TỔNG HỢP LÝ THUYẾT VÀ BÀI TẬP CÁC MẠCH ĐIỆN XOAY CHIỀU CHỈ CHỨA MỘT PHẦN TỬ
1. LÝ THUYẾT
- Nếu cường độ dòng điện xoay chiều trong mạch có dạng:
\(i = {I_o}\cos (\omega t + {\varphi _i})\)
- Thì điện áp xoay chiều giữa hai đầu đoạn mạch có dạng:
\(u = {U_o}\cos (\omega t + {\varphi _u})\)
- Trong đó:
+ φ là độ lệch pha giữa u và i
+ \(\varphi = {\varphi _u} - {\varphi _i}\). Suy ra:
φ>0; u sớm pha hơn i một góc φ
φ<0; u trễ pha hơn i một góc φ
φ=0; u đồng pha với i
→ u,i có cùng tần số góc, chỉ cần đi tìm mối quan hệ giữa biên độ và độ lệch pha φ.
- Bảng so sáng các mạch điện chứa các phần tử khác nhau:
2. VÍ DỤ MINH HỌA
Ví dụ 1: Đặt điện áp xoay chiều \(u = 220\sqrt 2 \cos (100\pi t)(V)\), t tính bằng giây (s), vào hai đầu điện trở thuần R = 110 Ω. Viết biểu thức cường độ dòng điện chạy qua điện trở thuần R.
Giải
- Biên độ dòng điện xoay chiều chạy qua điện trở thuần R là :
\({I_o} = \frac{{{U_o}}}{R} = \frac{{220\sqrt 2 }}{{110}} = 2\sqrt 2 A\)
- Dòng điện chạy qua điện trở thuần R biến đổi điều hoà cùng tần số và cùng pha với điện áp xoay chiều giữa hai đầu của nó nên biểu thức của dòng điện qua điện trở thuần R là:
\(i = 2\sqrt 2 \cos (100\pi t)(A)\), t tính bằng giây (s)
Ví dụ 2: Biểu thức cường độ dòng điện xoay chiều chạy qua một điện trở thuần R là \(i = \sqrt 2 \cos (100\pi t - \frac{\pi }{3})(A)\), t tính bằng giây (s). Điện áp hiệu dụng giữa hai dầu điện trở thuần đo đuợc bằng vôn kế xoay chiều là U = 150 V.
a) Xác định R.
b) Viết biểu thức điện áp giữa hai đầu điện trở thuần R.
Giải
a) Điện trở thuần R được xác định từ định luật Ôm :
\(R = \frac{U}{I} = \frac{{150}}{1} = 150\Omega \)
b) Biên độ của điện áp xoay chiều giữa hai đầu điện trở thuần R là :
\({U_o} = U\sqrt 2 = 150\sqrt 2 \,\,V\)
Điện áp giữa hai đầu điện trở thuần R biến đổi điều hoà cùng tần số và cùng pha với dòng điện chạy qua nó nên biểu thức điện áp giữa hai đầu điện trở thuần R là :
\(u = 150\sqrt 2 \cos (100\pi t - \frac{\pi }{3})(V)\), t tính bằng giây (s)
3. TRẮC NGHIỆM VẬN DỤNG
Câu 1. Một điện trở thuần R mắc vào một mạch điện xoay chiều tần số 50Hz. Muốn dòng điện trong mạch sớm pha hơn điện ápgiữa hai đầu đoạn mạch một góc π/2.
A. Người ta mắc thêm vào mạch một tụ điện nối tiếp với điện trở.
B. Người ta mắc thêm vào mạch một cuộn cảm nối tiếp với điện trở.
C. Người ta thay điện trở nói trên bằng một tụ.
D. Người ta thay điện trở nói trên bằng một cuộn cảm
Câu 2: Đặt vào hai đầu điện trở thuần điện áp xoay chiều có giá trị hiệu dụng không đổi, cho tần số dòng điện tăng dần thì cường độ dòng điện qua mạch :
A. Tăng
B. Giảm.
C. Không đổi .
D. Tăng đến giá trị cực đại sau đó giảm.
...
---Để xem đầy đủ nội dung Trắc nghiệm vận dụng, 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 Tài liệu Tổng hợp lý thuyết và bài tập về Các mạch điện xoay chiều chỉ chứa một phần tử môn Vật Lý 12. Để xem toàn bộ nội dung các em 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.
Chúc các em học tập tốt !
