- Sách Giáo Khoa Vật Lý 12
- Giải Vật Lí Lớp 12
- Giải Vật Lí Lớp 12 Nâng Cao
- Giải Sách Bài Tập Vật Lí Lớp 12
- Sách Giáo Viên Vật Lí Lớp 12
- Sách Giáo Viên Vật Lí Lớp 12 Nâng Cao
- Sách Bài Tập Vật Lí Lớp 12
- Sách Bài Tập Vật Lí Lớp 12 Nâng Cao
Đoạn mạch AB vẽ ở Hình 33,1 gồm một biến R C trở và một tụ điện có điện dung mắc nối tiếp. Đặt vào hai đầu A, B một điện áp Hình 33,1 xoay chiều u = 120cos1007tt (V).1. Điều chỉnh cho điện trở của biến trở có giá trị R, =30 Q.a) Tính tổng trở của đoạn mạch.b) Viết biểu thức của cường độ dòng điện tức thời trong đoạn mạch.2. Cần điều chỉnh cho điện trở của biến trở đến giá trị nào để công suất trên biến trở đạt cực đại ? Tính giá trị cực đại đó.Bài giải1. a) Dung kháng của tụ điện là: ZC= πε 52 Ω.Đoạn mạch gồm điện trở thuẩn và tụ điện mắc nối tiếp nên có tổng trở:Z = NR; + Zε ε 60 Ωb) Dòng điện biến đổi với tần số góc bằng tần số góc của điện áp, đó là (a)=100;t (rad/s). Do đó, để viết biểu thức i(t) của cường độ dòng điện, ta còn phải tìm biên độ của cường độ dòng điện 10 và độ lệch pha (p của u đối với i.1, -2 = 2 A. -Z tanqp = – ༤ -1,73 is -V3, do đó q? s – F. Biểu thức của cường độ dòng điện là: i = 1, cos(100rt – (p) = 2 cos(100r + 1) (A)2. Trước hết, ta lập công th h côngپUTپ_y) = R/* = Rع R“ + Z173Có thể biến đổi: .فيك = ملا R + → → R Vì R. Và 瓮 là các số dương nên có thể áp dụng bất đẳng thức Cô-si : 2 (R 等) 22Z. Đẳng thức xảy ra khi R=Zc s 52 (). Thay vào công thức tính công suất, ta tìm được công suất cực đại trên biến trở: 0_U” mux – 2Z. s 69 W Bài tập 2 Một đoạn mạch điện AB gồm một điện trở A. R l 8 B thuần R= 1006), một cuộn cảm thuần và một tụ ?–ത്തി.- Hー điện mắc nối tiếp (Hình 33.2). Biết điện áp hiệu Hình 33,2dụng giữa hai đầu điện trở, cuộn cảm, tụ điện lần lượt là UR =50 V : UL =50 V : UC = 87,5 V; tần số dòng điện là 50 Hz. a) Tính độ tự cảm của cuộn cảm và điện dung của tụ điện. b) Tính tổng trở của đoạn mạch AB và điện áp hiệu dụng UAB” c) Vẽ giản đồ Fre-nen. Căn cứ vào giản đồ để : tìm độ lệch pha của điện áp giữa hai điểm A và N so với với điện áp giữa hai điểm M và B; tìm lại UAB. Bài giải U.U Vì I = * = + nên: а) R ZA n- Cảm kháng: Ζ = Rί – 100Ω UR- Độ tự cảm: L=4 = 0.318 H. Tương tự, ta có:U. – Dung kháng: Zc = R = 175 Ω : R17418,2F. ao Zc R- Điện dung của tụ điện : C = b). Vì AB là đoạn mạch RLC nối tiếp, nên có tổng trở:z = NR + (Z – Z)” = 125 o50 UAB = Z = 125 = 62,5 vc) Giản đồ Fre-nen vẽ như Hình 33,3, trong đó: Սe ՍAN = UR + UL ዙዘnh 33.3UM U. + UeXét tam giác vuông OSP có OP = UR,SP=UL, ta có: Սլ -tanp = 赤-1 • ዋ፡ =巫 4 Góc tạo bởi hai vectơ நே và Սs la φI + t 2Vectơ UAN lập với vectơ UMB một góc theo chiều dương. Vậy điện áp giữa A và Nsớm pha so với điện áp giữa M và B.U = NoPo” + CoQ)* = NU + (U – Uoo = W50° + (50 — 87,5° = 62,5 vBài tập 3Một đoạn mạch chứa hai trong ba phần tử: tụ điện, điện trở thuần, cuộn cảm thuần mắc nối tiếp. Biết điện áp giữa hai đầu đoạn mạch và cường độ dòng điện qua nó lần lượt có biểu thức: u = 60cos100Ttt (V)i = 0.5sin(100t — (A)a). Hỏi trong đoạn mạch có các phần tử nào ? Tính dung kháng, cảm kháng hoặc điện trở tương ứng với mỗi phần tử đó.b) Tính công suất tiêu thụ của đoạn mạch.Bài giảia) Trước hết, cần tìm độ lệch pha của điện áp so với cường độ dòng điện. Muốn vậy, ta biến đổi biểu thức của cường độ dòng điện:175 = 0.5sin(100t )- 0.5cos(100t 基)- 0.5cos(100s ) (A) So sánh các biểu thức của u và i, ta thấy điện áp sớm pha một góc (p = so với cường độ dòngđiện. Đoạn mạch có tính cảm kháng nên gồm cuộn cảm thuần và điện trở thuần mắc nối tiếp. Từ giả thiết ta có: U0 = 60 V, 10 = 0.5 A. Từ đó, suy ra các giá trị hiệu dụng:U. 60 I 0.5 U = 0 = (V); 1 = 1 = (A) J2 V2 V2 V2 Theo định luật Ôm, tổng trở của đoạn mạch là z=#-poa Gọi Z là cảm kháng của cuộn cảm, R là điện trở hệ phương trình Ζ = NR + Z = 120 Ω Z tano = – = φ R Giải hệ phương trình, ta được: R= 600, Z = 60 V3 Qs 104 Q. b) Công suất tiêu thụ của đoạn mạch là: = 7.5 W372 = UIcosọ = “.cosBài tập 4 Một khung dây dẫn phẳng gồm 50 vòng dây, mỗi vòng có diện tích 400 cm” đặt trong một từ trường đều có cảm ứng từ bằng 0,05 T. Lúc t = 0 pháp tuyến của khung dây có cùng hướng với vectơ cảm ứng từ. Cho khung dây quay với tốc độ không đổi 600 vòng/phút. Trục quay của khung vuông góc với các đường sức từ. a) Viết biểu thức của từ thông qua mỗi vòng dây theo thời gian. b) Lập biểu thức của suất điện động cảm ứng tức thời trong khung dây. Lấy冗=3,14, c). Nối hai đầu khung dây với điện trở thuần R’= 40 (). Điện trở của khung dây không đáng kể. Tính cường độ hiệu dụng của dòng điện qua điện trở. Bài giải a) Theo giả thiết, diện tích vòng dây S = 400 cmo = 4.10°m”, số vòng dây N = 50 vòng, cảm ứng176từ B = 0.05 T=5.10°T tốc độ quay của rôton = 600 vòng/phút=10 vòng/s.Vào thời điểm t, góc giữa pháp tuyến khung dây và cảm ứng từ là a = 2IInt, do đó từ thông qua một vòng dây là:d = BScosa. = BScos2.itn = 5.102.4.10-cos2r. 10 = 2.10-cos20tt (Wb) b). Vì khung dây có N vòng giống nh… …A. A. A r**e – -v do P. = NBS2rtnsin2rnt dit Thay số, ta có: e = 6,28sin20rtt (V).- Eo 6,28 c) Suất điện động hiệu dụng là: E = ~~ = * < 4,4 V. g n1ẹu dụng J2 J2Cường độ hiệu dụng là : 1 = 矮- 0, 11 A. Bài tập 5Một đường dây tải điện xoay chiều một pha đến nơi tiêu thụ ở xa 3 km. Giả thiết dây dẫn làm bằng nhôm có điện trở suất p = 25.10 * Qm và có tiết diện 0,5 cm. Điện áp và công suất truyền đi ở trạm phát điện lần lượt là U = 6 kV. 2°= 540 kW. Hệ số công suất của mạch điện là cos() = 0.9. Hãy tìm công suất hao phí trên đường dây và hiệu suất truyền tải điện năng.Bài giảiCường độ dòng điện trên dây: '== 100 A. UcosqpCông suất hao phí trên dây: A3°= RIo=30 kW.- Hiệu suất truyền tải điện năng là: H= is 94.4%.77ן