Để giúp các bạn chuẩn bị tốt nhất cho kỳ thi THPT Quốc gia sắp tới, Kiyan Guru xin chia sẻ với các bạn một số 12. Công thức giải nhanh môn Vật lý Mạch điện xoay chiều RLC mắc nối tiếp. Chương này hay, các bạn nên nắm chắc lý thuyết để tự tin làm bài thi. Bài viết tóm tắt những kiến thức cơ bản, đồng thời chia nhỏ và đưa ra một số ví dụ minh họa. Hi vọng đây sẽ là tài liệu tự học hữu ích cho các bạn. Hãy cùng Keen khám phá nhé!
I. CÔNG THỨC NHANH VẬT LÝ 12: CÁC DẠNG TOÁN CƠ BẢN.
Bạn đang xem Zl là gì trong Vật Lý 12 : 3 Dạng Bài Tập Mạch Điện Xoay Chiều RLC
1. Tính tổng trở của đoạn mạch RLC mắc nối tiếp.
Lý thuyết:
Cho đoạn mạch xoay chiều R, L, C mắc nối tiếp. Khi đó tổng trở của đoạn mạch là:
Trong đó: Z là tổng trở (Ω) R là điện trở thuần của mạch (Ω) ZL = ωL gọi là độ tự cảm (Ω) ZC = 1/ωC là điện dung (Ω) Chú ý: Nếu bất kỳ thành phần nào của mạch bị thiếu, giá trị của số lượng bị thiếu là 0 Chúng tôi hiểu rằng sẽ có. Nếu mắc song song hoặc nối tiếp nhiều điện trở thì ta thay bằng điện trở analog theo công thức sau:
Tương tự, nếu một số cuộn cảm được mắc song song hoặc nối với nhau, chúng ta thay thế chúng bằng độ tự cảm tương đương được tính theo công thức:
Tương tự đối với tụ điện, nếu nhiều tụ điện mắc song song hoặc nối tiếp ta sử dụng công thức sau
Giải trình.
ví dụ 1: Xét đoạn mạch RLC (cuộn dây hỗ cảm). UR, UL, UC là hiệu điện thế hiệu dụng giữa hai đầu một phần tử có điện trở, giữa hai đầu cuộn dây và giữa hai bản tụ điện. Cho UR=UL=UC/2, cường độ dòng điện chạy qua mạch là:
A. Trễ pha π/4 (rad) so với điện áp trên toàn mạch.B. Pha ban đầu là π/4 (rad) so với điện áp trên toàn mạch.C. Độ trễ pha π/2 (rad) với điện áp URT. Pha ban đầu là π/2 (rad) so với hiệu điện thế UC.A và trễ pha π/4 (rad) so với hiệu điện thế trên toàn mạch. B. Ban đầu lệch pha π/4(rad) so với điện áp trên toàn mạch. Với điện áp URT c. trễ pha /2(rad). Pha ban đầu là π/2 (rad) so với hiệu điện thế UC
Hướng dẫn giải:
Ta sử dụng sơ đồ sau:
Ta có công thức:
Vectơ AD là vectơ hiệu điện thế giữa hai đầu đoạn mạch. Vì UR = UL = UC/2 nên BC = BD. Giả sử tam giác ABD cân tại B. Mặt khác cường độ dòng điện qua đoạn mạch luôn cùng pha với hiệu điện thế đi qua điện trở. Điều này cho rằng điện áp giữa hai đầu đoạn mạch sẽ trễ pha π/4 (rad) so với điện áp UR. Vậy chọn đáp án B.
ví dụ 2: Xét mạch điện xoay chiều có R=40 Ohm, cuộn cảm thuần có độ tự cảm L=0,4/π H và tụ điện có C=10-4π F. Hiệu điện thế giữa hai đầu đoạn mạch có tần số 50Hz. Khi đó tổng trở của đoạn mạch là:
A. 90ΩB. 140ΩC. 72ΩD. 100ΩA. 90ΩB. 140 ΩC. 72ΩD. 100 yên
Hướng dẫn giải:
Chúng tôi sử dụng các công thức sau đây cho điện cảm và điện dung:
Một lần nữa sử dụng công thức trở kháng:
Vậy chọn đáp án C.
2. Viết biểu thức cường độ dòng điện và hiệu điện thế.
Lý thuyết:
Để biểu diễn cường độ dòng điện hoặc hiệu điện thế phải lập các đại lượng sau: + biên độ, pha ban đầu, tần số tự cảm và tụ điện để trừ đi độ lệch pha giữa các đại lượng, từ đó rút gọn biểu thức. Chú ý: Cho phương trình u = U0cos ( ωt + ϕU ) và dòng điện i = I0cos ( ωt + ϕI ), ta có:
Đối với ZLC, điện áp u trễ pha với dòng điện i. Ngược lại khi ZL > ZC thì điện áp trễ pha hơn dòng điện.
Sự miêu tả:
ví dụ 1: Đặt điện áp u=100cos(100πt) vào 2 đầu đoạn mạch RLC mắc nối tiếp. Biết điện trở R=50√3 Ω, cuộn cảm có giá trị L=1/π H và tụ điện có điện dung C=10-3π/5 F. Xác định hiệu điện thế trên hai đầu RC.
Xem thêm: Những Căn Bệnh Của Đàn Ông Không Thể Tránh ” Đàn Ông, Sinh Lý Nam
Hướng dẫn giải:
Vậy chọn đáp án A.
ví dụ 2: Xét mạch điện xoay chiều RLC nối tiếp, cuộn dây thuần cảm có điện trở thuần R=10Ω, C=10-3/(2π) và tụ điện. Biết rằng biểu thức điện áp giữa hai bản tụ điện là uC=50√2cos(100πt-0,75π) (V). Tính biểu thức cường độ dòng điện chạy qua đoạn mạch trên:
Hướng dẫn giải:
Ta dùng công thức tính dung lượng:
Điện áp qua tụ điện sẽ trễ pha 1 góc π/2 so với cường độ dòng điện qua mạch, từ đó có phương trình cường độ dòng điện là:
Ta chọn đáp án B.
3. Vấn đề cộng hưởng điên.
Lý thuyết:
Một xã hội điện có nghĩa là hiệu quả có thể rất lớn. Điều kiện để có cộng hưởng điện là ZL = ZC. Lúc này tổng trở của mạch sẽ nhỏ: Zmin = R, cường độ qua mạch sẽ cực đại Imax = U/R
Khi xảy ra hiện tượng cộng hưởng thì điện áp trên mạch cùng pha với cường độ dòng điện chạy qua mạch.Mối quan hệ giữa tần số và tổng trở là:
Trong đó: + f0 là tần số cộng hưởng. Nếu + f0 thì mạch có tính dung
Sự miêu tả:
ví dụ 1: Xét đoạn mạch gồm điện trở R=50 ôm, cuộn cảm thuần L và tụ điện có điện dung C=2.10-4/π F. Khi đặt vào hai đầu đoạn mạch một hiệu điện thế hiệu dụng 110V, f=50Hz thì xảy ra hiện tượng thuận cổng. Tính độ tự cảm và công suất tiêu thụ của mạch.
Hướng dẫn giải:
Ta có ZC = 1 / (2 πfC ). Mặt khác khi xảy ra hiện tượng cộng hưởng: ZC = ZL = 50 ôm. Giả sử L = 1 / ( 2 ) H . Công suất tiêu thụ rất lớn Pmax = U2/R = 242W
ví dụ 2: Đặt hiệu điện thế xoay chiều 200V có tần số f không đổi vào hai đầu đoạn mạch RLC nối tiếp. Lưu ý rằng điện trở R, độ tự cảm L và điện dung C có thể thay đổi. Gọi N là điểm giữa cuộn cảm và tụ điện. Các giá trị R, L và C hữu hạn khác không. C=C1 thì hiệu điện thế giữa hai đầu Biến trở R có giá trị không đổi và không thay đổi khi giá trị của R thay đổi. Tính điện áp hiệu dụng giữa A và N khi C=C1/2.
Hướng dẫn giải:
II. Công Thức Giải Nhanh Vật Lý 12: Bài Tập Tự Học.
Sau đây mời các em cùng luyện tập các dạng toán vận dụng 12. Công thức giải nhanh môn Vật lý Dưới đây là phần ôn tập trên với một số câu tự luyện:
Trả lời:
Dưới đây là một số tổng hợp mà Ant muốn chia sẻ với bạn. Sau khi đọc bài viết, tôi hy vọng bạn sẽ tự tin áp dụng 12. Công thức giải nhanh môn Vật lý Xử lý bài tập dòng điện xoay chiều. Kỳ thi THPT Quốc gia đang đến gần, hãy trang bị cho mình một nền tảng kiến thức thật tốt. Tham khảo nhiều bài viết trên trang Ant để biết thêm thông tin hữu ích. chúc may mắn
