Bạn đang xem bài viết Tóm Tắt Công Thức Giải Nhanh Vật Lý 12: 3 Dạng Bài Tập Dòng Điện Xoay Chiều Mạch Rlc. được cập nhật mới nhất trên website 2atlantic.edu.vn. Hy vọng những thông tin mà chúng tôi đã chia sẻ là hữu ích với bạn. Nếu nội dung hay, ý nghĩa bạn hãy chia sẻ với bạn bè của mình và luôn theo dõi, ủng hộ chúng tôi để cập nhật những thông tin mới nhất.
I. Công thức giải nhanh vật lý 12: Các dạng toán cơ bản.
1. Tính tổng trở đoạn mạch RLC mắc nối tiếp.
Lý thuyết:
Cho mạch điện xoay chiều R, L, C mắc nối tiếp. Khi đó, tổng trở đoạn mạch là:
Trong đó:
Z là tổng trở (Ω)
R là điện trở thuần của đoạn mạch (Ω)
ZL=ωL gọi là cảm kháng (Ω)
ZC=1/ωC gọi là dung kháng (Ω)
Chú ý:
Trên mạch không có phần tử nào, ta hiểu giá trị của đại lượng thiếu đó sẽ là 0.
Trường hợp nhiều điện trở mắc song song hoặc nối tiếp, thì ta thay bằng điện trở tương đương theo công thức sau:
Tương tự, khi nhiều cuộn cảm ghép song song hoặc nối nối, ta thay bằng cảm kháng tương đương, tính bằng công thức:
Tượng tự cho tụ điện, ta sử dụng công thức sau nếu có nhiều tụ mắc song song hoặc nối tiếp
Ví dụ minh họa.
Ví dụ 1: xét mạch RLC (cuộn dây thuần cảm). gọi UR, UL, UC là điện áp hiệu dụng giữa hai đầu phần tử điện trở, giữa hai đầu cuộn dây và giữa hai đầu tụ. Cho UR=UL=UC/2,khi đó dòng điện chạy qua mạch:
A. Trễ pha π/4 (rad) so với điện áp giữa hai đầu đoạn mạch.
B. Sớm pha π/4 (rad) so với điện áp giữa hai đầu đoạn mạch.
C. Trễ pha π/2 (rad) sơ với điện áp UR
D. Sớm pha π/2 (rad) so với điện áp UC.
Hướng dẫn giải:
Ta sử dụng sơ đồ sau:
Ta có công thức:
Vecto AD là vecto điện áp giữa hai đầu đoạn mạch. Vì UR=UL=UC/2 nên BC=BD. Suy ra tam giác ABD vuông cân tại B.
Mặt khác, dòng điện đi qua mạch lúc nào cũng cùng pha với điện áp đi qua điện trở. Mà
Suy ra 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 đoạn mạch xoay chiều có R=40 Ohm, cuộn cảm thuần có độ tự cảm là L=0.4/π H và một tụ điện có C=10-4π F. Điện áp giữa hai đầu đoạn mạch có tần số 50Hz. Khi đó, tổng trở của mạch sẽ là:
A. 90Ω
B. 140Ω
C. 72Ω
D. 100Ω
Hướng dẫn giải:
Ta sử dụng các công thức tính cảm kháng và dung kháng:
Lại sử dụng công thức tổng trở:
Vậy chọn đáp án C.
2. Viết biểu thức dòng điện, hiệu điện thế.
Lý thuyết:
Để biểu diễn được một dòng điện hoặc hiệu điện thế, cần xác định các đại lượng sau:
+ Biên độ, pha lúc đầu, tần số.
+ Viết biểu thức của dòng ddienj I trước, sử dụng sơ đồ ứng dụng tính chất vuông pha giữa điện áp trên trở, trên cuộn cảm thuần và trên tụ để suy ra độ lệch pha giữa các đại lượng, từ đó suy ra biểu thức.
Nhận xét:
Cho phương trình u=U0cos(ωt+ϕU) và dòng điện i=I0cos(ωt+ϕI), ta có:
Ví dụ minh họa:
Ví dụ 1: Cho điện áp u=100cos(100πt) vào 2 đầu mạch điện RLC mắc nối tiếp. Biết rằng điện trở R=50√3 Ω, cuộn cảm thuần có giá trị L=1/π H và tụ điện có điện dung C=10-3π/5 F. Hãy xác định điện áp giữa hai đầu RC.
Hướng dẫn giải:
Vậy chọn đáp án A.
Ví dụ 2: Xét mạch điện xoay chiều RLC nối tiếp, điện trở thuần R=10Ω, cuộn dây thuần cảm và tụ điện có C=10-3/(2π). Biết rằng biểu thức điện áp giữa 2 đầu tụ điện là uC=50√2cos(100πt-0.75π) (V). Hãy tính biểu thức cường độ dòng điện chạy qua mạch trên:
Hướng dẫn giải:
Ta sử dụng công thức tính dung kháng:
Điện áp đi qua tụ sẽ trễ pha 1 góc π/2 so với dòng điện đi qua mạch, từ đó ta có phương trình dòng điện trong mạch là:
Ta chọn đáp án B.
3. Bài toán về cộng hưởng điên.
Lý thuyết:
Cộng hương điện là trường hợp ở đó, công suất đạt cực đại. Điều kiện xảy ra cộng hưởng điện là ZL=ZC. Lúc này kéo theo tổng trở mạch sẽ là nhỏ nhất: Zmin=R, cường độ đi qua mạch sẽ là lớn nhất Imax=U/R
Khi cộng hưởng xảy ra, điện áp hai đầu mạch sẽ cùng pha với dòng điện chạy qua mạch đó.
Mối liên hệ giữa tần số với tổng trở:
Trong đó:
+ f0 là tần số cộng hưởng.
+ nếu f<f0 thì mạch có tính dung kháng.
Ví dụ minh họa:
Ví dụ 1: Xét một đoạn mạch gồm điện trở R=50 Ohm, cuộn cảm thuần độ tự cảm L và tụ điện có giá trị điện dung C=2.10-4/π F mắc nối tiếp. Áp vào hai đầu đoạn mạch điện áp có điện áp hiệu dụng 110V, f=50Hz thì xảy ra hiện tượng cổng hưởng. Tính độ tự cảm và công suất tiêu thụ của mạch.
Hướng dẫn giải:
Ta có ZC=1/(2πfC). Mặt khác khi xảy ra cộng hưởng: ZC=ZL=50 Ohm. Suy ra L=1/(2π) H.
Công suất tiêu thụ đạt cực đại Pmax=U2/R=242W
Ví dụ 2: Áp điện áp xoay chiều có giá trị hiệu dụng 200V có tần số không đổi f vào hai đầu đoạn mạch RLC nối tiếp. Biết rằng điện trở R, độ tự cảm L và điện dung C có thể thay đổi. Gọi N là điểm nằm giữa cuộn cảm và tụ điện. Các giá trị R,L,C hữu hạn khác không. Khi C=C1 thì điện áp giữa hai đầu biến trở R có giá trị không đổi và đồng thời cũng không thay đổi khi ta thay đổi giá trị của R. 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 luyện.
Đáp án:
1
2
3
4
5
6
A
C
D
A
C
D
Bài 12. Đại Cương Về Dòng Điện Xoay Chiều
KIỂM TRA BÀI CŨCâu 1:Hãy nêu khái niệm về dòng điện không đổi và phát biểu định luật Jun?Câu 2:Hãy nhắc lại biểu thức tính từ thông và biểu thức tính suất điện động cảm ứng? Cách qui ước chiều của dòng điện cảm ứng?
Trường THPT Gò Công Đông VÕ THỊ LIÊN
TRẢ LỜI CÂU HỎICâu 1: +Khái niệm về dòng điện không đổi:Dòng điện không đổi là dòng điện có chiều và cường độ không đổi theo thời gian. +Nhiệt lượng toả ra ở một vật dẫn tỉ lệ thuận với điện trở của vật dẫn ,với bình phương cường độ dòng điện và với thời gian dòng điện chạy qua vật dẫn đó. Trường THPT Gò Công Đông VÕ THỊ LIÊN
TRẢ LỜI CÂU HỎICâu 2:+Biểu thức tính từ thông qua mạch kín:+Biểu thức tính suất điện động cảm ứng:+Cách qui ước chiều dòng điện cảm ứng:Dòng điện cảm ứng xuất hiện trong mạch kín có chiều sao cho từ trường cảm ứng có tác dụng chống lại sự biến thiên của từ thông ban đầu qua mạch kín.Dòng điện xoay chiều sử dụng rất phổ biến trong thực tế .Vậy dòng điện xoaychiều là gì?nguyên tắc tạo ra nó như thế nào và trong thực tế khi nói về dòng điện xoay chiều ta quan tâm đến giá trị gì của nó ? Trường THPT Gò Công Đông VÕ THỊ LIÊN
BÀI 12I.KHÁI NIỆM VỀ DÒNG ĐIỆN XOAY CHIỀUII.NGUYÊN TẮC TẠO RA DÒNG ĐIỆN XOAY CHIỀUIII.GIÁ TRỊ HIỆU DỤNGThế nào là dòng diện xoay chiều?I.KHÁI NiỆM VỀ DÒNG ĐiỆN XOAY CHIỀU:Dòng điện xoay chiều được hiểu là dòng điện có cường độ là hàm số sin hay côsin của thời gian :Cường độ tức thờiA):Cường độ cực đại(A):Tần số góc(rad/s):pha ban đầu(rad):pha của I ở thời điểm t(rad)Xác định giá trị cực đại ,tần số góc,chu kì ,tần số,pha ban đầu của các dòng điện xoay chiều có cường độ tức thời(tính ra Ampe) cho bởi :
Đồ thị của I theo t có dạng như thế nào?OtiIoT/8TĐồ thị hình sin của I cắt:1.Trục hoành tại những điểm có toạ độ bằng bao nhiêu? 2.Trục tung tại điểm có toạ độ bằng bao nhiêu Io?
a)Đồ thị cắt trục hoành tại những điểm có tọa độ
Với K=0,1,2….
b)Đồ thị cắt trục tung tại điểm có tọa độ:Ta có:ABCDT/2T/4EDòng điện xoay chiều được tạo ra như thế nào?Nếu có một cuộn dây dẫn dẹt hình tròn ,hai đầu khép kín,quayxung quanh một trục cố định đồng phẳng với cuộn dây đặt trongmột từ trường đều có phương vuông góc với trục quay.Hãy nhắc lại biểu thức tính từ thông qua mạch
BÀI 12NÔI DUNGII.NGUYÊN TẮC TẠO RADÒNG ĐIỆN XOAY CHIỀUI.KHÁI NIỆM VỀ DÒNG ĐIỆN XOAY CHIỀUGIÁ TRỊ HIỆU DỤNGII.NGUYÊN TẮC TẠO RA DÒNG ĐiỆN XOAY CHIỀU: Một cuộn dây dẫn dẹt hình tròn,giả sử hai đầu dây khép kính,quay xung quanh một trục cố định đồng phẳng với cuộn dây đặt trong một từ trường đều có phương vuông góc với trục quay. Khi đó trong cuộn dây sẽ xuất hiện một dòng điện xoay chiều Ta có:BÀI 12NÔI DUNGI.KHÁI NIỆM VỀ DÒNG ĐIỆN XOAY CHIỀUII.NGUYÊN TẮC TẠO RADÒNG ĐIỆN XOAY CHIỀUGIÁ TRỊ HIỆU DỤNGII.NGUYÊN TẮC TẠO RA DÒNG ĐiỆN XOAY CHIỀU:
Khi khung dây quay từ thông qua mạch sẽ như thế nào?Khi khung quay thì từ thông qua mạch kín sẽ biến thiên.Nếu từ thông qua mạch kín biến thiên thì trong mạch kín sẽ xuất hiện đại lượng nào? Hãy nhắc lại biểu thức của đại lượng đó ? Khi từ thông qua mạch kín biến thiên theo thời gian t thì trong mạch kín xuất hiện suất điện động cảm ứng .Theo định luật Fa- ra-đây:
Nếu cuộn dây khép kín cóR thì cường độ dòng điện cảm ứng:Đây là dòng điện xoay chiều với tần số góc và cường độ dòng điện cực đại:Chiều dương của I thuận với chiều pháp tuyến cùa mặt phẳng chứa cuộn dâyTrường THPT Gò Công Đông VÕ THỊ LIÊN
BÀI 12NÔI DUNGI.KHÁI NIỆM VỀ DÒNG ĐIỆN XOAY CHIỀUII.NGUYÊN TẮC TẠO RADÒNG ĐIỆN XOAY CHIỀUGIÁ TRỊ HIỆU DỤNGKhi tính toán đo lường… các mạch điện xoay chiều chủ yếu sử dụng các giá trị gì?(Cực đại hay hiệu dụng)?III.GIÁ TRỊ HiỆU DỤNG:Dòng điện xoay chiều cũng có hiệu ứng tỏa nhiệt Jun-Lennhư dòngmột chiều.Nếu cho i qua R thì trong thời gian tCông suất tức thời tiêu thụ trong R được tính như thế nào?Công suất tức thời :
Công suất trung bình trong một chu kì:Đối với dòng điện không đổi:So sánh(1) và(2)::Cường độ hiệu dụng (A):Cường độ cực đại(A)VớiCường độ hiệu dụng của dòng điện xoay chiều là đại lượng cógiá trị bằng cường độ của một dòng điện không đổi,sao cho khi đi qua cùng một điện trở R thì công suất tiêu thụ trong R bởi dòng điện không đổi ấy bằng công suất trung bình tiêu thụ trong R bởi dòng điện xoay chiều nói trênBÀI 12NÔI DUNGI.KHÁI NIỆM VỀ DÒNG ĐIỆN XOAY CHIỀUII.NGUYÊN TẮC TẠO RADÒNG ĐIỆN XOAY CHIỀUGIÁ TRỊ HIỆU DỤNG*Chú ý: +Đối với dòng điện xoay chiều những đại lượng :điện áp,suất điện động ,cường độ điện trường, điện tích…người ta định nghĩa các giá trị hiệu dụng như sau:
Giá trị hiệu dụng=Giá trị cực đại :
+Các số liệu ghi trên các thiết bị điện đều là các giá trị hiệu dụng +Các số liệu đo đối với mạch điện xoay chiều chủ yếu cũng là đo giá trị hiệu dụng.Trường THPT Gò Công Đông VÕ THỊ LIÊN
Mạch điện xoay chiều có ghi 220V.Tính giá trị cực đại của điện áp?Điện áp tức thời giữa hai đầu của một đoạn mạch xoay chiều:
a)Tần số góc của dòng điện là bao nhiêu?b) Điện áp hiệu dụng giữa hai đầu đoạn mạch đó là bao nhiêu?
Trường THPT Gò Công Đông VÕ THỊ LIÊN
Bài 23. Mạch Điện Xoay Chiều Ba Pha
Bài 23. Mạch điện xoay chiều ba pha
Ti?t 25Môn công nghệ lớp 12Giáo viên: Phan thị thanh phươngmạch điện xoay chiều ba phaNỘI DUNG KIẾN THỨC CƠ BẢNKhái niệm về mạch điên xoay chiều ba pha.Các cách nối dây trong mạch điện ba pha.Nhận biết một số sơ đồ mạch điện ba pha.I. KHÁI NIỆM VỀ MẠCH ĐIỆN XOAY CHIỀU BA PHAKhái niệm. Mạch điện xoay chiều ba pha gồm có các phần tử cơ bản là: nguồn điện ba pha, đường dây ba pha và các tải ba pha.2. Các phần tử cơ bản của mạch điện:+ Nguồn điện ba pha Để tạo ra dòng điện xoay chiều ba pha người ta dùng máy phát điện ba pha.
– Rôto là một nam châm điện– Stato gồm 3 cuộn dây AX(pha A), BY(pha B), CZ(pha C) cùng kích thước, cùng số vòng dây nhưng đặt lệch nhau 120oCấu tạo của máy phát điện ba pha:I. KHÁI NIỆM VỀ MẠCH ĐIỆN XOAY CHIỀU BA PHA– Khi Rôto quay với tốc độ không đổi, trong dây cuốn mỗi pha xuất hiện suất điện động xoay chiều một pha có cùng biên độ, cùng tần số nhưng lệch pha nhau 120o lần lượt là: EA, EB, EC Nguyên lí hoạt động của máy phát điện ba pha:I. KHÁI NIỆM VỀ MẠCH ĐIỆN XOAY CHIỀU BA PHAEAECEB+ Tải ba pha Là các động cơ điện ba pha, các lò điện ba pha, các khu dân cư … Kí hiệu tổng trở của các pha: pha A kí hiệu là ZA, pha B kí hiệu là ZB, pha C kí hiệu là ZC.I. KHÁI NIỆM VỀ MẠCH ĐIỆN XOAY CHIỀU BA PHAĐồ thị trị số tức thời của sđđ ba phaEAEBECNối hình sao(Y) – Sơ đồ nối YII. CÁCH NỐI NGUỒN ĐIỆN VÀ TẢI BA PHAHãy quan sát sơ đồ nối dây hình Y và cho biết nguyên tắc nối hình Y? Nối hình Y có thể áp dụng với những đối tượng nào? – Ba điểm cuối X, Y, Z của các pha nối với nhau tạo thành điểm trung tính O.– Có thể áp dụng để nối nguồn, nối tải2. Nối hình tam giác(Δ) – Sơ đồ nối ΔII. CÁCH NỐI NGUỒN ĐIỆN VÀ TẢI BA PHAHãy quan sát sơ đồ nối dây hình Δ và cho biết nguyên tắc nối hình Δ? Nối hình Δ có thể áp dụng với những đối tượng nào? – Cách nối: Đầu pha này nối với cuối pha kia theo thứ tự tạo thành mạch vòng kín.– Có thể áp dụng để nối tải, nhưng ít dùng để nối nguồn.3 nhóm tải nối Δ3 nhóm tải nối Yo3 nhóm tải nối Y3 cuộn sơ cấp nốiYo, 3 cuộn thứ cấp nối YoBài tập áp dụngBài tập áp dụngNếu nói cho mạch điện ba pha bốn dây, thì theo em nguồn của mạch điện đó nối hình Y hay hình Δ? TÓM LẠIMạch điên xoay chiều ba pha gồm: nguồn điện ba pha (máy phát ba pha), tải ba pha và các đường dây ba pha. Máy phát ba pha tạo ra ba sđđ xoay chiều một pha có cùng biên độ, cùng tần số nhưng lệch pha nhau một góc bằng 120o2. Các cách nối dây trong mạch điện ba pha là: – nối hình Y – nối hình Yo – nối hình ΔXin chào tạm biệt các thầy, cô giáoChào các em học sinh thân mến.AXZCYBEAEBEC
Bài 2: Dòng Điện Xoay Chiều Là Gì ? Ứng Dụng Của Dòng Điện Xoay Chiều
Định nghĩa dòng điện xoay chiều
Dòng điện xoay chiều là dòng điện có chiều và giá trị biến đổi theo thời gian, những thay đổi này thường tuần hoàn theo một chu kỳ nhất định.
Ở trên là các dòng điện xoay chiều hình sin, xung vuông và xung nhọn.
Chu kỳ và tần số của dòng điện xoay chiều
Chu kỳ của dòng điện xoay chiều ký hiệu là T là khoảng thời gian mà điện xoay chiều lặp lại vị trí cũ , chu kỳ được tính bằng giây (s)
Tần số điện xoay chiều: là số lần lặp lại trang thái cũ của dòng điện xoay chiều trong một giây ký hiệu là F đơn vị là Hz
Pha của dòng điện xoay chiều
Nói đến pha của dòng xoay chiều ta thường nói tới sự so sánh giữa 2 dòng điện xoay chiều có cùng tần số .
Hai dòng điện xoay chiều cùng pha là hai dòng điện có các thời điểm điện áp cùng tăng và cùng giảm như nhau.
Hai dòng điện xoay chiều lệch pha : là hai dòng điện có các thời điểm điện áp tăng giảm lệch nhau.
Hai dòng điện xoay chiều ngược pha : là hai dòng điện lệch pha 180 độ, khi dòng điện này tăng thì dòng điện kia giảm và ngược lại.
Biên độ
Biên độ của dòng xoay chiều là giá trị điện áp đỉnh của dòng điện xoay chiều. Biên độ này thường cao hơn điện áp mà ta đo được từ các đồng hồ.
Giá trị hiệu dụng của dòng điện xoay chiều là gì
Thường là giá trị đo được từ các đồng hồ và cũng là giá trị điện áp được ghi trên giắc cắm nguồn của các thiết bị điện tử.
Ví dụ: nguồn 220V AC mà ta đang sử dụng chính là chỉ giá trị hiệu dụng, thực tế biên độ đỉnh của điện áp 220V AC khoảng 220V x 1,4 lần = khoảng 300V
Công suất của dòng điện xoay chiều
Công suất của dòng điện xoay chiều phụ thuộc vào cường độ, điện áp và độ lệch pha giữa hai đại lượng trên, công xuất được tính bởi công thức :
Trong đó:
Sự khác nhau giữa điện 1 pha và 3 pha
Định nghĩa dòng điện xoay chiều 1 pha là gì
Dòng điện xoay chiều 1 pha là dòng điện xoay chiều trong mạch điện xoay chiều có hai dây nối với nguồn điện, hướng của cường độ dòng điện trong mạch AC thay đổi nhiều lần mỗi giây tùy theo tần số của nguồn điện trong mạch.
Điện 220V cung cấp cho mỗi hộ gia đình sử dụng là điện xoay chiều 1 pha và có 2 dây: dây pha và dây trung tính (dây nóng và dây nguội).
Ý nghĩa của dòng điện xoay chiều 1 pha:
Dòng điện xoay chiều 1 pha được sử dụng cho sinh hoạt gia đình, với các thiết bị có công suất nhỏ, không bị hao phí điện năng nhiều.
Định nghĩa dòng điện xoay chiều 3 pha là gì
Dòng điện xoay chiều 3 pha là dòng điện trong mạch điện xoay chiều mà về cơ bản tương tự như 3 đường điện 1 pha chạy song song, có chung 1 dây trung tính. Vì vậy hệ thống điện của chúng ta thường có 4 dây, 3 dây nóng và 1 dây lạnh (Trung tính – 0V).
Ý nghĩa của dòng điện xoay chiều 3 pha:
Điện 3 pha được sử dụng cho việc truyền tải, sản xuất công nghiệp sử dụng thiết bị điện có công suất lớn để giải quyết vấn đề hao tổn điện năng. Hệ thống điện 3 pha gồm 2 dây nóng, 1 dây lạnh, điện áp chuẩn ra 380V.
Ứng dụng của dòng điện xoay chiều
Dòng điện xoay chiều 3 pha
Điện 3 pha được sử dụng cho việc truyền tải, sản xuất công nghiệp sử dụng thiết bị điện có công suất lớn để giải quyết vấn đề tổn hao điện năng.
Cũng theo đánh giá từ các chuyên gia thì máy phát điện 3 pha cho dòng điện 3 pha khỏe, tốt hơn rất nhiều, thậm chí hiệu suất hoạt động của máy cũng hiệu quả hơn. Do đó, sử dụng máy phát điện 3 pha và dòng điện xoay chiều 3 pha là một giải pháp tiết kiệm, an toàn và hiệu quả.
Dòng điện xoay chiều 1 pha
Điện 1 pha được sử dụng cho sinh hoạt gia đình, công suất thiết bị nhỏ, các thiết bị không bị hao phí về điện năng nhiều.
Cập nhật thông tin chi tiết về Tóm Tắt Công Thức Giải Nhanh Vật Lý 12: 3 Dạng Bài Tập Dòng Điện Xoay Chiều Mạch Rlc. trên website 2atlantic.edu.vn. Hy vọng nội dung bài viết sẽ đáp ứng được nhu cầu của bạn, chúng tôi sẽ thường xuyên cập nhật mới nội dung để bạn nhận được thông tin nhanh chóng và chính xác nhất. Chúc bạn một ngày tốt lành!