Giải Bài Tập Vật Lý 12 Bài 13: Các Mạch điện Xoay Chiều

Có thể bạn quan tâm

Home
Lớp 1,2,3
- Lớp 1
- Giải Toán Lớp 1
- Tiếng Việt Lớp 1
- Lớp 2
- Giải Toán Lớp 2
- Tiếng Việt Lớp 2
- Văn Mẫu Lớp 2
- Lớp 3
- Giải Toán Lớp 3
- Tiếng Việt Lớp 3
- Văn Mẫu Lớp 3
- Giải Tiếng Anh Lớp 3
Lớp 4
- Giải Toán Lớp 4
- Tiếng Việt Lớp 4
- Văn Mẫu Lớp 4
- Giải Tiếng Anh Lớp 4
Lớp 5
- Giải Toán Lớp 5
- Tiếng Việt Lớp 5
- Văn Mẫu Lớp 5
- Giải Tiếng Anh Lớp 5
Lớp 6
- Soạn Văn 6
- Giải Toán Lớp 6
- Giải Vật Lý 6
- Giải Sinh Học 6
- Giải Tiếng Anh Lớp 6
- Giải Lịch Sử 6
- Giải Địa Lý Lớp 6
- Giải GDCD Lớp 6
Lớp 7
- Soạn Văn 7
- Giải Bài Tập Toán Lớp 7
- Giải Vật Lý 7
- Giải Sinh Học 7
- Giải Tiếng Anh Lớp 7
- Giải Lịch Sử 7
- Giải Địa Lý Lớp 7
- Giải GDCD Lớp 7
Lớp 8
- Soạn Văn 8
- Giải Bài Tập Toán 8
- Giải Vật Lý 8
- Giải Bài Tập Hóa 8
- Giải Sinh Học 8
- Giải Tiếng Anh Lớp 8
- Giải Lịch Sử 8
- Giải Địa Lý Lớp 8
Lớp 9
- Soạn Văn 9
- Giải Bài Tập Toán 9
- Giải Vật Lý 9
- Giải Bài Tập Hóa 9
- Giải Sinh Học 9
- Giải Tiếng Anh Lớp 9
- Giải Lịch Sử 9
- Giải Địa Lý Lớp 9
Lớp 10
- Soạn Văn 10
- Giải Bài Tập Toán 10
- Giải Vật Lý 10
- Giải Bài Tập Hóa 10
- Giải Sinh Học 10
- Giải Tiếng Anh Lớp 10
- Giải Lịch Sử 10
- Giải Địa Lý Lớp 10
Lớp 11
- Soạn Văn 11
- Giải Bài Tập Toán 11
- Giải Vật Lý 11
- Giải Bài Tập Hóa 11
- Giải Sinh Học 11
- Giải Tiếng Anh Lớp 11
- Giải Lịch Sử 11
- Giải Địa Lý Lớp 11
Lớp 12
- Soạn Văn 12
- Giải Bài Tập Toán 12
- Giải Vật Lý 12
- Giải Bài Tập Hóa 12
- Giải Sinh Học 12
- Giải Tiếng Anh Lớp 12
- Giải Lịch Sử 12
- Giải Địa Lý Lớp 12

Trang Chủ › Lớp 12› Giải Vật Lý 12› Giải Bài Tập Vật Lý 12› Bài 13: Các mạch điện xoay chiều Giải bài tập Vật lý 12 Bài 13: Các mạch điện xoay chiều

§13. CÁC MẠCH ĐIỆN XOAY CHIÊU A. KIẾN THỨC Cơ BẢN Độ lệch pha giữa hiệu điện thế u và cường độ dòng điện i Biểu thức hiệu điện thế u và cường độ dòng điện i trong mạch điện là i = Iocos(cot + tpi) u = u0cos(cot + <pu) Độ lệch pha giữa hiệu điện thế u và cường độ dòng điện i <p = <Pu - <Pi Nếu (p > 0: u sớm pha so với i Nếu (p < 0: u trễ pha so với i Nếu (p = 0: u cùng pha với i Mạch điện xoay chiều chỉ có điện trở R 1 I Biểu thức i và u: i = IV2 cos (cot); u = u V2 cos (cot) Nhận xét: Trong đoạn mạch chỉ có điện trở, điện áp tức thời hai đầu mạch cùng pha với cường độ tức thời trong mạch. Định luật Ôm: I = R c Mạch điện xoay chiều chỉ có tụ điện -| I Biểu thức u và i i = 172 cos(cot); /~ 7C u = u y 2 cos((ữt - 77) 2 Nhận xét: Trong đoạn mạch xoay chiều chỉ có tụ điện, điện áp tức thời hai đầu mạch trê pha — so với cường độ tức thời trong mạch. 2 Định luật Ôỉ7i: I = với Zc = —— là dung kháng; C: điện dung tụ điện có Xp Cco đơn vị là Fara (F), lpF = 10’tìF; InF = 10’9 F; lpF = 10’12F Lưu ý: Zc cản "trở dòng điện xoay chiều, Zp càng nhỏ khi c càng lớn. Mạch điện xoay chiều chỉ có cuộn cảm thuần .——■ Biểu thức i và u: i = 172 cos(d)t); r~ 7C u = Ưy2 cos(o)t + -T-) 2 Nhận xét: Trong đoạn mạch xoay chiều chỉ có một cuộn thuần cảm, điện áp tức thời hai đầu mạch sớm pha -T so với cường độ tức thời trong mạch. 2 Định luật Ôm: I = với ZL = Leo là cảm kháng; L: độ tự cảm có đơn vị ZL là Henri (H). ImH = 10’3 H Lưu ý: zb cản trở dòng điện xoay chiều, ZL càng lớn khi L càng lớn. B. CÂU HỎI TRONG BÀI HỌC J3D Hãy nhắc lại các định nghĩa của u, Uo và u. Phát biểu định luật Ồm đối vái dòng diện một chiều trong kim loại. Dòng điện trên Hình 13.4 có "chạy qua" hai tẩm của tụ điện không? Co chế của dòng diện ấy như thế nào? Chứng minh rằng dại lượng Zc = -ĩ— có đơn vị là ôm (đơn vị của điện trở). (úC SB Chứng minh hệ thức sau đây giữa điện áp u ở hai đầu cuộn căm và dòng điện i chạy qua cuộn cảm đó (H.13.5). * Chứng minh rằng Zr = lùL có đan vị của điện trò. ■ ■ _ J -I? ? I di Hướng dân trả lời 31 • Điện áp tức thời xoay chiều là điện áp biến thiên tuần hoàn với thời gian theo quy luật của hàm số sin hay cosin. Điện áp cực đại là giá trị lớn nhất luôn dương khi hàm COS hay sin bằng 1. Điện áp hiệu dụng xoay chiều hình sin bằng điện áp cực đại chia \'2 . 33 Cường độ dòng điện qua đoạn mạch thì tỉ lệ thuận với điện áp 2 đầu đoạn mạch và tỉ lệ nghịch với điện trở đoạn mạch. 33 Dòng điện trong mạch hình 13.4 có tụ điện là dòng điện tích dịch chuyển từ bản dương (+q) sang bản âm (-q) ở phía ngoài tụ điện, do đó, dòng điện không chạy qua 2 tấm của tụ điện. 33 Ta có zc =77- c Cco đơn vị của zc là F.- s 1 _ 1 _ vôn.s _ vôn.s _ vôn fara ỉ culông 1 culông ampe.s ampe s vôn s SB Theo định luật Ôm cho toàn mạch Uab = ri - e với e =-L -ị dt Ta được: Uab = ri + lẶ- dt Ta có Zj = L(ú với (ớ có đơn vị là -, L = ■ s di dt Q V.S => độ tự cảm L tính bằng đơn vị Henri = —— A => đơn vị cua Zi là: —— - = — => Cì I A J s A A Vậy ZL có đơn vị là ôm. c. CÂU HỎI SAU BÀI HỌC Phát biểu định luật Ôm của dòng điện xoay chiều đối với mạch chỉ có một tụ điện; một cuộn cảm thuần. So sánh tác dụng cản trờ dòng điện xoay chiều thể hiện trong Zc! ZL. Hướng dẫn trả lời + Định luật Ôm của dòng điện xoay chiều chỉ có một tụ điện. Cường độ hiệu dụng trong mạch chứa tụ điện có giá trị bằng thương số của điện áp hiệu dụng giữa hai đầu mạch và dung kháng của mạch. + Định luật Ôm của dòng điện xoay chiều chỉ có một cuộn cảm thuần. Cường độ hiệu dụng trong mạch chứa một cuộn cảm thuần có giá trị bằng thương sô' của điện áp hiệu dụng giữa hai đầu mạch và cảm kháng của mạch. + Dung kháng Zp = ; Zc tỉ lệ nghịch với c và f. u Cw C2rcf Nếu c và f tăng thì zc giảm, ít cản trở dòng điện và ngược lại. + Cảm kháng Zl = L(0 = 2ĩtf.L; Zl tỉ lệ với L và f Nếu L và f tăng thì cản trở dòng điện nhiều và ngược lại. D. BÀI TẬP Điện áp giữa hai dầu của một tụ điện: u - 100\Ỉ2 COS 100nt(V) Cường độ hiệu dụng trong mạch I = 5A. a) Xác định c. b) Viết biểu thức của i. Điện áp giữa hai dầu của một cuộn cảm thuần: u = 100\Í2 COS 100nt(V) » Cường độ hiệu dụng trong mạch I = 5A. a) Xác dịnh L. b) Viết biểu thức của i. Chứng minh rằng, khi hai cuộn cảm thuần Lị và L2 mắc nối tiếp trong một mạch điện xoay chiều thỉ cuộn cảm tưang đương có cảm kháng cho bởi: ZL = (Lj + L2)cũ Chứng minh rằng, khi hai tụ diện Cị và Cỉ mắc nối tiếp thi diện dung tương dương có dung e c Cco c c, c2 Một đoạn mạch chứa một số tụ diện có điện dung tương dương c, dặt vào hai đẩu đoạn mạch điện áp tức thời u = Umcoso)t (V). Cường độ hiệu dụng trong mạch là bao nhiêu? A. B. c. UoCcđ D. ^Cto Điện áp u = 200 \Í2 COS (ũt(V) đặt vào hai đầu một cuộn cảm thuần thỉ tạo ra dòng điện có cường độ hiệu dụng I = 2A. Cảm kháng có giá trị là bao nhiêu? A. 100 n B. 200ÍỈ c. 100 42ÍỈ D. 200 JUn Hướng dẫn giải a) Theo định luật Ôm trong mạch c z = H = Ỉ2£ = 20Q => c = -ì- = 1- - = ^-(f) c I 5 ZCÍO 20.10071 2ti v ’ b) Biểu thức cường độ trong đoạn mạch chỉ có c thì i sớm phạ hơn u một gócì i = In COS f1007lt + với Io = = ------ = 5V2 (a) V 2) Zp 20 i = 5V2 cos^lOŨTit + 4. a) Định luật Ôm trong mạch L u 100 ZT = ^- = 20Q L = (0 20 = è(H) 15 (0 100ĩt 5ix' b) Biểu thức cường độ trong đoạn mạch chỉ có L thì i trễ pha hơn u 1 góc n 2 i = Io cos (lOOnt - với Io = = 10A/2 = 5V2 (a) => i = 5V2cos^l00ĩit-^(A) 5. Li nốì tiếp L2 rp . _ _ T di T di 1 a có u = Ui 4- u2 => u = -L, —- - L„ —- 1 dt 2 dt u = — (L-. 4- Lọ 1 —— đặt L = Li 4- L2 T di => u = -L—- dt Mà ZL = Leo = 6. Ci nốì tiếp c2 co _ , q, q9 Ta có u = Ui 4- u2 => u = 4- -- với qi - q2 = q C1 C2 _ f 1 , 1 L 1 , 1 => u - —- 4- —- q đặt — 4- —- tCx cjq cx c2 => u = Mà zc = 3^- c Cco —+A Al c2y 1 _ 1 Ị ' 1 CO Cl(0 C2co ' 4- — Zr, = Zr, 4- Zr 7. Chọn đáp án D. u u Vì I=n -^Cco V2 8. Chọn đáp án B. u um Vì ! = • ZL Alco 9. Chọn đáp án A. Theo định luật ôm ZT =v = ? = looffi) L I -2 v ’

Các bài học tiếp theo

Bài 14: Mạch có R, L, C mắc nối tiếp
Bài 15: Công suất điện tiêu thụ của mạch điện xoay chiều. Hệ số công suất
Bài 16: Truyền tải điện năng. Máy biến áp
Bài 17: Máy phát điện xoay chiều
Bài 18: Động cơ không đồng bộ ba pha
Bài 19: Thực hành: Khảo sát đoạn mạch điện xoay chiều có R, L, C mắc nối tiếp
Bài 20: Mạch dao động
Bài 21: Điện từ trường
Bài 22: Sóng điện từ
Bài 23: Nguyên tắc thông tin liên lạc bằng sóng vô tuyến

Các bài học trước

Bài 12: Đại cương về dòng điện xoay chiều
Bài 11: Đặc trưng sinh lí của âm
Bài 10: Đặc trưng vật lí của âm
Bài 9: Sóng dừng
Bài 8: Giao thoa sóng
Bài 7: Sóng cơ và sự truyền sóng cơ
Bài 6: Thực hành: Khảo sát thực nghiệm các định luật dao động của con lắc đơn
Bài 5: Tổng hợp hai dao động điều hòa cùng phương, cùng tần số. Phương pháp giản đồ Fre-nen
Bài 4: Dao động tắt dần. Dao động cưỡng bức
Bài 3: Con lắc đơn

Tham Khảo Thêm

Giải Bài Tập Vật Lý 12(Đang xem)
Giải Vật Lý 12
Sách Giáo Khoa - Vật Lí 12