Giáo án Chương III: Điện xoay chiều

pdf 127 trang Người đăng TRANG HA Lượt xem 1443Lượt tải 2 Download
Bạn đang xem 20 trang mẫu của tài liệu "Giáo án Chương III: Điện xoay chiều", để tải tài liệu gốc về máy bạn click vào nút DOWNLOAD ở trên
Giáo án Chương III: Điện xoay chiều
PHƯƠNG PHÁP GIẢI BÀI TẬP VẬT LÝ LUYỆN THI ĐẠI HỌC 
GV: Trần Văn Chung – ĐT: 0972.311.481 - mail:chungtin4adhsp@gmail.com 
Trang 1 
CHƯƠNG III: ĐIỆN XOAY CHIỀU 
PHẦN A: LÝ THUYẾT CHƯƠNG 
1. Biểu thức điện áp tức thời và dòng điện tức thời: 
u = U0cos(t + u) và i = I0cos(t + i) 
Với  = u – i là độ lệch pha của u so với i, có 2 2
 
   
2. Dòng điện xoay chiều i = I0cos(2ft + i) 
 * Mỗi giây đổi chiều 2f lần 
 * Nếu pha ban đầu i = 2

 hoặc i = 2
 thì chỉ giây đầu 
tiên đổi chiều 2f-1 lần. 
3. Công thức tính thời gian đèn huỳnh quang sáng 
trong một chu kỳ Khi đặt điện áp u = U0cos(t + u) vào 
hai đầu bóng đèn, biết đèn chỉ sáng lên khi u ≥ U1. 
 4t 


  Với 1
0
os Uc
U
  , (0 <  < /2) 
4. Dòng điện xoay chiều trong đoạn mạch R,L,C 
 * Đoạn mạch chỉ có điện trở thuần R: uR cùng pha với i, ( = u – i = 0) 
 UI
R
 và 00
UI
R
 
 Lưu ý: Điện trở R cho dòng điện không đổi đi qua và có UI
R
 
 * Đoạn mạch chỉ có cuộn thuần cảm L: uL nhanh pha hơn i là /2, ( = u – i = /2) 
L
UI
Z
 và 00
L
UI
Z
 với ZL = L là cảm kháng 
 Lưu ý: Cuộn thuần cảm L cho dòng điện không đổi đi qua hoàn toàn (không cản trở). 
 * Đoạn mạch chỉ có tụ điện C: uC chậm pha hơn i là /2, ( = u – i = -/2) 
C
UI
Z
 và 00
C
UI
Z
 với 1CZ C
 là dung kháng 
 Lưu ý: Tụ điện C không cho dòng điện không đổi đi qua (cản trở hoàn toàn). 
 * Đoạn mạch RLC không phân nhánh 
 2 2 2 2 2 20 0 0 0( ) ( ) ( )L C R L C R L CZ R Z Z U U U U U U U U           
 tan ;sin ; osL C L CZ Z Z Z Rc
R Z Z
  
 
   với 
2 2
 
   
 + Khi ZL > ZC hay 
1
LC
    > 0 thì u nhanh pha hơn i 
 + Khi ZL < ZC hay 
1
LC
    < 0 thì u chậm pha hơn i 
 + Khi ZL = ZC hay 
1
LC
    = 0 thì u cùng pha với i. 
 Lúc đó Max
UI =
R
 gọi là hiện tượng cộng hưởng dòng điện 
5. Công suất toả nhiệt trên đoạn mạch RLC: 
 * Công suất tức thời: P = UIcos + UIcos(2t + u+i) 
 * Công suất trung bình: P = UIcos = I2R. 
6. Điện áp u = U1 + U0cos(t + ) được coi gồm một điện áp 
U
uO
M'2
M2
M'1
M1
-U U00
1-U1
Sáng Sáng
Tắt 
A B 
C R L,R0 
PHƯƠNG PHÁP GIẢI BÀI TẬP VẬT LÝ LUYỆN THI ĐẠI HỌC 
GV: Trần Văn Chung – ĐT: 0972.311.481 - mail:chungtin4adhsp@gmail.com 
Trang 2 
không đổi U1 và một điện áp xoay chiều u=U0cos(t + ) đồng thời đặt vào đoạn mạch. 
7. Tần số dòng điện do máy phát điện xoay chiều một pha có P cặp cực, rôto quay với vận tốc n 
vòng/giây phát ra: f = pn Hz 
Từ thông gửi qua khung dây của máy phát điện  = NBScos(t +) = 0cos(t + ) 
Với 0 = NBS là từ thông cực đại, N là số vòng dây, B là cảm ứng từ của từ trường, S là diện 
tích của vòng dây,  = 2f 
Suất điện động trong khung dây: e = NSBcos(t +  - 
2
 ) = E0cos(t +  - 2
 ) 
Với E0 = NSB là suất điện động cực đại. 
8. Dòng điện xoay chiều ba pha là hệ thống ba dòng điện 
xoay chiều, gây bởi ba suất điện động xoay chiều cùng 
là 2
3
 tần số, cùng biên độ nhưng độ lệch pha từng đôi một 
1 0
2 0
3 0
os( )
2os( )
3
2os( )
3
e E c t
e E c t
e E c t






 


 


 
 trong trường hợp tải đối xứng thì 
1 0
2 0
3 0
os( )
2os( )
3
2os( )
3
i I c t
i I c t
i I c t






 


 


 
 Máy phát mắc hình sao: Ud = 3 Up 
 Máy phát mắc hình tam giác: Ud = Up 
 Tải tiêu thụ mắc hình sao: Id = Ip 
 Tải tiêu thụ mắc hình tam giác: Id = 3 Ip 
 Lưu ý: Ở máy phát và tải tiêu thụ thường chọn cách mắc tương ứng với nhau. 
9. Công thức máy biến áp: 1 1 2 1
2 2 1 2
U E I N
U E I N
   
10. Công suất hao phí trong quá trình truyền tải điện năng: 
2
2 2os
R
U c 
 
PP 
 Trong đó: P là công suất truyền đi ở nơi cung cấp U là điện áp ở nơi cung cấp cos là hệ số 
công suất của dây tải điện lR
S
 là điện trở tổng cộng của dây tải điện (lưu ý: dẫn điện bằng 
2 dây) Độ giảm điện áp trên đường dây tải điện: U = IR Hiệu suất tải điện: .100%H   P P
P
11. Đoạn mạch RLC có R thay đổi: 
 * Khi R=ZL-ZC thì 
2 2
ax 2 2M L C
U U
Z Z R
 

P 
 * Khi R=R1 hoặc R=R2 thì P có cùng giá trị. Ta có 
2
2
1 2 1 2; ( )L C
UR R R R Z Z   
P
 Và khi 1 2R R R thì 
2
ax
1 22
M
U
R R
P 
 * Trường hợp cuộn dây có điện trở R0 (hình vẽ) 
 Khi 
2 2
0 ax
02 2( )
L C M
L C
U UR Z Z R
Z Z R R
     
 
P 
 Khi 
2 2
2 2
0 ax 2 2
00 0
( )
2( )2 ( ) 2
L C RM
L C
U UR R Z Z
R RR Z Z R
     
  
P 
R L CMA B
Hình 1 
PHƯƠNG PHÁP GIẢI BÀI TẬP VẬT LÝ LUYỆN THI ĐẠI HỌC 
GV: Trần Văn Chung – ĐT: 0972.311.481 - mail:chungtin4adhsp@gmail.com 
Trang 3 
12. Đoạn mạch RLC có L thay đổi: 
* Khi 2
1L
C
 thì IMax  URmax; PMax còn ULCMin Lưu ý: L và C mắc liên tiếp nhau 
* Khi 
2 2
C
L
C
R ZZ
Z

 thì 
2 2
ax
C
LM
U R Z
U
R

 và 
2 2 2 2 2 2
ax ax ax; 0LM R C LM C LMU U U U U U U U      
* Với L = L1 hoặc L = L2 thì UL có cùng giá trị thì ULmax khi 
1 2
1 2
1 2
21 1 1 1( )
2L L L
L LL
Z Z Z L L
   

* Khi 
2 24
2
C C
L
Z R Z
Z
 
 thì ax 2 2
2 R
4
RLM
C C
UU
R Z Z

 
 Lưu ý: R và L mắc liên tiếp nhau 
13. Đoạn mạch RLC có C thay đổi: 
* Khi 2
1C
L
 thì IMax  URmax; PMax còn ULCMin Lưu ý: L và C mắc liên tiếp nhau 
* Khi 
2 2
L
C
L
R ZZ
Z

 thì 
2 2
ax
L
CM
U R Z
U
R

 và 
2 2 2 2 2 2
ax ax ax; 0CM R L CM L CMU U U U U U U U      
* Khi C = C1 hoặc C = C2 thì UC có cùng giá trị thì UCmax khi 
1 2
1 21 1 1 1( )
2 2C C C
C CC
Z Z Z

    
* Khi 
2 24
2
L L
C
Z R Z
Z
 
 thì ax 2 2
2 R
4
RCM
L L
UU
R Z Z

 
 Lưu ý: R và C mắc liên tiếp nhau 
14. Mạch RLC có  thay đổi: 
 * Khi 1
LC
  thì IMax  URmax; PMax còn ULCMin Lưu ý: L và C mắc liên tiếp nhau 
 * Khi 
2
1 1
2
C L R
C
 

 thì ax 2 2
2 .
4
LM
U LU
R LC R C


 * Khi 
21
2
L R
L C
   thì ax 2 2
2 .
4
CM
U LU
R LC R C


 * Với  = 1 hoặc  = 2 thì I hoặc P hoặc UR có cùng một giá trị thì IMax hoặc PMax 
hoặc URMax khi 
 1 2   tần số 1 2f f f 
15. Hai đoạn mạch AM gồm R1L1C1 nối tiếp và đoạn mạch MB gồm R2L2C2 nối tiếp mắc nối 
tiếp với nhau có UAB = UAM + UMB  uAB; uAM và uMB cùng pha  tanuAB = tanuAM = tanuMB 
16. Hai đoạn mạch R1L1C1 và R2L2C2 cùng u hoặc cùng i có pha lệch nhau  
Với 1 11
1
tan L C
Z Z
R


 và 2 22
2
tan L C
Z Z
R


 (giả sử 1 > 2) 
Có 1 – 2 =   1 2
1 2
tan tan tan
1 tan tan
 

 

 

Trường hợp đặc biệt  = /2 (vuông pha nhau) thì tan1tan2 = -1. 
PHƯƠNG PHÁP GIẢI BÀI TẬP VẬT LÝ LUYỆN THI ĐẠI HỌC 
GV: Trần Văn Chung – ĐT: 0972.311.481 - mail:chungtin4adhsp@gmail.com 
Trang 4 
VD: * Mạch điện ở hình 1 có uAB và uAM lệch pha nhau  
 Ở đây 2 đoạn mạch AB và AM có cùng i và uAB chậm pha hơn uAM 
  AM – AB =   
tan tan tan
1 tan tan
 

 

 

AM AB
AM AB
 Nếu uAB vuông pha với uAM thì tan tan =-1 1L CLAM AB
Z ZZ
R R
 

   
 * Mạch điện ở hình 2: Khi C = C1 và C = C2 (giả sử C1 > C2) thì i1 và i2 lệch pha nhau  
 Ở đây hai đoạn mạch RLC1 và RLC2 có cùng uAB 
 Gọi 1 và 2 là độ lệch pha của uAB so với i1 và i2 
 thì có 1 > 2  1 - 2 =  
 Nếu I1 = I2 thì 1 = -2 = /2 
 Nếu I1  I2 thì tính 1 2
1 2
tan tan tan
1 tan tan
 

 

 

PHẦN B: CÁC DẠNG BÀI TẬP THƯỜNG GẶP 
CÁC DẠNG BÀI TẬP VỀ DÒNG ĐIỆN XOAY CHIỀU 
1. Đại cương về dòng điện xoay chiều 
* Các công thức: 
Biểu thức của i và u: I0cos(t + i); u = U0cos(t + u). 
Độ lệch pha giữa u và i:  = u - i. 
Các giá trị hiệu dụng: I = 0
2
I
; U = 0
2
U
; E = 0
2
E
. 
Chu kì; tần số: T = 2

; f = 2


. 
Trong 1 giây dòng điện xoay chiều có tần số f (tính ra Hz) đổi chiều 2f lần. 
Từ thông qua khung dây của máy phát điện:  = NBScos( ,n B
 
) = NBScos(t + ) = 0cos(t + ); 
với 0 = NBS.Suất động trong khung dây của máy phát điện: e = - 
d
dt
 = - ’ = NBSsin(t + ) = 
E0cos(t +  - 2
 ); với E0 = 0 = NBS. 
* Bài tập minh họa: 
1. Dòng điện xoay chiều có cường độ i = 4cos120t (A). Xác định cường độ hiệu dụng của dòng điện và 
cho biết trong thời gian 2 giây dòng điện đổi chiều bao nhiêu lần? 
2. Một đèn ống làm việc với điện áp xoay chiều u = 220 2 cos100t (V). Tuy nhiên đèn chỉ sáng khi 
điệu áp đặt vào đèn có |u| = 155 V. Hỏi trung bình trong 1 giây có bao nhiêu lần đèn sáng? 
R L CMA B
Hình 2 
PHƯƠNG PHÁP GIẢI BÀI TẬP VẬT LÝ LUYỆN THI ĐẠI HỌC 
GV: Trần Văn Chung – ĐT: 0972.311.481 - mail:chungtin4adhsp@gmail.com 
Trang 5 
3. Dòng điện chạy qua một đoạn mạch có biểu thức i = I0cos100t; (i tính bằng A, t tính bằng s). Trong 
khoảng thời gian từ 0 đến 0,02 s, xác định các thời điểm cường độ dòng điện có giá trị tức thời có giá trị 
bằng: a) 0,5 I0; b) 
2
2 I0. 
4. Tại thời điểm t, điện áp u = 200 2 cos(100πt - 2
 ) (V); (u tính bằng V, t tính bằng s) có giá trị là 
100 2 V và đang giảm. Xác định điện áp này sau thời điểm đó 1300 s. 
5. Điện áp xoay chiều giữa hai điểm A và B biến thiên điều hòa với biểu thức u = 220 2 cos(100πt + 
6
 ) (V); (u tính bằng V, t tính bằng s). Tại thời điểm t1 nó có giá trị tức thời u1 = 220 V và đang có xu hướng 
tăng. Hỏi tại thời điểm t2 ngay sau t1 5 ms thì nó có giá trị tức thời u2 bằng bao nhiêu? 
6. Một khung dây dẫn phẳng dẹt hình chữ nhật có 500 vòng dây, diện tích mỗi vòng 54 cm2. Khung dây 
quay đều quanh một trục đối xứng (thuộc mặt phẳng của khung), trong từ trường đều có vectơ cảm ứng 
từ vuông góc với trục quay và có độ lớn B = 0,2 T. Tính từ thông cực đại qua khung dây. Để suất điện 
động cảm ứng xuất hiện trong khung dây có tần số 50 Hz thì khung dây phải quay với tốc độ bao nhiêu 
vòng/phút? 
7. Một khung dây dẫn phẳng dẹt hình chữ nhật có 500 vòng dây, diện tích mỗi vòng là 220 cm2. Khung 
dây quay đều với tốc độ 50 vòng/s quanh trục đối xứng nằm trong mặt phẳng khung dây, trong một từ 
trường đều có véc tơ cảm ứng từ B

 vuông góc với trục quay và có độ lớn 25 T. Tính suất điện động 
cực đại xuất hiện trong khung dây. 
8. Một khung dây dẫn hình chữ nhật có 1500 vòng, diện tích mỗi vòng 100 cm2, quay đều quanh trục 
đối xứng của khung với tốc độ góc 120 vòng/phút trong một từ trường đều có cảm ứng từ bằng 0,4 T. 
Trục quay vuông góc với các đường sức từ. Chọn gốc thời gian là lúc véc tơ pháp tuyến của mặt phẵng 
khung dây cùng hướng với véc tơ cảm ứng từ. Viết biểu thức suất điện động cảm ứng tức thời trong 
khung. 
9. Từ thông qua 1 vòng dây dẫn là  = 
22.10


cos(100t - 4
 ) (Wb). Tìm biểu thức của suất điện động 
cảm ứng giữa hai đầu cuộn dây gồm 150 vòng dây này. 
* Hướng dẫn giải 
1. Ta có: I = 0
2
I
 = 2 2 A; f = 2


 = 60 Hz. 
 Trong 2 giây dòng điện đổi chiều 4f = 240 lần. 
2. Đèn chỉ sáng khi điện áp đặt vào đèn có |u|  155 V, do đó trong một chu kì sẽ có 2 lần đèn sáng. 
Trong 1 giây có 12

 = 50 chu kì nên sẽ có 100 lần đèn sáng. 
3. a) Ta có: 0,5I0 = I0cos100t  cos100t = cos(± 3
 ) 100t = ± 3
 + 2k 
PHƯƠNG PHÁP GIẢI BÀI TẬP VẬT LÝ LUYỆN THI ĐẠI HỌC 
GV: Trần Văn Chung – ĐT: 0972.311.481 - mail:chungtin4adhsp@gmail.com 
Trang 6 
 t = ± 1300 + 0,02k; với k  Z. Các nghiệm dương nhỏ hơn hoặc bằng 0,02 s trong 2 họ nghiệm này 
là t = 1300 s và t = 
1
60 s. 
 b) Ta có: 22 I0 = I0cos100t  cos100t = cos(± 4
 ) 100t = ± 4
 + 2k 
 t = ± 1400 + 0,02k; với k  Z. Các nghiệm dương nhỏ hơn hoặc bằng 0,02 s trong 2 họ nghiệm này là 
t = 1400 s và t = 
7
400 s. 
4. Tại thời điểm t: u = 100 2 = 200 2 cos(100πt - 2
 ) 
 cos(100πt - 2
 ) = 12 = cos(± 3
 ). Vì u đang giảm nên ta nhận nghiệm (+) 
 100πt - 2
 = 3
  t = 1120 (s). Sau thời điểm đó 
1
300 s, ta có: u = 200 2 cos(100π(
1
120 +
1
300 ) - 2
 ) 
= 200 2 cos 23
 = - 100 2 (V). 
5. Ta có: u1 = 220 = 220 2 cos(100πt1 + 6
 )  cos(100πt1 + 6
 ) = 22 = cos( 4
 ) . 
Vì u đang tăng nên ta nhận nghiệm (-)  100πt1 + 6
 = - 4
  t1 = - 1240 s 
  t2 = t1 + 0,005 = 
0,2
240 s  u2 = 220 2 cos(100πt2 + 6
 ) = 220 V. 
6. Ta có: 0 = NBS = 0,54 Wb; n = 
60 f
p = 3000 vòng/phút. 
7. Ta có: f = n = 50 Hz;  = 2f = 100 rad/s; E0 = NBS = 220 2 V. 
8. Ta có: 0 = NBS = 6 Wb;  = 60
n 2 = 4 rad/s; 
 = 0cos(

nB, ) = 0cos(t + ); khi t = 0 thì (

nB, ) = 0   = 0. 
 Vậy  = 6cos4t (Wb); e = - ’= 24sin4t = 24cos(4t - 2
 ) (V). 
9. Ta có: e = - N’= 150.100
22.10


sin(100t - 4
 ) = 300cos(100t - 34
 ) (V). 
2. Tìm một số đại lượng trên các loại đoạn mạch xoay chiều 
PHƯƠNG PHÁP GIẢI BÀI TẬP VẬT LÝ LUYỆN THI ĐẠI HỌC 
GV: Trần Văn Chung – ĐT: 0972.311.481 - mail:chungtin4adhsp@gmail.com 
Trang 7 
* Các công thức: 
Cảm kháng, dung kháng, tổng trở: ZL = L; ZC =
1
C ; Z =
2
CL
2 ) Z- (Z R  . 
Định luật Ôm: I = UZ = 
RU
R = 
L
L
U
Z = 
C
C
U
Z . 
Góc lệch pha giữa u và i: tan = L C
Z Z
R

. 
Công suất: P = UIcos = I2R = 
2
2
U R
Z
. 
Hệ số công suất: cos = RZ . 
Điện năng tiêu thụ ở mạch điện: W = A = Pt. 
* Phương pháp giải: 
 Để tìm các đại lượng trên đoạn mạch xoay chiều ta viết biểu thức liên quan đến các đại lượng đã biết 
và đại lượng cần tìm từ đó suy ra và tính đại lượng cần tìm. 
 Trong một số trường hợp ta có thể dùng giãn đồ véc tơ để giải bài toán. 
 Trên đoạn mạch khuyết thành phần nào thì ta cho thành phần đó bằng 0. Nếu mạch vừa có điện trở 
thuần R và vừa có cuộn dây có điện trở thuần r thì điện trở thuần của mạch là (R + r). 
* Bài tập minh họa: 
1. Nếu đặt vào hai đầu cuộn dây điện áp 1 chiều 9 V thì cường độ dòng điện trong cuộn dây là 0,5 A. 
Nếu đặt vào hai đầu cuộn dây điện áp xoay chiều có giá trị hiệu dụng là 9 V thì cường độ hiệu dụng của 
dòng điện qua cuộn dây là 0,3 A. Xác định điện trở thuần và cảm kháng của cuộn dây. 
2. Một điện trở thuần R = 30  và một cuộn dây được mắc nối tiếp với nhau thành một đoạn mạch. Khi 
đặt điện áp không đổi 24 V vào hai đầu đoạn mạch này thì dòng điện đi qua nó có cường độ 0,6 A; khi 
đặt một điện áp xoay chiều tần số 50 Hz vào hai đầu đoạn mạch, thì dòng điện qua nó lệch pha 450 so 
với điện áp này. Tính độ tự cảm của cuộn dây, tổng trở của cuộn dây và tổng trở của cả đoạn mạch. 
3. Một ấm điện hoạt động bình thường khi nối với mạng điện xoay chiều có điện áp hiệu dụng là 220 V, 
điện trở của ấm khi đó là 48,4 . Tính nhiệt lượng do ấm tỏa ra trong thời gian một phút. 
PHƯƠNG PHÁP GIẢI BÀI TẬP VẬT LÝ LUYỆN THI ĐẠI HỌC 
GV: Trần Văn Chung – ĐT: 0972.311.481 - mail:chungtin4adhsp@gmail.com 
Trang 8 
4. Một đoạn mạch gồm điện trở thuần R, cuộn cảm thuần L và tụ điện C mắc nối tiếp. Cường độ dòng 
điện tức thời đi qua mạch có biểu thức i = 0,284cos120t (A). Khi đó điện áp hiệu dụng giữa hai đầu 
điện trở, cuộn dây và tụ điện có giá trị tương ứng là UR = 20 V; UL = 40 V; UC = 25 V. Tính R, L, C, 
tổng trở Z của đoạn mạch và điện áp hiệu dụng giữa hai đầu đoạn mạch. 
5. Đặt điện áp u = 100cos(t + 6

) (V) vào hai đầu đoạn mạch RLC thì dòng điện qua mạch là i = 
2 cos(t + 3
 ) (A). Tính công suất tiêu thụ và điện trở thuần của đoạn mạch. 
6. Đặt điện áp u = 200 2 cos(100t) (V) vào hai đầu đoạn mạch AB gồm hai đoạn mạch AM và MB 
mắc nối tiếp. Đoạn AM gồm điện trở thuần R mắc nối tiếp với cuộn cảm thuần L, đoạn MB chỉ có tụ 
điện C. Biết điện áp giữa hai đầu đoạn mạch AM và điện áp giữa hai đầu đoạn mạch MB có giá trị hiệu 
dụng bằng nhau nhưng lệch pha nhau 23

. Tính điện áp hiệu dụng giữa hai đầu đoạn mạch AM. 
7. Một đoạn mạch AB gồm hai đoạn mạch AM và MB mắc nối tiếp. Đoạn mạch AM có điện trở thuần 
R = 50 Ω nối tiếp với cuộn cảm thuần có L = 
1
 H, đoạn mạch MB chỉ có tụ điện với điện dung thay đổi 
được. Đặt điện áp u = U0cos100πt (V) vào hai đầu đoạn mạch AB. Điều chỉnh điện dung của tụ 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. Tính 
C1. 
8. Đặt điện áp xoay chiều có giá trị hiệu dụng không đổi, tần số 50 Hz vào hai đầu đoạn mạch mắc nối 
tiếp gồm điện trở thuần R, cuộn cảm thuần L và tụ điện có điện dung C thay đổi được. Điều chỉnh điện 
dung C đến giá trị 
410
4

F hoặc 
410
2

F thì công suất tiêu thụ trên đoạn mạch đều có giá trị bằng nhau. 
Tính độ tự cảm L. 
9. Đặt điện áp xoay chiều có giá trị hiệu dụng 200 V và tần số không đổi vào 
hai đầu A và B như hình vẽ. Trong đó R là biến trở, L là cuộn cảm thuần và C 
là tụ điện có điện dung thay đổi. Các giá trị R, L, C hữu hạn và khác không. 
Với C = C1 thì điện áp hiệu dụng giữa hai đầu biến trở R có giá trị không đổi 
và khác không khi thay đổi giá trị R của biến trở. Tính điện áp hiệu dụng giữa A và N khi C = 12
C
. 
10. Đặt điện áp u = U 2 cost (V) vào hai đầu đoạn mạch gồm cuộn cảm thuần mắc nối tiếp với một 
biến trở R. Ứng với hai giá trị R1 = 20  và R2 = 80  của biến trở thì công suất tiêu thụ trong đoạn 
mạch đều bằng 400 W. Tính giá trị của U. 
11. Đặt điện áp xoay chiều có giá trị hiệu dụng và tần số không đổi vào hai đầu đoạn mạch gồm biến trở R 
mắc nối tiếp với tụ điện có điện dung C. Gọi điện áp hiệu dụng giữa hai đầu tụ điện, giữa hai đầu biến trở 
và hệ số công suất của đoạn mạch khi biến trở có giá trị R1 lần lượt là UC1, UR1 và cosφ1; khi biến trở có giá 
trị R2 thì các giá trị tương ứng nói trên là UC2, UR2 và cosφ2. Biết UC1 = 2UC2, UR2 = 2UR1. Xác định cosφ1 và 
cosφ2. 
12. Đặt điện áp u = U 2 cosωt vào hai đầu đoạn mạch AB gồm hai đoạn mạch AN và NB mắc 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 
PHƯƠNG PHÁP GIẢI BÀI TẬP VẬT LÝ LUYỆN THI ĐẠI HỌC 
GV: Trần Văn Chung – ĐT: 0972.311.481 - mail:chungtin4adhsp@gmail.com 
Trang 9 
điện dung C. Đặt 1 = 
1
2 LC
. Xác định tần số góc ω để điện áp hiệu dụng giữa hai đầu đoạn mạch 
AN không phụ thuộc vào R. 
13. Đặt điện áp u = 2 cos2U ft (U không đổi, tần số f thay đổi được) vào hai đầu đoạn mạch mắc 
nối tiếp gồm điện trở thuần R, cuộn cảm thuần có độ tự cảm L và tụ điện có điện dung C. Khi tần số là 
f1 thì cảm kháng và dung kháng của đoạn mạch có giá trị lần lượt là 6  và 8 . Khi tần số là f2 thì hệ 
số công suất của đoạn mạch bằng 1. Tìm hệ thức liên hệ giữa f1 và f2. 
14. Một đoạn mạch AB gồm hai đoạn mạch AM và MB mắc nối tiếp. Đoạn mạch AM gồm điện trở 
thuần R1 mắc nối tiếp với tụ điện có điện dung C, đoạn mạch MB gồm điện trở thuần R2 mắc nối tiếp 
với cuộn cảm thuần có độ tự cảm L. Đặt điện áp xoay chiều có tần số và giá trị hiệu dụng không đổi vào 
hai đầu đoạn mạch AB. Khi đó đoạn mạch AB tiêu thụ công suất bằng 120 W và có hệ số công suất 
bằng 1. Nếu nối tắt hai đầu tụ điện thì điện áp hai đầu đoạn mạch AM và MB có cùng giá trị hiệu dụng 
nhưng lệch pha nhau 3
 . Tính công suất tiêu thụ trên đoạn mạch AB trong trường hợp này. 
15. Đoạn mạch AB gồm hai đoạn mạch AM và MB mắc nối tiếp. Đoạn mạch AM gồm điện trở thuần 
R1 = 40  nối tiếp với tụ điện 
310C F4



, đoạn mạch MB gồm điện trở thuần R2 nối tiếp với cuộn 
cảm thuần L. Đặt vào A, B điện áp xoay chiều có giá trị hiệu dụng và tần số không đổi thì điện áp tức 
thời ở hai đầu đoạn mạch AM và MB lần lượt là: AM
7u 50 2 cos(100 t )(V)12
   và 
MBu 150cos100 t (V)  . Tính hệ số công suất của đoạn mạch AB. 
16. Đặt một điện áp xoay chiều có giá trị hiệu dụng và tần số không đổi lần lượt vào hai đầu điện trở 
thuần R, cuộn cảm thuần có độ tự cảm L, tụ điện có điện dung C thì cường độ dòng điện hiệu dụng qua 
mạch tương ứng là 0,25 A; 0,5 A; 0,2 A. Tính cường độ dòng điện hiệu dụng qua mạch nếu đặt điện áp 
xoay chiều này vào hai đầu đoạn mạch gồm ba phần tử trên mắc nối tiếp. 
* Hướng dẫn giải 
1. Ta có: R = 1C
U
I = 18 ; Zd = 
XCU
I = 30 ; ZL = 
22 RZd  = 24 . 
2. Ta có: R + r = UI = 40   r = 10 ; 
LZ
R r = tan = 1  ZL = R + r = 40  
 L = 2
LZ
f = 0,127 H; Zd = 
22
LZr  = 41,2 ; Z = 22)( LZrR  = 40 2 . 
3. Ta có: I = UR = 4,55 A; P = I
2R = 
2U
R = 1000

Tài liệu đính kèm:

  • pdfBAI_TAP_CHUONG_345.pdf