một cuộn dây đồng của một nam châm điện. Làm thế nào để xác định khối lượng và chiều dài của dây đồng mà không cần tháo nó ra nếu có một nguồn điện, vôn kế, ampe kế và thước kẹp thích hợp
Đặt một nguồn điện xoay chiều có hiệu điện thế hiệu dụng U và tần số f vào hai đầu đoạn mạch gồm R, L, C mắc nối tiếp, trong đó cuộn dây lí tưởng. Nối hai đầu tụ điện với 1 ampe kế thì thấy nó chỉ 1A, đồng thời dòng điện tức thời chạy qua ampe kế chậm pha một góc π 6 so với hiệu điện thế tức thời giữa hai đầu đoạn mạch. Nếu thay ampe kế bằng một vôn kế thì thấy nó chỉ 167,3 V, đồng thời hiệu điện thế tức thời giữa hai đầu vôn kế chậm pha một góc π 4 so với hiệu điện thế tức thời giữa hai đầu đoạn mạch. Biết rằng ampe kế và vôn kế đều lí tưởng. Hiệu điện thế hiệu dụng của nguồn điện xoay chiều là
A. 100 V
B. 125 V
C. 150 V
D. 175 V
Đặt một nguồn điện xoay chiều có hiệu điện thế hiệu dụng U và tần số f vào hai đầu của đoạn mạch R, L, C mắc nối tiếp, cuộn dây thuần cảm. Nối hai đầu tụ với một ampe kế thì thấy nó chỉ 1A đồng thời dòng điện chạy qua ampe kế chậm pha π/6 so với hiệu điện thế tức thời giữa hai đầu đoạn mạch. Nếu thay ampe kế bằng một vôn kế thì thấy nó chỉ 195,19V, đồng thời hiệu điện thế tức thời giữa hai đầu vôn kế lệch pha một góc π/4 so với hiệu điện thế tức thời giữa hai đầu đoạn mạch. Hiệu điện thế dụng của nguồn xoay chiều là
A. 125V
B. 175V
C. 150V
D. 100V
Đáp án B
Sử dụng định luật Ôm cho đoạn mạch RLC mắc nối tiếp
Cách giải: Ban đầu mạch RLC nối tiếp nhưng dùng Ampe kế nối tắt qua tụ nên đoạn mạch chỉ còn còn RL.
Do I trễ pha so với u một góc π 6 nên ta có: tan π 6 = Z L R = 1 3 ⇒ R = 3 Z L
Khi thay thế ampe kế bằng vôn kế thì vôn kế đo giá trị hiệu điện thế hiệu dụng trên tụ C. mạch RLC nối tiếp và điện áp tức thời trên tụ trễ pha π 4 so với điện áp trên đoạn mạch. Ta có giản đồ vecto:
mà U A B = I . Z = I . R 2 + Z L - Z C 2 = I . 2 R
U C = I . Z C = I . 1 3 + 1 . R
Lập tỉ số
Đặt một nguồn điện xoay chiều có hiệu điện thế hiệu dụng U và tần số f vào hai đầu đoạn mạch gồm R, L,C mắc nối tiếp, cuộn dây thuần cảm. Nối hai đầu tụ với một ampe kế thì thấy nó chỉ 1A đồng thời dòng điện chạy qua ampe kế chậm pha π/6 so với hiệu điện thế tức thời giữa hai đầu đoạn mạch. Nếu thay ampe kế bằng một vôn kế thì thấy nó chỉ 167,3V, đồng thời hiệu điện thế tức thời giữa hai đầu vôn kế chậm pha một góc π/4 so với hiệu điện thế giữa hai đầu đoạn mạch. Hiệu điện thế hiệu dụng của nguồn xoay chiều là
A. 175V
B. 150V
C. 125V
D. 100V
Đáp án B
Phương pháp: Áp dụng điều kiện lệch pha giữa u, i trong đoạn mạch xoay chiều R,L,C mắc nối tiếp
Cách giải:
Khi mắc ampe kế thì dòng điện chậm pha so với điện áp hai đầu mạch 1 góc π 6
⇒ Z L R = 3 3 ⇒ R = Z L 3
Khi mắc vôn kế thì hiệu điện thế hai đầu vôn kế chậm pha π 4 so với hai đầu mạch nên:
⇒ Z = R 2 + ( Z L - Z C ) 2 ⇒ U U C = Z L 6 Z L ( 3 + 1 ) ⇒ U = 150 V
Đặt một nguồn điện xoay chiều có điện áp hiệu dụng U và tần số f vào hai đầu của đoạn mạch gồm R, L, C mắc nối tiếp, cuộn dây thuần cảm. Nối hai đầu tụ với một ampe kế thì thấy nó chỉ 1A đồng thời dòng điện chạy qua ampe kế chậm pha π 6 so với điện áp tức thời giữa hai đầu đoạn mạch. Nếu thay ampe kế bằng một vôn kế thì thấy nó chỉ 167,3 V, đồng thời điện áp tức thời giữa hai đầu vôn kế chậm pha một góc π 4 so với điện áp tức thời giữa hai đầu đoạn mạch. Điện áp hiệu dụng của nguồn xoay chiều là
A. 125V
B. 175V
C. 150V
D. 100V
Để xác định vị trí bị chập của một dây đôi điện thoại dài 4km, người ta nối đầu dây với nguồn điện có hiệu điện thế 15V; một ampe kế có điện trở không đáng kể mắc trong mạch ở phía nguồn điện thi thấy khi đầu dây kia bị tách ra thì ampe kế chỉ 1A, nếu đầu dây kia bị nối tắt thì ampe kế chỉ 1,8A. Tìm vị trí bị hỏng và điện trở của phần dây bị chập. Cho biết điện trở của một đơn vị dài của dây là 1,25W/km
Hướng dẫn giải
Gọi L là chiều dài của dây điện thoại, x là khoảng cách từ vị trí hỏng đến nguồn, R là điện trở của phần cách điện tại vị trí bị hỏng.
Khi đầu dây kia bị tách ta có
Để xác định vị trí chỗ bị chập của một dây đôi điện thoại dài 4km, người ta nối phía đầu dây với nguồn điện một chiều có suất điện động 15V và điện trở trong không đáng kể; một ampe kế có điện trở không đáng kể mắc trong mạch ở phía nguồn điện thì thấy khi đầu dây kia bị tách ra thì ampe kế chỉ 1A, nếu đầu dây kia bị nối tắt thì ampe kế chỉ 1,8A. Tìm điện trở của phần dây bị chập. Cho biết điện trở của một đơn vị dài của dây là p=1,25 Ω /Km.
A. 5 Ω
B. 8 Ω
C. 15 Ω
D. 10 Ω
Gọi L là chiều dài của dây điện thoại, x là khoảng cách từ chỗ hỏng đến nguồn ( x ≤ 4 k m ) , R là điện trở của phần dây bị chập tại chỗ bị hỏng.
Khi đầu dây kia bị tách (trong mạch điện tương đương với khoá K mở)
Ta có: E = ( 2 x ρ + R ) I 1 ⇔ 2 , 5 x + R = 15 ( 1 )
Khi đầu dây kia bị nối tắt (trong mạch điện tương đương với khoá K đóng)
Ta có: E = 2 x ρ + R .2 ( L − x ) ρ R + 2 ( L − x ) ρ I 2 ( * )
Thay L = 4 k m , ρ = 1 , 25 Ω / K m , I 2 = 1 , 8 A và (*) ta được: 3 , 75 x 2 − 27 , 5 x − R + 50 = 0 ( 2 )
Từ (1) và (2) ⇒ 3 , 75 x 2 − 25 x + 35 = 0 ( 3 )
Giải (3) ⇒ x = 2 k m . Thay vào (1) ⇒ R = 10 Ω
Chọn D
Đặt một nguồn điện xoay chiều có điện áp hiệu dụng U và tần số f vào hai đầu của đoạn mạch gồm R, L, C mắc nối tiếp, cuộn dây thuần cảm. Nối hai đầu tụ với một ampe kế thì thấy nó chỉ 1A đồng thời dòng điện chạy qua ampe kế chậm pha π / 6 so với điện áp tức thời giữa hai đầu đoạn mạch. Nếu thay ampe kế bằng một von kế thì thấy nó chỉ 167 , 3 V , đồng thời điện áp tức thời giữa hai đầu vôn kế chậm pha một góc π / 4 so với điện áp tức thời giữa hai đầu đoạn mạch. Điện áp dụng của nguồn xoay chiều là:
A. 125V
B. 175V
C. 150V
D. 100V
Đáp án C
+ Khi nối hai đầu tụ với một ampe kế thì tụ được nối tắt, mạch điện khi đó chỉ có RL nối tiếp. Khi đó: Dòng điện trễ pha π 6 so với điện áp tức thời hai đầu mạch ⇒ Z L R = tan π 6 = 1 3 ⇒ R = 3 Z L
+ Thay ampe kế bằng một vôn kế thì nó chỉ 167 , 3 V ⇒ U C = 167 , 3 V
Khi đó điện áp tức thời hai đầu vôn kê chậm pha π 4 so với điện áp tức thời hai đầu mạch nghĩa là u C chậm pha hơn u góc π 4 ⇒ u trễ pha hơn i góc π 4
⇒ Z C − Z L R = 1 ⇒ Z C = R + Z L = 3 + 1 Z L
Ta có: U C = U . Z C Z = U . Z C R 2 + Z L − Z C 2 = U . 3 + 1 Z L 3 Z L 2 + Z L − 3 Z L − Z L 2 = U 3 + 1 6
⇒ U = U C . 6 3 + 1 = 167 , 3. 6 3 + 1 = 150 V
Đặt một nguồn điện xoay chiều có điện áp hiệu dụng U và tần số f vào hai đầu của đoạn mạch gồm R, L, C mắc nối tiếp, cuộn dây thuần cảm. Nối hai đầu tụ với một ampe kế thì thấy nó chỉ 1A đồng thời dòng điện chạy qua ampe kế chậm pha π / 6 so với điện áp tức thời giữa hai đầu đoạn mạch. Nếu thay ampe kế bằng một von kế thì thấy nó chỉ 167,3 V, đồng thời điện áp tức thời giữa hai đầu vôn kế chậm pha một góc π / 4 so với điện áp tức thời giữa hai đầu đoạn mạch. Điện áp dụng của nguồn xoay chiều là:
A. 125V
B. 175V
C. 150V
D. 100V
Đáp án C
+ Khi nối hai đầu tụ với một ampe kế thì tụ được nối tắt, mạch điện khi đó chỉ có RL nối tiếp.
Cho một nguồn điện, một ampe kế, một vôn kế, một điện trở có giá trị chưa biết và các dây nối. Làm thế nào để đo được giá trị của điện trở với độ chính xác nhất. Hãy trình bày phương án đo điện trở và vẽ các mạch điện tương ứng.
GIÚP EM VỚI Ạ PLSSS