C biến thiên trong mạch R nt L nt C. C3.P6

TÓM TẮT LÝ THUYẾT

Yêu cầu

– Nhớ hình ảnh giản đồ trong trường hợp ULmax khi đó

– Bản chất đại số của bài toán này là các em áp dụng các định lý lượng trong tam giác vuông: UOURL

Tương ứng với 4 hệ thức đó các em tự suy luận trong trường hợp Uc max thì điều gì xảy ra:

1. U2 = UC.(UC – UL) hoặc URL2 = UL.UC

2. UR2 = UC.( UC – UL)

3. UR.UC = U.URL.

4. .

Ngoài ra các em còn nhiều mối liên hệ kiểu Pitago, nhưng sự nhạy cảm là cần thiết khi nhìn thấy các bài có dạng tích or bình phương 2 đại lượng (U hoặc trở) thì các e nhớ tới các tình huống cực trị nhé!

Nội dung

 * C thay đổi để Pmax; Imax; URmax; ULmax; URLmax; cosφ = 1; u cùng pha với i; u cùng pha với uR…:

           Cộng hưởng:

* C thay đổi để UCmax, khi đó:  

  * Mối liên hệ giữa UCmax với UR; UL; URL; U:

              ;  

* C thay đổi để URCmax:

             hoặc ; khi đó:

  * C thay đổi để C = C1 hoặc C = C2 thì mạch có cùng P, hệ số công suất, cùng dòng điện…:               

              ; Đặc biệt có thêm cộng hưởng:

  * C thay đổi để C = C1 hoặc C = C2 thì có cùng giá trị UC và UCmax:

Lưu ý: R và C mắc liên tiếp nhau

* BÀI TẬP MINH HỌA

Đặt điện áp xoay chiều có trị hiệu dụng U = 100 V vào hai đầu đoạn mạch RLC có C thay đổi. Khi điện áp hiệu dụng UCmax thì UL = 100V. Giá trị UCmax là?

Lời giải:

Chứng minh:

Vì U = const nên UCmax khi mẫu số min

Đặt y =. Ta tìm ZC để ymin

Đặt x = .

Khi đó: y =

Đây là phương trình bậc 2 ẩn x

(y =a.x2 + b.x + c) , có đồ thị dạng parabol,

tọa độ đỉnh I ( chính là vị trí ymin

Vậy ymin khi x =

Hay  

Vậy khi C biến thiên để UCmax thì   (1)

   

Mà:

Từ (1) suy ra:

Vậy hiệu điện thế tức thời giữa hai đầu đoạn mạch u vuông góc với hiệu điện thế tức thời giữa hai đầu điện trở và cuộn cảm uRL.

Nhìn vào hình vẽ, sử dụng hệ thức lượng trong tam giác vuông ta có:

Sử dụng định lý Pitago:

Từ (2) và (3) ta có mối liên hệ giữa các hiệu điện thế hiệu dụng:

 hay  (4)

Áp dụng:

Thay U = 100 V và UL = 100V vào (4) ta có:

    Bài tập trắc nghiệm

  • (1)

    Đặt điện áp xoay chiều có giá trị hiệu dụng 200 V, tần số 50 Hz vào hai đầu đoạn mạch mắc nối tiếp gồm điện trở thuần 40 W, cuộn cảm thuần có độ tự cảm  (H) và tụ điện có điện dung thay đổi được. Điều chỉnh điện dung của tụ điện thì điện áp hiệu dụng giữa hai đầu cuộn cảm đạt giá trị cực đại bằng

    100 V.

    160 V.

    250 V.

    150 V.

  • (2)

    Một đoạn mạch RLC không phân nhánh gm điện trở thuần 100 Ω , cuộn dây thuần cm có hệ số tự cảm L = 1/(10π) và tụ điện có điện dung C thay đổi được. Đặt vào hai đầu đoạn mạch điện hiệu điện thế u = 200sin100π t (V). Thay đổi điện dung C của tụ điện cho đến khi hiệu điện thế giữa hai đầu cuộn dây đạt giá trị cực đại. Giá trị cực đại đó bằng

    200 V.           

    20 V

    100 V.      

    50  V.                             

  • (3)

    Đặt điện áp xoay chiều có giá trị hiệu dụng 120V, tần số 50Hz vào hai đầu đoạn mạch mắc nối tiếp gồm điện trở thuần 30, cuộn cảm thuần có độ tự cảm (H) và tụ điện có điện dung thay đổi được. Điều chỉnh điện dung của tụ điện thì điện áp hiệu dụng giữa hai đầu cuộn cảm đạt giá trị cực đại bằng:

    250 V.

    150 V.           

    100 V.           

    160 V.

  • (4)

    Đoạn mạch AB gồm điện trở R1 = 30Ω, điện trở R2= 10Ω, cuộn dây thuần có độ tự cảm 3/(10π) H và tụ điện có điện dung thay đổi được mắc nối tiếp theo đúng thứ tự trên. Gọi M là điểm nối giữa hai điện trở. Đặt vào hai đầu AB một điện áp xoay chiều có giá trị hiệu dụng U = 200V và tần số f = 50Hz. Khi điều chỉnh C tới giá trị C = Cm thì điện áp hiệu dụng UMB đạt cực tiểu. Giá trị UMB min

    25V

    100V

    50V

    75V

  • (5)

    Đặt điện áp xoay chiều có giá trị hiệu dụng 200 V và tần số không đổi vào hai đầu A và B của đoạn mạch mắc nối tiếp theo thứ tự gồm biến trở R, cuộn cảm thuần có độ tự cảm L và tụ điện có điện dung C thay đổi. Gọi N là điểm nối giữa cuộn cảm thuần và tụ điện. Các giá trị R, L, C hữu hạn và khác không. Với C = C1 thì điện áp hiệu dụng giữa hai đầu biến trở R có giá trị không đổi và khác không khi thay đổi giá trị R của biến trở. Với C =  thì điện áp hiệu dụng giữa A và N bằng

    100 V.   

    200 V.

     V.

     V.

  • (6)

    Trong giờ thực hành, một học sinh mắc đoạn mạch AB gồm điện trở thuần 40 Ω, tụ điện có điện dung C thay đổi được và cuộn dây có độ tự cảm L nối tiếp nhau theo đúng thứ tự trên. Gọi M là điểm nối giữa điện trở thuần và tụ điện. Đặt vào hai đầu đoạn mạch AB một điện áp xoay chiều có giá trị hiệu dụng 200V và tần số 50 Hz. Khi điều chỉnh điện dung của tụ điện đến giá trị Cm thì điện áp hiệu dụng giữa hai đầu đoạn mạch MB đạt giá trị cực tiểu bằng 75 V. Điện trở thuần của cuộn dây là

    16 Ω.

    24 Ω.

    40 Ω.

    30 Ω.

  • (7)

    Một đoạn mạch gồm điện trở thuần R, tụ điện có điện dung C và cuộn dây thuần cảm có độ tự cảm L. Điều chỉnh C để hiệu điện thế trên hai đầu tụ điện đạt giá trị cực đại. Phát biểu nào sau đây là sai:

    Hiệu điện thế hai đầu tụ chậm pha hơn hiệu điện thế hai đầu mạch

    Cường độ dòng điện hiệu dụng qua mạch có giá trị lớn nhất

    ZLZC = R2 +

    URUC =

  • (8)

    Một mạch điện R,L,C nối tiếp (cuộn dây thuần). Hiệu điện thế ở hai đầu mạch u=100cos100πt (V). R = 100 Ω; L = 2/π H. C có giá trị bằng bao nhiêu thì UCmax, giá trị UCmax bằng bao nhiêu?

    C =  F; UCmax  = 30 V

    C =F; UCmax  = 30 V

    C = F; UCmax  = 300 V

    C =  F; UCmax  = 300 V

  • (9)

    Đoạn mạch điện gồm điện trở thuần R, cuộn dây thuần cảm L và tụ điện C mắc nối tiếp. Đặt vào hai đầu đoạn mạch đó một điện áp u = Ucosωt (V;s) và làm thay đổi điện dung của tụ điện thì thấy điện áp hiệu dụng giữa hai bản tụ đạt cực đại bằng 2U. Quan hệ giữa cảm kháng ZL và điện trở thuần R là

    ZL = R

    ZL = R

    ZL = R/

    ZL = 3R

  • (10)

    Đặt một điện áp xoay chiều có giá trị hiệu dụng U vào hai đầu đoạn mạch AB gồm cuộn cảm thuần có độ tự cảm L, điện trở thuần R và tụ điện có điện dung C mắc nối tiếp theo thứ tự trên. Gọi UL­, UR và UC lần lượt là các điện áp hiệu dụng giữa hai đầu mỗi phần tử. Biết điện áp giữa hai đầu đoạn mạch AB lệch pha  so với điện áp giữa hai đầu đoạn mạch NB (đoạn mạch NB gồm R và L ). Hệ thức nào dưới đây là đúng?

    .

    .

    .

    .

  • (11)

    Cho đoạn mạch điện xoay chiều gồm cuộn dây có điện trở thuần R, mắc nối tiếp với tụ điện. Biết hiệu điện thế giữa hai đầu cuộn dây lệch pha  so với hiệu điện thế giữa hai đầu đoạn mạch. Mối liên hệ giữa điện trở thuần R với cảm kháng ZL của cuộn dây và dung kháng ZC của tụ điện là

    R2 = ZL(ZL – ZC).

    R2 = ZC(ZC – ZL).

    R2 = ZL(ZC – ZL).

    R2 = ZC(ZL – ZC).

  • (12)

    Cho mạch điện xoay chiều RLC mắc nối tiếp, cuộn dây thuần cảm và ZL = R, tụ điện có điện dung C thay đổi được. Điều chỉnh C sao cho hiệu hiện thế hai đầu tụ có giá trị lớn nhất. Độ lệch pha giữa hiệu điện thế hai đầu mạch và dòng điện φ = φu – φi là

    π/4

    π/2

    π/4

    0

  • (13)

    Một đoạn mạch AB gồm hai đoạn mạch AM và AN mắc nối tiếp. Đoạn AM có điện trở thuần R = 50Ω nối tiếp với cuộn dây có độ tự cảm L = 1/π(H), đoạn mạch MB chỉ chứa tụ điện với điện dung có thể thay đổi được. Đặt một điện áp xoay chiều có tần số 50Hz vào hai đầu đoạn mạch AB. Điều chỉnh điện dung của tụ đến giá trị C1 sao cho điện áp giữa hai đầu đoạn mạch vuông pha với điện áp giữa hai đầu đoạn mạch AM. C1 bằng

     (μF)

     (μF )

     (μF)

     (μF)

  • (14)

    Mạch điện R, L, C nối tiếp được đặt dưới một điện áp xoay chiều có dạng không đổi. Biết điện dung C thay đổi. Khi C = C1 và C = C2 thì dòng điện qua mạch có giá trị hiệu dụng bằng nhau. Để dòng điện qua mạch đạt giá trị hiệu dụng lớn nhất thì :

    .

    .

    .

    .

  • (15)

    Mạch điện R, L, C nối tiếp được đặt dưới một điện áp xoay chiều có dạng không đổi. Biết điện dung C thay đổi. Khi C = C1 và C = C2 thì hiệu điện thế hiệu dụng hai đầu tụ điện có giá trị bằng nhau. Để hiệu điện thế qua mạch đạt giá trị hiệu dụng lớn nhất thì :

    .

    .

    .

    .

Để lại một bình luận

Hãy trở thành người đầu tiên bình luận!

avatar
wpDiscuz
Bài liên quan
Sách và tư liệu
TÂM ĐỊA THỰC DÂN – HỒ CHÍ MINH TOÀN TẬP – TẬP 1
No img
TÂM ĐỊA THỰC DÂN1ít khi chúng tôi có dịp được đọc báo thuộc địa. Hôm nay, chúng tôi nhận được ...
Tuyển tập câu hỏi lý thuyết_Sóng cơ học_ND 2_Đề
Tuyển tập câu hỏi lý thuyết_Sóng cơ học_ND 2_Đề
Để được giải đáp những vấn đề mình thắc mắc các bạn vào group: Học Vật lý cùng Nhân Thành ...
THI TỐT NGHIỆP TRUNG HỌC PHỔ THÔNG 2022 – VẬT LÍ – ĐỀ 16
THI TỐT NGHIỆP TRUNG HỌC PHỔ THÔNG 2022  – VẬT LÍ – ĐỀ 16
ĐỀ THI THỬ PHÁT TRIỂN ĐỀ MINH HỌAĐỀ 16KỲ THI TỐT NGHIỆP TRUNG HỌC PHỔ THÔNG 2022Bài thi: KHOA HỌC ...
Sự phá sản của chế độ thực dân Pháp
No img
SỰ PHÁ SẢN CỦA CHẾ ĐỘ THỰC DÂN PHÁPViệc thay đổi mối đây của chính phủ Poăngcarê đã không khỏi ...