uAN lệch pha

2



so với uMB, uAB

lệch pha

3



so với uAN Tìm R, r, L, và C

Bài 3

Cho mạch điện xoay chiều có sơ đồ như hình Đặt điện áp

Q



R U

L

U

C

U

AB

U

AN

U

MB

U

3



M

N

R

2 HƯỚNG DẪN GIẢI

Bài 1:

Tóm tắt:

120 2 cos100

AB

3

L



 H

uAN trễ pha

3



so với uAB

uMB sớm pha

3



so với uAB

R = ? , C = ?

Bài giải:

Cảm kháng:

3

100 300

120 2

L

oAB AB

U



Ta có : AB AM MN NB

Từ giản đồ Fre-nen, ta thấy OPQ là tam giác đều

6 cos

120.cos 60 3

6 cos 3 1

120 60 2

rad

V

V

















V ;

OPQ đều nên OR là đường trung tuyến  R là trung điểm của PQ

 UC = UMB = 60V

Vì UMB = UL - UC UL = UMB + UC = 2UMB = 2.60 = 120V

Ta có :

3

60 3 300 120

150 3

60 300 150 120

100 150 15

R L L

C

L

U

U

U

U

Z







I

Q

R U

L

U

C

U

AB

U

AN

U

/ 3

/ 6



r U

V MB

U  U

P = 360W

uAN lệch pha

2



so với uMB

uAB lệch pha

3



so với uAN Tính R, r, L, C?

Bài giải:

120 3

oAB AB

U

Vẽ giản đồ Fre-nen cho mạch điện AB

Áp dụng định lý hàm số cosin cho OPQ, ta được:

2 cos

6

3

120 3.120 2.120.120 3 120

2 120

R

R

U



  

 

Vì UR = UV = 120V nên hình bình hành tạo bởi UV và UR là hình thoi

 góc lệch pha của uAB so với uR là

6

 rad

Từ đó, ta có:

1 cos 120 60

1 tan 120 40 3

sin 3 sin 3 3

40 3 120 100 3

2

V









Mặt khác ta có:

2

360

2

120 60

P I

A

 





Vậy :

120

60 2

60 30 2

100 3

50 3 2

50 3 3

100 2

40 3

R

r

L L

L

C

U

R

I U

r

I

U Z

I Z

U

   

   

Tóm tắt:

f = 50Hz

UV = UNP = 90V

RV = 

uMN lệch pha 150o so với uNP

uMP lệch pha 30o so với uNP

UMN = UMP = UPQ

R = 30

a Cuộn dây có điện trở thuần không?

b UMQ = ? , L = ?

Bài giải:

a Giả sử cuộn dây không có điện trở thuần Ro thì điện áp uMN sớm pha

2



so với i, còn điện áp

uNP trễ pha

2



so với i  uMN sớm pha 180o so với uNP (trái với đề bài là lệch 150o) Vậy cuộn dây phải có điện trở thuần Ro

b Vẽ giản đồ Fre-nen:

(vì UMN = UMP)  MNP  MPN  30o

MA là đường trung tuyến của MNP

2 2

NP L

U

45

30 3 cos30 3

2

L

U

1 t an30 45 15 3

3

o

o

90

o

3 30

R

U I R

45

15 3 3

L L

U Z

I

   

15 3

0,083

2 2 50

L

Z

L

f

Website HOC247 cung cấp một môi trường học trực tuyến sinh động, nhiều tiện ích thông minh, nội dung bài giảng được biên soạn công phu và giảng dạy bởi những giáo viên nhiều năm kinh nghiệm, giỏi về kiến thức chuyên môn lẫn kỹ năng sư phạm đến từ các trường Đại học và các trường chuyên

danh tiếng

I Luyện Thi Online

- Luyên thi ĐH, THPT QG: Đội ngũ GV Giỏi, Kinh nghiệm từ các Trường ĐH và THPT danh tiếng xây dựng các khóa luyện thi THPTQG các môn: Toán, Ngữ Văn, Tiếng Anh, Vật Lý, Hóa Học và Sinh Học

- Luyện thi vào lớp 10 chuyên Toán : Ôn thi HSG lớp 9 và luyện thi vào lớp 10 chuyên Toán các trường

PTNK, Chuyên HCM (LHP-TĐN-NTH-GĐ), Chuyên Phan Bội Châu Nghệ An và các trường Chuyên khác cùng TS.Trần Nam Dũng, TS Pham Sỹ Nam, TS Trịnh Thanh Đèo và Thầy Nguyễn Đức Tấn

II Khoá Học Nâng Cao và HSG

- Toán Nâng Cao THCS: Cung cấp chương trình Toán Nâng Cao, Toán Chuyên dành cho các em HS THCS lớp 6,

7, 8, 9 yêu thích môn Toán phát triển tư duy, nâng cao thành tích học tập ở trường và đạt điểm tốt ở các kỳ thi HSG

- Bồi dưỡng HSG Toán: Bồi dưỡng 5 phân môn Đại Số, Số Học, Giải Tích, Hình Học và Tổ Hợp dành cho

học sinh các khối lớp 10, 11, 12 Đội ngũ Giảng Viên giàu kinh nghiệm: TS Lê Bá Khánh Trình, TS Trần Nam

Dũng, TS Pham Sỹ Nam, TS Lưu Bá Thắng, Thầy Lê Phúc Lữ, Thầy Võ Quốc Bá Cẩn cùng đôi HLV đạt thành

tích cao HSG Quốc Gia

III Kênh học tập miễn phí

- HOC247 NET: Website hoc miễn phí các bài học theo chương trình SGK từ lớp 1 đến lớp 12 tất cả các môn

học với nội dung bài giảng chi tiết, sửa bài tập SGK, luyện tập trắc nghiệm mễn phí, kho tư liệu tham khảo phong phú và cộng đồng hỏi đáp sôi động nhất

- HOC247 TV: Kênh Youtube cung cấp các Video bài giảng, chuyên đề, ôn tập, sửa bài tập, sửa đề thi miễn phí

từ lớp 1 đến lớp 12 tất cả các môn Toán- Lý - Hoá, Sinh- Sử - Địa, Ngữ Văn, Tin Học và Tiếng Anh

Vững vàng nền tảng, Khai sáng tương lai

Học mọi lúc, mọi nơi, mọi thiết bi – Tiết kiệm 90%

Học Toán Online cùng Chuyên Gia

HOC247 NET cộng đồng học tập miễn phí HOC247 TV kênh Video bài giảng miễn phí