Phát biểu định luật Ôm đối với mạch điện xoay chiều có R, L, C mắc nối tiếp.
Bài 14. Mạch có R, L, C mắc nối tiếp
Câu 1 (SGK trang 79)
Thảo luận (3)
Câu 2 (SGK trang 79)
Dòng nào ở cột A tương ứng với dòng nào ở cột B ?
A
1. Mạch có R
2. Mạch có R, C mắc nối tiếp
3. Mạch có R, L mắc nối tiếp
4. Mạch có R, L, C mắc nối tiếp (ZL ZC)
5. Mạch có R, L, C mắc nối tiếp (ZL ZC)
6. Mạch có R, L, C mắc nối tiếp (ZL ZC)
...
Đọc tiếp
Dòng nào ở cột A tương ứng với dòng nào ở cột B ?
|
A 1. Mạch có R 2. Mạch có R, C mắc nối tiếp 3. Mạch có R, L mắc nối tiếp 4. Mạch có R, L, C mắc nối tiếp (ZL > ZC) 5. Mạch có R, L, C mắc nối tiếp (ZL < ZC) 6. Mạch có R, L, C mắc nối tiếp (ZL = ZC) |
B a) u sớm pha so với i b) u sớm pha π/2 so với i c) u trễ pha so với i d) u trễ pha π/2 so với i e) u cùng pha so với i f) cộng hưởng |
Thảo luận (2)Hướng dẫn giải1 - e; 2 - c; 3 - a; 4 - b; 5 - d; 6 - f
(Trả lời bởi Tuyết Nhi Melody)
Câu 3 (SGK trang 79)
Trong mạch điện xoay chiều nối tiếp, cộng hưởng là gì? Đặc trưng của cộng hưởng là gì?
Thảo luận (2)Hướng dẫn giảiTrong mạch điện xoay chiều nối tiếp, cộng hưởng là hiện tượng cường độ dòng điện trong mạch đạt giá trị lớn nhất khi cảm kháng bằng dung kháng (ZL=Zc).
Đặc trưng của cộng hưởng:
- Dòng điện cùng pha với điện áp.
- Tổng trở mạch sẽ là Z=R.
- Cường độ dòng điện có giá trị lớn nhât Imax =U/R
(Trả lời bởi Tuyết Nhi Melody)
Câu 4 (SGK trang 79)
Mạch điện xoay chiều gồm có R = 20Ω nối tiếp với tụ điện C = \(\dfrac{1}{2000\pi}\)F. Tìm biểu thức của cường độ dòng điện tức thời i, biết u = 60√2cos100πt (V).
Thảo luận (2)Hướng dẫn giảiDung kháng: ZC = = 20√2 Ω
Cường độ dòng điện hiệu dụng: I = = = A
Độ lệch pha: tanφ = = -1 => φ = . Tức là i sớm pha hơn u một góc
Vậy biểu thức tức thởi của cường độ dòng điện là: i = 3cos(100πt + ) (A).
(Trả lời bởi Tuyết Nhi Melody)
Câu 5 (SGK trang 79)
Mạch điện xoay chiều gồm có R = 30 Ω nối tiếp với cuộn cảm thuần: L = \(\dfrac{0,3}{\pi}\)H. Cho điện áp tức thời giữa hai đầu mạch u = 120√2cos100πt (V). Viết công thức của i.
Thảo luận (1)Hướng dẫn giảiCảm kháng: ZC = Lω = 30 Ω
Tổng trở: Z = = 30√2 Ω
Cường độ dòng điện hiệu dụng: I = = = A.
Độ lệch pha: tanφ = = 1 => φ = . Tức là i trễ pha hơn u một góc .
Vậy biểu thức tức thời của cường độ dòng điện là: i = 4cos(100πt - ) (A).
(Trả lời bởi Tuyết Nhi Melody)
Câu 6 (SGK trang 79)
Mạch điện xoay chiều gồm điện trở R = 30 Ω nối tiếp với một tụ điện C. Cho biết điện áp hiệu dụng giữa hai đầu mạch bằng 100 V, giữa hai đầu tụ điện bằng 80 V. Tính ZC và cường độ hiệu dụng I.
Thảo luận (1)Hướng dẫn giải
Câu 7 (SGK trang 80)
Mạch điện xoay chiều gồm điện trở R = 40 Ω ghép nối tiếp với cuộn cảm thuần L. Cho biết điện áp tức thời hai đầu mạch u = 80cos100πt (V) và điện áp hiệu dụng hai đầu cuộn cảm UL = 40 V.
a) Xác định ZL
b) Viết công thức của i
Thảo luận (1)Hướng dẫn giảiTa có: U2 = U2R + U2L => UR = = = 40 V.
Cường độ dòng điện hiệu dụng: I = = = 1 A.
a) Cảm kháng: ZL = = = 40 Ω
b) Độ lệch pha: tanφ = = 1 => φ = . Tức là i trễ pha hơn u một góc .
Vậy biểu thức tức thời của cường độ dòng điện là: i = √2cos(100πt - ) (A).
(Trả lời bởi Tuyết Nhi Melody)
Câu 8 (SGK trang 80)
Mạch điện xoay chiều gồm có: R = 30 Ω, C = \(\dfrac{1}{5000\pi}\)F, L = \(\dfrac{0,2}{\pi}\)H. Biết điện áp tức thời hai đầu mạch u = 120√2cos100πt(V). Viết biểu thức của i.
Thảo luận (2)Hướng dẫn giảiBài giải:
Áp dụng các công thức:
\(Z_C=\dfrac{1}{\omega C}\text{= 50 Ω; }Z_L\text{= ωL = 20 Ω}\)
=> Z =\(\sqrt{R^2+\left(Z_L-Z_C\right)^2\text{= 30√2 Ω}}\)
Cường độ dòng điện hiệu dụng: I =\(\dfrac{U}{Z}=\dfrac{120}{30\sqrt{2}}=\dfrac{4}{30\sqrt{2}}\dfrac{4}{\sqrt{2}}A\)
Độ lệch pha: tanφ = \(\dfrac{Z_L-Z_C}{R}=-1\Rightarrow\varphi=-\dfrac{II}{4}\text{ }\) . Tức là i sớm pha hơn u một góc \(\dfrac{II}{4}\)
Vậy biểu thức tức thời của cường độ dòng điện là: i = 4cos(100πt +\(\dfrac{II}{4}\)) (A)
(Trả lời bởi Ái Nữ)
Câu 9 (SGK trang 80)
Mạch điện xoay chiều gồm có: R = 40 Ω, C = \(\dfrac{1}{4000\pi} F\), L = \(\dfrac{0,1}{\pi}H\) . Biết điện áp tức thời hai đầu mạch u = 120√2cos100πt (V).
a) Viết biểu thức của i.
b) Tính UAM (H.14.4).
Thảo luận (2)Hướng dẫn giảiBài giải:
Áp dụng công thức: \(Z_C\text{=40 Ω; Z_L}\text{= 10 Ω; Z = 50 Ω}\)
I = 2,4 A; tanφ =\(-\dfrac{3}{4}\) => φ ≈ \(-37^0\) ≈ -0,645 rad
a) i = 2,4√2cos(100πt - 0,645) (A).
B, \(U_{AM}=I\sqrt{R^2+Z^2_C}=\text{= 96√2 V}\)
(Trả lời bởi Ái Nữ)
Câu 10 (SGK trang 80)
Cho mạch điện xoay chiều gồm R = 20 Ω, \(L=\dfrac{0,2}{\pi}\)H và \(C=\dfrac{1}{2000\pi}\)F. Biết điện áp tức thời hai đầu mạch u = 80cosωt (V), tính ω để trong mạch có cộng hưởng. Khi đó viết biểu thức của i.
Thảo luận (2)Hướng dẫn giảiBài giải:
Hiện tượng cộng hưởng khi:
\(Z_L=Z_C\Leftrightarrow\omega L=\dfrac{1}{\omega C}\Rightarrow\omega=\sqrt{\dfrac{1}{LC}}=100\pi\left(\dfrac{rad}{s}\right)\)
Khi đó cường độ dòng điện hiệu dụng đạt giá trị cực đại và dòng điện cùng pha với điện áp:
\(I_{max}=\dfrac{U}{R}\dfrac{40\sqrt{2}}{20}=2\text{√}2A\) và \(\varphi=0\)Biểu thức của dòng điện: i = 4cos(100πt) (A).
(Trả lời bởi Ái Nữ)