Ôn tập Lý 12 chương trình nâng cao - Phần dòng điện xoay chiều

[Burtt]

Download miễn phí Ôn tập Lý 12 chương trình nâng cao - Phần dòng điện xoay chiều

4. Điện năng được tải từ trạm tăng áp tới trạm hạ áp bằng đường dây tải điện một pha có điện trở R = 30 . Biết điện áp ở hai đầu cuộn sơ cấp và thứ cấp của máy hạ áp lần lượt là 2200 V và 220 V, cường độ dòng điện chạy trong cuộn thứ cấp của máy hạ áp là 100 A. Bỏ qua tổn hao năng lượng ở các máy biến áp. Tính điện áp ở hai cực trạm tăng áp và hiệu suất truyền tải điện. Coi hệ số công suất bằng 1.
5. Đặt vào hai đầu cuộn sơ cấp của một máy biến áp lí tưởng (bỏ qua hao phí một điện áp xoay chiều có giá trị hiệu dụng không đổi thì điện áp hiệu dụng giữa hai đầu cuộn thứ cấp để hở là 100 V. Ở cuộn thứ cấp, nếu giảm bớt n vòng dây thì điện áp hiệu dụng giữa hai đầu để hở của nó là U, nếu tăng thêm n vòng dây thì điện áp đó là 2U. Tính điện áp hiệu dụng giữa hai đầu cuộn thứ cấp để hở khi tăng thêm 3n vòng dây ở cuộn thứ cấp.


http://cloud.liketly.com/flash/edoc/jh2i1fkjb33wa7b577g9lou48iyvfkz6-swf-2014-03-03-on_tap_ly_12_chuong_trinh_nang_cao_phan_dong_die.ChgZ2Cv3Pu.swf /tai-lieu/de-tai-ung-dung-tren-liketly-61973/
Để tải bản Đầy Đủ của tài liệu, xin Trả lời bài viết này, Mods sẽ gửi Link download cho bạn sớm nhất qua hòm tin nhắn.
Ai cần download tài liệu gì mà không tìm thấy ở đây, thì đăng yêu cầu down tại đây nhé:
Nhận download tài liệu miễn phí

Tóm tắt nội dung tài liệu:

2I2 = 2
22
2 CZR
U

 R 22 + Z
2
C = 4R
2
1 + 4Z
2
C 16 R
2
1 + Z
2
C = 4R
2
1 + 4Z
2
C ZC = 2R1
 Z1 =
22
1 CZR  = 5 R1  cos1 =
1
1
Z
R
=
5
1
; cos2 =
2
2
Z
R
=
1
1
2
4
Z
R
=
5
2
.
Generated by Foxit PDF Creator © Foxit Software
For evaluation only.
 Ôn tập Lý 12 chương trình nâng cao – Biên soạn: Dương Văn Đổng – Trường THPT Nguyễn Văn Linh, Bình Thuận  Trang 8
12. Để UAN = IZAN =
22
22
)(
.
CL
L
ZZR
ZRU


không phụ thuộc vào R thì: R2 + Z 2L = R
2 + (ZL – Z
C)2
 ZC = 2ZL hay
C
1
= 2L   =
LC2
1
=
LC2
2
= 1 2 .
3. Viết biểu thức của u và i trên đoạn mạch xoay chiều .
* Các công thức:
Biểu thức của u và i: Nếu i = I0cos(t + i) thì u = (t + i + ).
Nếu u = U0cos(t + u) thì i = I0cos(t + u - ).
Với: I =
Z
U
; I0 =
0U
Z
; I0 = I 2 ; U0 = U 2 ; tan =
R
ZZ CL  ; ZL > ZC thì u nhanh pha hơn i; ZL < ZC thì
u chậm pha hơn i.
Đoạn mạch chỉ có điện trở thuần R: u cùng pha với i; đoạn mạch chỉ có cuộn thuần cảm L: u sớm pha hơn i
góc
2

; đoạn mạch chỉ có tụ điện u trể pha hơn i góc
2

.
Trường hợp điện áp giữa hai đầu đoạn mạch là u = U0cos(t + ). Nếu đoạn mạch chỉ có tụ điện thì:
i = I0cos(t +  +
2

) = - I0sin(t + ) hay mạch chỉ có cuộn cảm thì: i = I0cos(t +  -
2

) = I0sin(t + )
hay mạch có cả cuộn cảm thuần và tụ điện mà không có điện trở thuần R thì: i =  I0sin(t + ). Khi đó ta
có:
2
0
2
2
0
2
U
u
I
i
 = 1.
* Phương pháp giải: Để viết biểu thức cường độ dòng điện chạy qua đoạn mạch hay viết biểu thức điện áp
giữa hai đầu một đoạn mạch ta tính giá trị cực đại của cường độ dòng điện hay điện áp cực đại tương ứng và
góc lệch pha giữa điện áp và cường độ dòng điện rồi thay vào biểu thức tương ứng.
Chú ý: Nếu trong đoạn mạch có nhiều phần tử R, L, C mắc nối tiếp thì trong Khi tính tổng trở hay độ lệch
pha  giữa u và i ta đặt R = R1 + R2 + ...; ZL = ZL1 + ZL2 + ...; ZC = ZC1 + ZC2 + ... . Nếu mạch không có điện
trở thuần thì ta cho R = 0; không có cuộn cảm thì ta cho ZL = 0; không có tụ điện thì ta cho ZC = 0.
* Bài tập minh họa:
1. Một tụ điện có điện dung C = 31,8 F, khi mắc vào mạch điện thì dòng điện chạy qua tụ điện có cường độ
i = 0,5cos100t (A). Viết biểu thức điện áp giữa hai bản của tụ điện.
2. Cho đoạn mạch RLC gồm R = 80 , L = 318 mH, C = 79,5 F. Điện áp giữa hai đầu đoạn mạch là:
u = 120 2 cos100t (V). Viết biểu thức cường độ dòng điện chạy trong mạch và tính điện áp hiệu dụng giữa
hai đầu mỗi dụng cụ.
3. Cho đoạn mạch xoay chiều RLC có R = 50 3; L =

1
H; C =
5
10 3
F . Điện áp giữa hai đầu đoạn mạch
có biểu thức uAB = 120cos100t (V). Viết biểu thức cường độ dòng điện trong mạch và tính công suất tiêu thụ
của mạch.
4. Một mạch điện AB gồm điện trở thuần R = 50 , mắc nối tiếp với cuộn dây có độ tự cảm L =

1
H và điện
trở R0 = 50 . Đặt vào hai đầu đoạn mạch điện áp xoay chiều uAB = 100 2 cos100t (V). Viết biểu thức điện
áp tức thời ở hai đầu cuộn dây.
5. Đặt điện áp 0 cos 100
3
u U t


 
  
 
(V) vào hai đầu một tụ điện có điện dung
42.10


(F). Ở thời điểm điện
áp giữa hai đầu tụ điện là 150 V thì cường độ dòng điện trong mạch là 4 A. Viết biểu thức cường độ dòng
điện chạy trong mạch.
6. Đặt điện áp xoay chiều 0 cos 100 ( )
3
u U t V

   
 
vào hai đầu một cuộn cảm thuần có độ tự cảm
1
2
L

 H. Ở thời điểm điện áp giữa hai đầu cuộn cảm là 100 2 V thì cường độ dòng điện qua cuộn cảm là
2 A. Viết biểu thức cường độ dòng điện chạy qua cuộn cảm.
Generated by Foxit PDF Creator © Foxit Software
For evaluation only.
 Ôn tập Lý 12 chương trình nâng cao – Biên soạn: Dương Văn Đổng – Trường THPT Nguyễn Văn Linh, Bình Thuận  Trang 9
7. Mạch RLC gồm cuộn thuần cảm có độ tự cảm L =

2
H, điện trở thuần R = 100  và tụ điện có điện dung
C =

410
F. Khi trong mạch có dòng điện xoay chiều i = 2 cost (A) chạy qua thì hệ số công suất của mạch
là
2
2
. Xác định tần số của dòng điện và viết biểu thức điện áp giữa hai đầu đoạn mạch.
8. Cho mạch điện xoay chiều gồm điện trở thuần R = 10 , cuộn dây thuần cảm L và tụ điện C =
2
10 3
F mắc
nối tiếp. Biểu thức của điện áp giữa hai bản tụ là uC = 50 2 cos(100t – 0,75) (V). Xác định độ tự cảm cuộn
dây, viết biểu thức cường độ dòng điện chạy trong mạch.
* Hướng dẫn giải và đáp số:
1. Ta có: ZC =
C
1
= 100 ; U0C = I0ZC = 50 V; uC = 50cos(100t -
2

) (V).
2. Ta có: ZL = L = 100 ; ZC =
C
1
= 40 ; Z = 22 )( CL ZZR  = 100 ; I =
Z
U
= 1,2 A;
tan =
R
ZZ CL  = tan370   =
180
37
rad; i = 1,2 2 cos(100t -
180
37
) (A);
UR = IR = 96 V; UL = IZL = 120 V; UC = IZC = 48 V.
3. Ta có: ZL = L = 100 ; ZC =
1
C
= 50 ; Z =
2 2( )L CR Z Z  = 100 ; tan =
L CZ Z
R

= tan300
  =
6

rad; I0 = 0
U
Z
= 1,2 A; i = 1,2cos(100t -
6

) (A); P = I2R = 62,4 W.
4. Ta có: ZL = L = 100 ; Z =
22
0 )( LZRR  = 100 2 ; I =
Z
U
=
2
1
A; tan =
0RR
ZL

= tan
4

  =
4

; Zd =
22
0 LZR  = 112 ; Ud = IZd = 56 2 V; tand =
0R
ZL = tan630  d =
63
180

.
Vậy: ud = 112cos(100t -
4

+
63
180

) = 112cos(100t +
10

) (V).
5. Ta có: ZC =
C
1
= 50 ; i = Iocos(100t -
3

+
2

) = - Iosin(100t -
3

). Khi đó:
2
0
2
2
0
2
U
u
I
i
 = 1 hay
22
0
2
2
0
2
CZI
u
I
i
 = 1  I0 =
22 )(
CZ
u
i  = 5 A. Vậy: i = 5 cos(100t +
6

) (A).
6. Ta có: ZL = L = 50 ; i = I0cos(100t +
3

-
2

) = I0sin(100t +
3

). Khi đó:
2
0
2
2
0
2
U
u
I
i
 = 1
hay
22
0
2
2
0
2
LZI
u
I
i
 = 1  I0 =
22 )(
LZ
u
i  = 2 3 A. Vậy: i = 2 3 cos(100t -
6

) (A).
7. Ta có: cos =
Z
R
 Z =
cos
R
= 100 2 ; ZL – ZC = ±
22 RZ  = ± 100  2fL -
fC2
1
= 4f -
f2
104
= ±102
 8f2 ± 2.102f - 104 = 0  f = 50 Hz hay f = 25 Hz; U = IZ = 100 2 V.
Vậy: u = 200cos(100t +
4

) (A) hay u = 200cos(25t -
4

) (A).
8. Ta có: ZC =
C
1
= 20 ; -  -
2

= -
4
3
  =
4

; tan =
R
ZZ CL 
 ZL = ZC + R.tan = 30   L =

LZ =
10
3
H; I =
C
C
Z
U
= 2,5 A. Vậy: i = 2,5 2 cos(100t -
4

) (A).
Generated by Foxit PDF Creator © Foxit Software
For evaluation only.
 Ôn tập Lý 12 chương trình nâng cao – Biên soạn: Dương Văn Đổng – Trường THPT Nguyễn Văn Linh, Bình Thuận  Trang 10
4. Bài toán cực trị trên đoạn mạch xoay chiều .
* Các công thức:
Khi ZL = ZC hay  =
LC
1
thì Z = Zmin = R; Imax =
R
U
; Pmax =
R
U 2
;  = 0 (u cùng pha với i). Đó là cực đại
do cộng hưởng điện.
Công suất: P = I2R =
2
2
Z
RU
.
Điện áp hiệu dụng giữa hai đầu cuộn thuần cảm: UL = IZL =
Z
UZL .
Điện áp hiệu dụng giữa hai bản tụ: UC = IZC =
Z
UZC .
* Phương pháp giải:
+ Viết biểu thức đại lượng cần xét cực trị (I, P, UL, UC) theo đại lượng cần tìm (R, L, C, ).
+ Xét điều kiện cộng hưởng: nếu trong mạch xảy ra hiện tượng cộng hưởng thì lập luận để suy ra đại lượng
cần tìm.
+ N