10 bài toán hay nhất về Các mạch điện xoay chiều có lời giải chi tiết năm 2020

10 BÀI TOÁN HAY NHẤT VỀ CÁC MẠCH ĐIỆN XOAY CHIỀU CÓ LỜI GIẢI CHI TIẾT NĂM 2020

Câu 1:

Cho mạch điện xoay chiều như hình vẽ. Điện áp hai đầu có tần số f = 100Hz và giá trị hiệu dụng U không đổi.

    a. Mắc vào M, N ampe kế có điện trở rất nhỏ thì ampe kế chỉ I = 0,3A. Dòng điện trong mạch lệch pha 600 so với uAB, công suất toả nhiệt trong mạch là P = 18W. Tìm R1, L, U.

   b. Mắc vôn kế có điện trở rất lớn vào M, N thay cho Ampe kế thì vôn kế chỉ 60V đồng thời điện áp trên vôn kế chậm pha 600 so với uAB. Tìm R2, C?

 Hướng dẫn:

a.  Mắc Ampe kế vào M, N ta có mạch điện như hình bên (R1 nt L).

Áp dụng công thức tính công suất:

P=UIcosφU=PIcosφ=183.cosπ6=120VP=I2R1R1=PI2=1832=200Ω

Từ giả thuyết i lệch pha so với uAB một góc 600 và mạch chỉ có R, L nên i nhanh pha so với u vậy ta có:

tanπ3=ZLR1=3ZL=3R1=2003ΩL=ZLω=20032π.50=3πH

b. Mắc vôn kế có điện trở rất lớn vào M, N ta có mạch như hình vẽ:

Vì R1, L không đổi nên góc lệch pha của uAM so với i trong mạch vẫn không đổi so với khi chưa mắc vôn kế vào M, N vậy: uAM nhanh pha so với i một góc φAM=π3.

Từ giả thiết điện áp hai đầu vôn kế uMB trễ pha một góc π3  so với uAB.

Từ đó ta có giãn đồ véctơ biểu diễn phương trình véctơ: UAB=UAM+UMB .

Từ giãn đồ véctơ ta có:

UAM=UAB2+UMB22UABUMBcosπ3=603V

Áp dụng định luật ôm cho đoạn mạch AM ta có: 

I=UAMZAM=0,153A{R2=200ΩZC=2003C=3.1044πF.

Câu 2: Cho mạch điện xoay chiều như hình vẽ.

Hiệu điện thế luôn duy trì hai đầu đoạn mạch là uAB=200cos100πt (V). Cuộn dây thuần cảm, có L=1πH ; điện trở thuần có R = 100W; tụ điện có điện dung C thay đổi được. Vôn kế có điện trở rất lớn.

     a. Điều chỉnh C để công suất tiêu thụ của mạch đạt cực đại. Tính công suất cực đại đó.

     b. Với giá trị nào của C thì số chỉ vôn kế V là lớn nhất, tìm số chỉ đó.  

Hướng dẫn:

Ta có:  

{ZL=ωL=100π.1π=100ΩR=100ΩU=U02=2002=1002V

    a. Công suất của mạch tính theo công thức:

P=I2R=U2RR2+(ZLZC)2=U2R+(ZLZC)2R

Ta thấy rằng U và R có giá trị không thay đổi, vậy P = Pmax  thì:

[R+(ZLZC)2R]minR=ZL=ZC=100ΩC=1ωZC=1100π.100=104πF

 và khi đó:

Z=RPmax=U2R=(1002)2100=200W

   b. Số chỉ vôn kế là:  UV=UAM=IZAM=UZR2+ZL2.

Dễ thấy do U và R2+ZL2=1002Ω  không đổi, nên UAM lớn nhất

⇒ Z nhỏ nhất

R=ZL=ZC=100ΩC=1ωZC=1100π.100=104πF

và khi đó số chỉ vôn kế là: 

Z=RPmax=U2R=(1002)2100=200WUVmax=URZAM=10021001002=200V

Câu 3:  Cho mạch điện như hình vẽ, R = 60Ω, cuộn dây thuần cảm có L = 0,255H, UAB = 120V, f = 50Hz. C là điện dung biến thiên của một tụ điện. Khi thay đổi điện dung C có một giá trị của C với số chỉ vôn kế cực đại.

       a. Tính giá trị của C.

       b. Tính giá trị  cực đại của vôn kế. Coi RV =  .

Hướng dẫn:

a. Đặt góc tạo bởi URL và i là φ,, U và i là φ. Ta có: ZL = 80W.

Định lý hàm số sin cho:   

UCsin(φ,φ)=Usin(π2φ,)UC=sin(φ,φ)cosφ,U

Khi C biến thiên φ thay đổi.

UC cực đại khi  

{sin(φ,φ)=1tanφ=1tanφ,{φ,φ=π2ZLZCR=RZLZC=R2+ZL2ZL=125ΩC=1ZCω=24,5μF

b. Số chỉ vôn kế:

UCmax=Ucosφ,=R2+ZL2R.U=200V

Câu 4: Cho mạch điện như hình vẽ biết UAB = U không đổi, R, C, ω không đổi. Điều chỉnh L để vôn kế chỉ cực đại.

       a. Tìm giá trị của L.

       b. Tìm số chỉ cực đại của vôn kế.

Hướng dẫn:

a. Vẽ giản đồ vectơ.

Dựa vào giản đồ véctơ ta có:  α=π2φRC= hằng số.

Theo định lý hàm số sin ta có: 

ULsin(φ+φRC)=UsinαUL=U.sin(φ+φRC)sinαULmax=Usinαsin(φ+φRC)=1

tam giác AMB vuông tại A, do đó:

URC = ULcos = UL

cos(π2φRC)=ULsinφRCR2+ZC2=ZL.|ZCR2+ZC2|=ZLZCR2+ZC2ZL2=(R2+ZC2)2ZC2ZL=R2+ZC2ZCL=R2+ZC2ωZC

b. Số chỉ của vôn kế khi đó: 

ULmax=Usinα=UcosφRC=URR2+ZC2

 

...

---Để xem tiếp nội dung Các bài tập về Mạch điện xoay chiều có lời giải chi tiết năm 2020, các em vui lòng đăng nhập vào trang Chúng tôi để xem online hoặc tải về máy tính---

 

Trên đây là một phần trích đoạn nội dung 10 bài toán hay nhất về Các mạch điện xoay chiều có lời giải chi tiết năm 2020. Để xem toàn bộ nội dung các em chọn chức năng xem online hoặc đăng nhập vào trang Chúng tôi để tải tài liệu về máy tính.

Hy vọng tài liệu này sẽ giúp các em học sinh ôn tập tốt và đạt thành tích cao trong học tập .

Các em quan tâm có thể tham khảo thêm các tài liệu cùng chuyên mục:

Chúc các em học tập tốt !

Tham khảo thêm

Bình luận

Thảo luận về Bài viết

Có Thể Bạn Quan Tâm ?