Tải bản đầy đủ - 0 (trang)
BÀI 4: MẠCH ĐIỆN RLC NỐI TIẾP – PHẦN 2

BÀI 4: MẠCH ĐIỆN RLC NỐI TIẾP – PHẦN 2

Tải bản đầy đủ - 0trang

20 | P a g e



Xác định giá trị của dung kháng ZC.

ZC1 = 2ZL

2. Mạch RLC như hình vẽ, cuộn dây

thuần cảm có R và ω thay đổi được.

Điều chỉnh ω = ω1 và cố định giá trị

của ω tại ω1. Sau đó điều chỉnh giá

trị của R thì thấy UAM không đổi. Để

mạch cộng hưởng cần điều chỉnh giá

2

trị của ω là bao nhiêu? ω0 = ω1

3. Mạch RLC như hình vẽ, cuộn dây

thuần cảm có R và L thay đổi được.

Điều chỉnh L = L1 và cố định giá trị

của L tại L1. Sau đó điều chỉnh giá trị

của R thì thấy UAM khơng đổi. Xác

định giá trị của cảm kháng ZL. ZL1 =

2ZC

4. Mạch RLC như hình vẽ, cuộn dây

thuần cảm có R và ω thay đổi được.

Điều chỉnh ω = ω1 và cố định giá trị

của ω tại ω1. Sau đó điều chỉnh giá

trị của R thì thấy UAM khơng đổi. Để

mạch cộng hưởng cần điều chỉnh giá

ω1

2

trị của ω là bao nhiêu? ω0 =



Biên Soạn :Thầy Minh Thông – Khoa vật Lý - ĐHSPHN

ĐT:0915.072.487

Số 4B nghách 15 Ngõ 105 Thụy Khuê –Tây Hồ - Hà Nội



21 | P a g e



BÀI TẬP THỰC HÀNH.

1 Một đoạn mạch như hình vẽ. u = 200cos100πt V. Khi thay đổi điện dung C, người ta thấy ứng với hai giá

10 −4

10 −4

π



trị của C là

F và

F thì ampe kế đều là 1 A. Hệ số tự cảm L của

cuộn

dây và điện trở R của mạch?

A. R = 100 Ω; L = 2/πH

B. R = 200 Ω; L = 1/π H

C. R = 200 Ω; L = 2/πH

D. Một cặp giá trị khác

2 Mạch RLC nối tiếp, cuộn dây thuần cảm có tần số điều chỉnh được. Khi tần số là f1= 25 Hz và khi tần số

là f2 = 100 Hz thì cường độ dòng điện hiệu dụng trong mạch là như nhau. Để cường độ dòng điện hiệu dụng

trong mạch đạt giá trị cực đại thì cần điều chỉnh công suất đến giá trị là bao nhiêu?

A. f = 40 Hz

B. f = 50 Hz

C. f = 80 Hz

D. f = 60 Hz

3

Mạch RLC nối tiếp, cuộn dây thuần cảm có tần số điều chỉnh được. Biết rằng độ tự cảm của cuộn dây là

10 −4

1

π

π

L = H; điện dung của tụ điện là C =

F. Khi tần số dòng điện đến giá trị là f1 = 25 Hz và khi tần số là

f2 thì cường độ dòng điện hiệu dụng trong mạch là như nhau. Xác định giá trị của tần số f2 là bao nhiêu?

A. f2 = 50 Hz

B. f2 = 150 Hz

C. f 2 = 80 Hz

D. f2 = 60 Hz

4

Mạch RLC nối tiếp, cuộn dây thuần cảm độ tự cảm có thể điều chỉnh được. Biết rằng điện dung của

10 −4



tụ điện là C =

F. Mắc mạch điện trên vào mạng điện dân dụng có giá trị hiệu dụng khơng đổi, tần số f

= 50 Hz. Khi điều chỉnh độ tự cảm của cuộn dây thì thấy, ứng với hai giá trị của độ tự cảm là L1 =

L2 thì cơng suất tiêu thụ điện trong mạch đạt giá trị là như nhau. Xác định giá trị độ tự cảm L2?

1





1





2

π



1

π



H và



3

π



L2 =

H

B. L2 =

H

C. L2 =

H

D. L2 =

H

Mạch RLC nối tiếp, có điện dung có thể điều chỉnh được. Mắc mạch điện trên vào mạng điện dân

10 −4



dụng có giá trị hiệu dụng không đổi, tần số f = 50 Hz. Thì thấy rằng điện dung của tụ điện là C1 =

F và

−4

2.10

π

khi điện dung là C2 =

F thì cơng suất tiêu thụ điện trong mạch đạt giá trị là như nhau. Xác định giá trị

độ tự cảm L?

1

1

1

4





π

π

A. L2 =

H

B. L2 =

H

C. L2 =

H

D. L2 =

H

A.



5



1

π



Mạch điện xoay chiều RLC ghép nối tiếp trong đó cuộn dây thuần cảm có độ tự cảm L =

H, tụ điện có

điện dung C thay đổi được. Mắc mạch vào mạng điện xoay chiều tần số f= 50 Hz. Khi thay đổi C thì ứng với

10 −4

10 −4

π



hai giá trị của C = C1 =

F hay C = C2 =

F thì hiệu điện thế hiệu dụng giữa hai đầu tụ điện bằng

nhau. Giá trị của R là:

6



Biên Soạn :Thầy Minh Thông – Khoa vật Lý - ĐHSPHN

ĐT:0915.072.487

Số 4B nghách 15 Ngõ 105 Thụy Khuê –Tây Hồ - Hà Nội



22 | P a g e



40

5

R = 100 Ω

B. R = 10

Ω

C. R = 50 Ω

D. R = 20

Ω

7 Mạch điện xoay chiều RLC ghép nối tiếp trong đó cuộn dây thuần cảm có độ tự cảm L không đổi, điện trở

thuần R không đổi và tụ điện có điện dung C thay đổi được. Mắc mạch vào mạng điện xoay chiều tần số f=

10 −4

10 −4

π



50 Hz. Khi thay đổi C thì ứng với hai giá trị của C = C1 =

F hay C = C2 =

F thì mạch tiêu thụ cùng



3

một cơng suất, nhưng cường độ dòng điện tức thời lệch pha nhau một góc

. Điện trở thuần R bằng:

100

3

3

2

A. R = 100 Ω

B. R = 100

Ω

C. R =

Ω

D. R = 100

Ω

8 Một đoạn mạch RLC mắc nối tiếp có tần số dòng điện f = 50 Hz, ZL = 20Ω , C có thể thay đổi được. Cho

C tăng lên 5 lần so với giá trị khi xảy ra cộng hưởng thì điện áp hai đầu đoạn mạch lệch pha π/3 so với dòng

điện trong mạch. Giá trị của R là:

16

80

16

16

3

3

3

3

A. R =

Ω

B. R =

Ω

C. R =

Ω

D. R =

Ω

9 Mạch RLC mắc nối tiếp hiệu điện thế hai đầu mạch có biểu thức u = 200cos100πt V. Khi thay đổi điện

dung C, người ta thấy ứng với hai giá trị C 1 = 31,8 μF và C2 = 10,6 μF thì dòng điện trong mạch đều ℓà 1 A.

Biểu thức dòng điện khi C =31,8 μF?

A. i = 2cos(100πt + π/6) A

B. i = 2cos(100πt - π/6) A

C. i = cos(100πt + π/4) A D. i = cos(100πt - π/6) A.

10 Mạch RLC mắc nối tiếp hiệu điện thế hai đầu mạch có biểu thức u = 200cos100πt V. Khi thay đổi điện

dung C, người ta thấy ứng với hai giá trị C 1 = 31,8 μF và C2 = 10,6 μF thì dòng điện trong mạch đều ℓà 1A.

Tính hệ số tự cảm và điện trở của mạch?

A. R = 100 Ω; L = 1/πH

B. R = 100 Ω; L = 2/π H

C. R = 100 Ω; L = 2/πH

D. R = 100Ω; L = 1/π H

11 Đặt điện áp xoay chiều có giá trị hiệu dụng 60 V vào hai đầu đoạn mạch R, L, C mắc nối tiếp thì cường

độ dòng điện qua đoạn mạch ℓà i1 = I0cos(100tπ + π/4)(A). Nếu ngắt bỏ tụ điện C thì cường độ dòng điện qua

đoạn mạch ℓà i2 = I0cos(100πt - ) (A). Điện áp hai đầu đoạn mạch ℓà

A. u = 60cos(100πt - ) (V).

B. u = 60cos(100πt - ) (V)

C. u = 60cos(100πt + ) (V).

D. u = 60cos(100πt + ) (V).

12 Đoạn mạch xoay chiều như hình vẽ. U AB = hằng số, f = 50Hz, C = 10 -4/π (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 ℓà:

10 −2

10 −1

π

π

A. L =

(H)

B. L =

(H)

A.



1

π



10

π



L = (H)

D. L =

(H)

Một mạch điện xoay chiều gồm các ℓinh kiện ℓý tưởng R, L, C mắc nối tiếp. Tần số góc riêng của mạch

ℓà ω0, điện trở R có thể thay đổi. Hỏi cần phải đặt vào mạch một điện áp xoay chiều có giá trị hiệu dụng

khơng đổi, có tần số góc ω bằng bao nhiêu để điện áp hiệu dụng URL không phụ thuộc vào R?

A. ω =

B. ω = ω0

C. ω = ω0.

D. ω = 2ω0

1

π

14 Mạch AB gồm hai đoạn, AM là cuộn dây thuần cảm có L =

(H) và biến trở R, đoạn MB gồm cuộn dây

C.



13



Biên Soạn :Thầy Minh Thông – Khoa vật Lý - ĐHSPHN

ĐT:0915.072.487

Số 4B nghách 15 Ngõ 105 Thụy Khuê –Tây Hồ - Hà Nội



23 | P a g e



thuần cảm có độ tự cảm thay đổi được. Mạch điện trên được mắc vào mạng điện xoay chiều có giá trị hiệu

10 −4



dụng không đổi, tần số f = 50 Hz. Sau đó điều chỉnh C để C =

F sau đó điều chỉnh R . Khi R = R1 = 50

Ω thì UAM = U1; khi R = R2 = 80Ω thì UAM = U2. Hãy chọn đáp án đúng.

A. U1 = U2

B. U1 < U2

C. U1 > U2

D. Không thể kết luận

−4

10

π

15 Mạch AB gồm hai đoạn, AM là tụ điện có C =

(F) và biến trở R, đoạn MB gồm cuộn dây thuần cảm

có độ tự cảm thay đổi được. Mạch điện trên được mắc vào mạng điện xoay chiều có giá trị hiệu dụng khơng

2

π

đổi, tần số f = 50 Hz. Sau đó điều chỉnh L để L = H sau đó điều chỉnh R. Khi R = R1 = 50 Ω thì UAM = U1;

khi R = R2 = 80Ω thì UAM = U2. Hãy chọn đáp án đúng.

A. U1 = U2

B. U1 < U2

C. U1 > U2

D. Không thể kết luận

1

π



Mạch AB gồm hai đoạn mạch AM và MB mắc nối tiếp, AM là cuộn dây thuần cảm có L = H và biến

trở R, đoạn MB gồm tụ điện có điện dung thay đổi được. Điều chỉnh C = C 1 sau đó điều chỉnh R thì thấy U AM

khơng đổi. Xác định giá trị C1?

10 −4

10 −4

2.10 −4

10 −4

π



π



A. C1 =

(F)

B. C1 =

(F)

C. C1 =

(F)

D. C1 =

(F)

17 Đặt điện áp u = Ucosωt 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 điện dung

C. Đặt ω1 = . Để điện áp hiệu dụng giữa hai đầu đoạn mạch AN không phụ thuộc R thì tần số góc ω bằng

A.

B. ω1.

C.

D. 2ω1

18 Một mạch điện xoay chiều gồm các linh kiện lý tưởng RLC mắc nối tiếp. Tần số góc riêng của mạch là

ω0, điện trở R có thể thay đổi. Hỏi cần phải đặt vào mạch một điện áp xoay chiều có giá trị hiệu dụng khơng

đổi, có tần số góc ω bằng bao nhiêu để điện áp hiệu dụng U RL không phụ thuộc vào R?

ω0

2

2

A. ω =

B. ω = ω0

C. ω = ω0

D. ω = 2ω0

19 Đoạn mạch AB chứa hai phần tử trong ba phần tử (R, L, C) nhưng chưa được xác định. Biết rằng biểu

thức dòng điện trong mạch là i = 4cos100(100πt + π/3) A. Và biểu thức điện áp trong mạch là u =

200cos(100πt + π/6) V. Hãy xác định hai phần tử trên? Tính cơng suất trong mạch?

3

A. R; L và P = 400

W

B. R; C và P = 400 W

3

3

C. C; L và P = 400

W

D. R; C và P = 400

W

2

20 Đặt điện áp u = U

cos(2πft + φ) (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 f 1 thì cảm

kháng và dung kháng của đoạn mạch có giá trị lần lượt là 6 Ω và 8 Ω. Khi tần số là f 2 thì hệ số cơng suất của

đoạn mạch bằng 1. Hệ thức liên hệ giữa f1 và f2 là:

A. f2 = f1

B. f2 = f1

C. f2 = f1

D. f2 = f1

2

21 Đặt điện áp u = U

cos(2πft + φ) (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 f 1 thì cảm

16



Biên Soạn :Thầy Minh Thông – Khoa vật Lý - ĐHSPHN

ĐT:0915.072.487

Số 4B nghách 15 Ngõ 105 Thụy Khuê –Tây Hồ - Hà Nội



24 | P a g e



kháng và dung kháng của đoạn mạch có giá trị lần lượt là 20 Ω và 80 Ω. Khi tần số là f 2 thì hiệu điện thế hai

đầu điện trở đạt cực đại. Hệ thức liên hệ giữa f1 và f2 là:

f1

f1

2

4

A. f2 = 4f1

B. f2 = 2f1

C. f2 =

D. f2 =

22 Mạch điện xoay chiều RLC mắc nối tiếp, với cảm kháng Z L = 10Ω, dung kháng ZC = 5Ω ứng với tần số f.

Khi f thay đổi đến f’ thì trong mạch có hiện tượng cộng hưởng điện. Hỏi tỷ ℓệ nào sau đây ℓà đúng?

A. f = f’

B. f = 0,5f’

C. f = 4f’

D. f = f’

23 Đoạn mạch xoay chiều RLC nối tiếp có tụ C thay đổi được: U R = 60V, UL = 120V, UC = 60V. Thay đổi tụ

C để điện áp hiệu dung hai đầu C ℓà U’C = 40V thì điện áp hiệu dụng hai đầu điện trở R bằng:

A. 13,3V

B. 53,1V

C. 80V

D. 90V

24 Mạch gồm điện trở, cuộn thuần cảm và tụ điện nối tiếp. Biết hiệu điện thế hiệu dụng ℓà U R = 120V, UC =

100V, UL = 50V. Nếu mắc thêm một tụ điện có điện dung bằng giá trị và song song với tụ điện nói trên thì

hiệu điện thế trên điện trở ℓà bao nhiêu? Coi hiệu điện thế hai đầu mạch ℓà không đổi.

A. 120 V

B. 130V

C. 140V

D. 150V

25 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 tu điện, giữa hai đầu biến trở và

hệ số cơng suất của đoạn mạch khi biến trở có giá trị R 1 ℓần ℓượt ℓà UC1, UR1 và cosϕ1; khi biến trở có giá trị

R2 thì các giá trị tương ứng nói trên ℓà U C2, UR2 và cosϕ2. Biết UC1 = 2UC2, UR2 = 2UR1. Giá trị của cosϕ1 và

cosϕ2 ℓà:

1

2

1

1

cos ϕ1 =

; cos ϕ 2 =

cos ϕ1 =

; cos ϕ 2 =

3

5

5

3

A.



B.



1

2

cos ϕ1 =

; cos ϕ 2 =

5

5

C.



cos ϕ1 =



1

2 2



; cos ϕ 2 =



1

2



D.



Đoạn mạch AB chứa hai phần tử trong ba phần tử (R,L,C) nhưng chưa được xác định. Biết rẳng biểu thức

dòng điện trong mạch là i = 4cos 100(100πt – π/6) A và biểu thức điệp áp trong mạch là u = 200cos100(100πt

– π/6). Hãy xác định hai phần tử trên và tính giá trị của chúng?

3

3

A. R = 25

Ω; ZL = 25 Ω

B. R = 25 Ω và ZL = 25

Ω

3

3

C. R = 50Ω; ZL = 50

Ω

D. R = 50

Ω; ZL = 50 Ω

27 Đoạn mạch AB gồm hai hộp kín X,Y (trong X; Y chỉ chứa 1 phần tử thuần) chưa xác định. Hiệu điện thế

hiệu dụng hai đầu mỗi phần tử lần lượt là UX = 50 V; UY = 20V và giá trị hiệu điện thế hiệu dụng hai đầu

mạch là UAB = 30 V. Vậy phần tử X,Y là gì?

A. R và C

B. R và L

C. L và C

D. Đáp án là phương án khác

28 Đoạn mạch AB gồm hai hộp kín X,Y (trong X; Y chỉ chứa 1 phần tử thuần) chưa xác định. Hiệu điện thế

hiệu dụng hai đầu mỗi phần tử lần lượt là UX = 30 V; UY = 40V và giá trị hiệu điện thế hiệu dụng hai đầu

mạch là UAB = 50 V. Vậy phần tử X,Y là gì?

A. R và C

B. R và L

C. L và C

D. A hoặc B

29 Đoạn mạch AB gồm hai phần tử X, Y mắc nối tiếp, trong đó X, Y có thể là R, L hoặc C. Cho biết phương

trình hiệu điện thế hai đầu mạch u AB = 200cos100πt V và biểu thức cường độ dòng điện trong mạch là i =

4cos 100(100πt – π/6) A. Xác định phần tử X và Y?

A. R và C

B. R và L

C. L và C

D. A và B

30 Đoạn mạch AB chứa hai phần tử trong ba phần tử (R, L, C). Biết biểu thức điện áp trong mạch là u AB =

30cos(100πt + π/3) V và biểu thức dòng điện trong mạch là i = 2cos100(100πt - π/6) A. Hãy xác định hai

phần tử đó là gì? Xác định tổng trở của mạch?

A. L; C; Z = 15 Ω

B. L; R; Z = 15 Ω

26



Biên Soạn :Thầy Minh Thông – Khoa vật Lý - ĐHSPHN

ĐT:0915.072.487

Số 4B nghách 15 Ngõ 105 Thụy Khuê –Tây Hồ - Hà Nội



25 | P a g e



R; C; Z = 30 Ω

D. L; C; Z = 40 Ω

31 Cho mạch điện xoay chiều RLC nối tiếp (cuộn dây thuần cảm), điện trở thuần R thay đổi được. Điện áp

3

2

hai đầu mạch có giá trị khơng đổi. Khi R = R1 thì UR = U ; UL = U; UC = 2U. Khi R = R2 thì UR = U

,

điện áp hiệu dụng hai đầu tụ C lúc này bằng

7

3

2

2

A. U

B. U

C. U

D. 2U

32 Đoạn mạch AB chứa hai trong ba phần tử (R, L, C) nối tiếp. Hiệu điện thế ở hai đầu mạch và cường độ

2

2

dòng điện trong mạch là u = 50

cos(100πt) V và i = 2

cos100(100πt - π/3) A. Hai phần tử đó là

A. R; C

B. L; C

C. L; C

D. R; L

33 Một đoạn mạch xoay chiều gồm hai trong ba phần tử (R, L, C) nối tiếp, trong đó cuộn dây thuần cảm.

2

Hiệu điện thế ở hai đầu mạch và cường độ dòng điện trong mạch là u = 200

cos(100πt – π/4) V và i = 10

2

cos100(100πt - π/2) A. Hai phần tử đó là

A. R; C

B. R; L

C. L; C

D. Cả 3 đáp án đều sai

34 Một đoạn mạch xoay chiều gồm hai trong ba phần tử (R, L, C) nối tiếp, trong đó cuộn dây thuần cảm.

2

Hiệu điện thế ở hai đầu mạch và cường độ dòng điện trong mạch là u = 200

cos(100πt – π/4) V và i = 10

2

cos100(100πt) A. Hai phần tử đó là

A. R; C

B. R; L

C. L; C

D. Cả 3 đáp án đều sai

35 Trong đoạn mạch có hai phần tử X và Y mắc nối tiếp. Hiệu điện thế đặt vào X nhanh pha π/2 so với hiệu

điện thế đặt vào Y và cùng pha với dòng điện trong mạch. Cho biết biểu thức của dòng điện trong mạch ℓà i

= I0cos(ωt - π/6). Biểu thức của hiệu điện thế ở hai đầu của X và hai đầu của Y ℓà:

A. uX = U0Xcosωt; uY = U0Ycos(ωt + π/2)

B. uX = U0Xcoscosωt; uY = U0Ycos(ωt - π/2)

C. uX = U0Xcos(ωt - π/6); uY = U0Ycos(ωt - π/2)

D. uX = U0Xcos(ωt - π/6); uY = U0Ycos(ωt - 2π/3)

36 Một cuộn dây có điện trở R, độ tự cảm L ghép nối tiếp với một tụ điện có điện dung C. Sau đó gắn vào

nguồn điện có hiệu điện thế uAB = Ucos2πt V. Ta đo được các hiệu điện thế hiệu dụng hai đầu cuộn dây, hai

đầu tụ điện và hai đầu mạch điện ℓà như nhau: U dây = UC = UAB. Khi này góc ℓệch pha giữa các hiệu điện thế

tức thời udây và uC có giá trị ℓà?

A. π/6 rad

B. π/3 rad

C. π/2 rad

D. 2π/3 rad

37 Một đoạn mạch gồm cuộn dây có điện trở thuần r = 10 Ω và độ tự cảm L= H mắc nối tiếp với điện trở

10 −3



thuần R = 20 Ω và tụ điện C=

F. Đặt vào hai đầu đoạn mạch một hiệu điện thế u=180cos(100πt) (V). Độ

ℓệch pha của hiệu điện thế giữa hai đầu cuộn dây và hai đầu tụ điện ℓà

A. B. C.

D.

38 Lần ℓượt đặt các điện áp xoay chiều u 1 = Ucos(100πt + ϕ1); u2 = Ucos(120πt + ϕ2); u3 = Ucos(110πt + ϕ3)

vào hai đầu đoạn mạch gồm điện trở thuần R, cuộn cảm thuần có độ tự cảm L và tụ điện có điện dung C mắc

nối tiếp thì cường độ dòng điện trong đoạn mạch có biểu thức tương ứng ℓà: i1 = Icos(100πt); i2 = Icos(120πt

+ ); i3 = I'cos(110πt - ). So sánh I và I’, ta có:

A. I = I’.

B. I = I’.

C. I < I’.

D. I > I’.

−4

4.10

π

39 Mạch gồm cuộn dây có Z L = 20 Ω và tụ có điện dung C =

F mắc nối tiếp. Dòng điện qua mạch là i

2

=

cos(100πt + π/3) A. Để Z = ZL + ZC thì ta mắc thêm điện trở R có giá trị là:

C.



Biên Soạn :Thầy Minh Thơng – Khoa vật Lý - ĐHSPHN

ĐT:0915.072.487

Số 4B nghách 15 Ngõ 105 Thụy Khuê –Tây Hồ - Hà Nội



26 | P a g e



5

R = 80 Ω

B. R = 20 Ω

C. R = 25 Ω

D. R = 20

Ω

40 Trong một đọan mạch R, L, C mắc nối tiếp, ℓần ℓượt gọi U 0R, U0L, U0C ℓà hiệu điện thế cực đại giữa hai

đầu điện trở, cuộn dây, tụ điện. Biết 2U 0R = U0L = 2U0C. Xác định độ ℓệch pha giữa cường độ dòng điện và

hiệu điện thế

A. u sớm pha hơn i góc π/4

B. u trễ pha hơn i góc π/4

C. u sớm pha hơn i góc π/3

D. u sớm pha hơn i góc π/3

BÀI 5: CƠNG SUẤT VÀ CỰC TRỊ CƠNG SUẤT

1 – CƠNG SUẤT

A. Cơng suất tức thời trong mạch:

i = I 0 cos( ωt )



u = U 0 cos( ωt + ϕ)

Một mạch RLC có phương trình dòng điện và phương trình điện áp là:

+ Gọi p là công suất tức thời trong mạch:

A.



p = u.i = U0cos(ωt + φ).I0cos(ωt) =

p = UIcosφ + UIcos(2ωt + φ)



1

2



U0I0(cosφ + cos(2ωt + φ))



ω



Bài toán: Xác định thời gian trong một chu kỳ mạch thực hiện công âm (p < 0): t =

U2

R

B. Công suất tức thời trong mạch: P = U.I.cosϕ = RI2 =

cos2φ

Trong đó:

P ℓà cơng suất (W)

U ℓà hiệu điện thế hiệu dụng của mạch (V)

I ℓà cường độ dòng điện hiệu dụng (A)

cosϕ = gọi ℓà hệ số công suất.

2. Cực trị công suất

RU 2

2

R 2 + ( ZL − ZC )

P =U.I.cosφ = RI2 =

Căn cứ vào biểu thức xác định công suất ta thấy, các yếu tố ảnh hưởng đến công suất gồm có: U; R; L; C; ω

hoặc f.

2.1 Mạch RRLC nối tiếp, cuộn dây thuần cảm, có L; C; ω (f) thay đổi để công suất cực đại

Khi thay đổi (L, C, ω, f) để cơng suất cực đại thì trong mạch đều có hiện tượng cộng hưởng.

a) Hệ quả cộng hưởng.

- ZL = ZC; ω = ; f =

- ϕ = 0; tanϕ = 0; cosϕ = 1

- Zmin = R; Imax =

U2

R

- Pmax =

= U.I

- URmax = U

2.2. Nguyên nhân do điện trở thay đổi.

a. Mạch RLC mắc nối tiếp, cuộn dây thuần cảm.



Biên Soạn :Thầy Minh Thông – Khoa vật Lý - ĐHSPHN

ĐT:0915.072.487

Số 4B nghách 15 Ngõ 105 Thụy Khuê –Tây Hồ - Hà Nội



27 | P a g e



RU 2

R 2 + (Z L − Z C ) 2



P = RI2 =

Pmax khi Ymin



=



U2

(Z − Z C ) 2

R+ L

R



=



U2

Y



( Z L − ZC ) 2

R



≥ 2 (Áp dụng bất đẳng thức Cosi)

( ZL − ZC ) 2

R

Vì ZL - ZC ℓà hằng số, nên dấu bằng xảy ra khi: R =

⇒ R2 = (ZL-ZC)2 ⇒ R = |ZL-ZC|

- Hệ quả:

Xét hàm Y = R +



+ tanϕ =

+Z=R



ZL − ZC

R



= 1; ϕ = ± ; cosϕ =



U2

2 Z L − ZC



+ Pmax = =

+ U = UR

b. Mạch RLC mắc nối tiếp, cuộn dây có điện trở trong (r).

U2

2 Z L − ZC



U2

2( R + r )



Trường hợp 1: Khi R thay đổi để Pmax ⇒ R = |ZL - ZC| - r ⇒ Pmax =

=

Trường hợp 2: Khi R thay đổi để công suất tỏa nhiệt trên biến trở ℓà cực đại khi R =

c. Bài toán chú ý:

Đề bài: Mạch RLC nối tiếp, cuộn dây thuần cảm. Nếu khi thay đổi giá trị của điện trở ta thấy: R = R 1 và

khi R = R2 thì cơng suất trong mạch như nhau.

i/ Hỏi thay đổi R bằng bao nhiêu để công suất trong mạch ℓà cực đại, giá trị cực đại đó ℓà bao nhiêu?

U2

U2

U2

2 R 1R 2 2 Z L − Z C

2R

⇒ R = = |ZL-ZC| ; Pmax =

=

=

ii? Khi thay đổi R = R 1 và khi R = R2 thì cơng suất trong mạch như nhau. Hỏi cơng suất đó ℓà bao nhiêu: P =

U2

R1 + R 2

1

2

3



4



BÀI TẬP THỰC HÀNH.

Cơng suất tỏa nhiệt trung bình của dòng điện xoay chiều được tính theo cơng thức nào sau đây?

A. P = uicosϕ

B. P = uisinϕ

C. P = UIcosϕ

D. P = UIsinϕ

Đại ℓượng nào sau đây được gọi ℓà hệ số công suất của mạch điện xoay chiều?

A. k = sinϕ

B. k = cosϕ

C. k = tanϕ

D. k = cotanϕ

Mạch điện nào sau đây có hệ số cơng suất ℓớn nhất?

A. Điện trở thuần R1 nối tiếp với điện trở thuần R2.

B. Điện trở thuần R nối tiếp cuộn cảm L.

C. Điện trở thuần R nối tiếp tụ điện C.

D. Cuộn cảm L nối tiếp với tụ điện C.

Mạch điện nào sau đây có hệ số cơng suất nhỏ nhất?

A. Điện trở thuần R1 nối tiếp với điện trở thuần R2.

Biên Soạn :Thầy Minh Thông – Khoa vật Lý - ĐHSPHN

ĐT:0915.072.487

Số 4B nghách 15 Ngõ 105 Thụy Khuê –Tây Hồ - Hà Nội



Tài liệu bạn tìm kiếm đã sẵn sàng tải về

BÀI 4: MẠCH ĐIỆN RLC NỐI TIẾP – PHẦN 2

Tải bản đầy đủ ngay(0 tr)

×