Luyn thi đi hc KIT-1: Môn Vt Lí ( Thy ng Vit Hùng)
Mch đin xoay chiu có mt phn t
Hocmai.vn – Ngôi trng chung ca hc trò Vit
Tng đài t vn: 1900 58-58-12
- Trang | 1 -
I. MCH IN CH CÓ IN TR THUN R
c đim:
in áp và dòng đin trong mch cùng pha vi nhau (tc
u
=
i
):
R oR R
o
u U cos(t) U 2cos(t)
i I cos(t)
nh lut Ohm cho mch
R
oR
a) Ta có
o
oo
U
110
U 110V,R 55 I 2A.
R 55
Do mch ch có R nên u và i cùng pha. Khi đó
ui
i 2cos 100t A.
22
b) Nhit lng ta ra trên đin tr R trong 10 phút:
2
2
2
0
I
Q I Rt Rt 2 .55.10.60 66000J 66kJ.
2
u U cos(t) U 2cos(t)
i I cos t
2
MCH IN XOAY CHIU CH CÓ MT PHN T
(TÀI LIU BÀI GING)
GIÁO VIểN: NG VIT HÙNG
ây là tài liu tóm lc các kin thc đi kèm theo bài ging “Mch đin xoay chiu ch có mt phn t“ thuc khóa hc
LTH KIT-1 : Môn Vt lí(Thy ng Vit Hùng) ti website Hocmai.vn. có th nm vng kin thc phn “Mch đin
xoay chiu ch có mt phn t”, Bn cn kt hp theo dõi bài ging vi tài liu này.
Luyn thi đi hc KIT-1: Môn Vt Lí ( Thy ng Vit Hùng)
Mch đin xoay chiu có mt phn t
Hocmai.vn – Ngôi trng chung ca hc trò Vit
Tng đài t vn: 1900 58-58-12
- Trang | 2 -
Gin đ véc t:
Do u
L
nhanh pha hn i góc /2 nên ta có phng trình liên h
ca u
L
và i đc lp vi thi gian
22
L oL
L
oo
oL o
u U cos(t)
u
i
1
i I cos t I sin(t)
UI
2
22
2 2 2 2 2 2
21
o
1 1 2 2 1 2 2 1 1 2
2 2 2 2
22
o o o o o o o 2 1
12
22
21
uu
Z
ii
U
u i u i u u i i u u
1
U I U I U I I i i
uu
L
ii
b)
L
3
Z 100. 50 3 .
2
c)
L
1
Z 100. 50 2 .
2
Ví d 2. Viêt biu thc u
L
trong đon mch đin xoay chiu ch có cun cm thun L bit
a)
1
L (H), i 2 3cos 100t A.
26
b)
Luyn thi đi hc KIT-1: Môn Vt Lí ( Thy ng Vit Hùng)
Mch đin xoay chiu có mt phn t
Hocmai.vn – Ngôi trng chung ca hc trò Vit
Tng đài t vn: 1900 58-58-12
- Trang | 3 - a)
L
11
L (H) Z .100 50.
2 2
T đó ta có
L
oL o L
L
ui
U I .Z 2 3.50 100 3V
2
u 100 3cos 100t V.
2
3
2 6 2 3
b)
L
22
L (H) Z .100 50 2 .
2 2
T đó ta có
L
oL o L
L
ui
U I .Z 6.50 2 50 12 100 3 V
u 100 3cos 100t V.
c) Biu thc dòng đin:
o i i
i I cos 100t A 2 cos 100t A.
Do mch đin ch có cun cm L nên đin áp nhanh pha hn dòng đin góc /2,
i
=
u
– /2 = –/2 rad.
Vy biu thc ca i là
i 2cos 100t A.
2
Ví d 4. ( thi i hc 2009).
t đin áp
o
u U cos 100t V
3
i 2 2cos 100t A.
6
D.
i 2 3cos 100t A.
6
Hng dn gii:
Cm kháng ca mch là
1
Z L 100. 50 .
2
Do mch ch có L nên
u i i u
(rad).
2 2 3 2 6
T h thc liên h
6
Ví d 5. Cho mt đon mch đin xoay chiu ch có cun cm thun. t vào hai đu mch đin mt đin áp
xoay chiu có tn s 50 Hz. Ti thi đim t
1
đin áp và dòng đin qua cun cm có giá tr ln lt là 117 V; 0,6
A. Ti thi đim t
2
đin áp và dòng đin qua cun cm có giá tr ln lt là 108 V; 1 A. Tính h s t cm L.
Hng dn gii:
Mch ch có L nên u và i vuông pha, khi đó
22
L
oL o
u
i
1
UI
Ti thi đim t
1
:
L
2 2 2 2 2 2
o o o o o o o 2 1 2 1
U
u i u i u u i i u u u u
Z.
U I U I U I I i i i i
Thay s ta đc
22
L
L
22
Z
117 108 45 56,25 9
Z 56,25 L (H).
1 0,6 0,8 100 16
III. MCH IN CH CÓ T IN VI IN DUNG C
c đim:
in áp chm pha hn dòng đin góc /2 (tc
y
x
).
nh lut Ohm
oC oC
o oC
C
C C oC oC
C
C
C
UU
I C.U
1
Z
C
U U U C.U
I C.U
1
Z
2Z 2
C
T h thc trên ta thy đ th ca u
C
theo i (hoc ngc li) là
đng elip
H qu:
Luyn thi đi hc KIT-1: Môn Vt Lí ( Thy ng Vit Hùng)
Mch đin xoay chiu có mt phn t
Hocmai.vn – Ngôi trng chung ca hc trò Vit
Tng đài t vn: 1900 58-58-12
- Trang | 5 - Ti thi đim t
1
đin áp và dòng đin có giá tr là u
1
U I U I U I I i i
uu
1
C i i
Ví d 1. Tính dung kháng ca t đin trong đon mch đin xoay có tn s f = 50 Hz bit
a)
3
10
C (F).
b)
4
10
b)
C
4
11
Z 200 .
10
C
100.
2
c)
C
4
11
Z 100 3 .
10
C
100.
3
Ví d 2. Viêt biu thc cng đ dòng đin tc thi trong đon mch đin xoay chiu ch có t C bit
a)
26
Hng dn gii:
Vi mch đin ch có t C thì ta luôn có
CC
oC
oC o C o
C
u i i u
U
U I .Z I
Z
22
a)
4
C
4
10 1 1
b)
4
C
4
2.10 1 1
C (F) Z 50 2 .
C
2.10
100.
Luyn thi đi hc KIT-1: Môn Vt Lí ( Thy ng Vit Hùng)
Mch đin xoay chiu có mt phn t
c)
3
C
3
10 1 1
C (F) Z 20 .
10
2 C
100.
2
T đó ta có
C
oC
o
C
iu
U
50 3 5 3
IA
53
b) Tính hiu đin áp hiu dng gia hai đu t đin.
c) Vit biu thc đin áp hai đu mch.
Hng dn gii:
a) T biu thc cng đ dòng đin ta có
C
4
11
100 Z 50.
2.10
C
100.
b) in áp hiu dng gia hai đu t đin là
C
U I.Z 50 2V.
c) Do mch ch có t đin nên đin áp chm pha hn dòng đin góc /2, khi đó
u
=
i
– /2 = –/6 rad.
đin áp cc đi
o
U U 2 100V
, biu thc ca đin áp gia hai đu t đin là
Hng dn gii:
Mch ch có t đin nên đin áp chm pha hn dòng đin góc /2, khi đó
u
=
i
– /2
i
= 2/3 rad.
Dung kháng ca mch là
C oC o
4
11
Z 50 3 U 50 3I
2.10
C
100.
3
Áp dng h thc liên h ta đc
2
2
22
C
o
2
oC 0 o o
o
u
2
đin áp và dòng đin qua t đin có giá tr ln
lt là 63 V ; 0,25 A. Dung kháng ca mch có giá tr là bao nhiêu?
Hng dn gii:
Luyn thi đi hc KIT-1: Môn Vt Lí ( Thy ng Vit Hùng)
Mch đin xoay chiu có mt phn t
Hocmai.vn – Ngôi trng chung ca hc trò Vit
Tng đài t vn: 1900 58-58-12
- Trang | 7 - Mch ch có C nên u và i vuông pha, khi đó
22
C
oC o
u
i
1
UI
Ti thi đim t
1
:
22
11
o o o o o o o 2 1 2 1
U
u i u i u u i i u u u u
Z.
U I U I U I I i i i i
Thay s ta đc
22
C
22
65 63 16
Z 80.
0,25 0,15 0,2
Vy dung kháng ca mch là 80 .
IV. MT S BÀI TP TRC NGHIM IN HÌNH
Câu 1. Mch đin xoay chiu ch có cun thun cm vi đ t cm L. t vào hai đu cun thun cm mt đin áp
xoay chiu
u U 2cos(t ) V.
Cng đ dòng đin cc đi ca mch đc cho bi công thc
A.
Câu 2.
Mch đin xoay chiu ch có cun thun cm vi đ t cm L. t vào hai đu cun thun cm mt đin áp
xoay chiu có biu thc u = U
o
cos(t + ) V. Cng đ dòng đin tc thi ca mch có biu thc là
A.
o
U
i cos t A.
L 2
B.
o
U
i sin t A.
L 2
C.
Z L
i cos t A.
L 2
22
Câu 3.
Dòng đin xoay chiu chy qua mt đon mch ch có cun dây thun cm có đ t cm L = 1/ (H) có biu
thc
i 2 2cos 100t A.
6
u 200 2cos 100t V.
2
Hng dn gii:
Cm kháng ca mch là Z
L
= 100 .
Luyn thi đi hc KIT-1: Môn Vt Lí ( Thy ng Vit Hùng)
Mch đin xoay chiu có mt phn t
Hocmai.vn – Ngôi trng chung ca hc trò Vit
Tng đài t vn: 1900 58-58-12
- Trang | 8 - Vi đon mch ch có L thì
oL o L
ui
U I Z 2 2.100 200 2 V.
u 200 2 cos 100t V.
3
2 6 2 3
C.
22
ui
0.
UI
D.
22
u i 1
.
U I 2
Hng dn gii:
Mch ch có cun cm nên đin áp nhanh pha hn dòng đin góc /2.
Khi đó ta có
22
22
Cho mt đon mch đin xoay chiu ch có cun cm thun. Ti thi đim t
1
đin áp và dòng đin qua cun
cm có giá tr ln lt là 25 V; 0,3 A. Ti thi đim t
2
đin áp và dòng đin qua cun cm có giá tr ln lt là 15 V;
0,5 A. Cm kháng ca mch có giá tr là
A. 30 . B. 50 . C. 40 . D. 100 .
Hng dn gii:
Mch ch có cun cm nên đin áp nhanh pha hn dòng đin góc /2.
Khi đó ta có
22
oo
ui
1.
UI
Ti thi đim t
1
:
22
11
oo
ui
1.
UI
U I U I U I I i i i i
Thay s ta đc
22
L
22
25 15 400
Z 50 .
0,5 0,3 0,16
Câu 6.
Cho mt đon mch đin xoay chiu ch có cun cm thun. Ti thi đim t
1
đin áp và dòng đin qua cun
cm có giá tr ln lt là u
1
; i
1
. Ti thi đim t
2
22
21
22
12
ii
T2L .
uu
D.
22
21
22
21
ii
T2L .
uu
Hng dn gii:
Luyn thi đi hc KIT-1: Môn Vt Lí ( Thy ng Vit Hùng)
Mch đin xoay chiu có mt phn t
Hocmai.vn – Ngôi trng chung ca hc trò Vit
Tng đài t vn: 1900 58-58-12
- Trang | 9 -
.L T 2L .
T i i u u
uu
ii
Câu 7.
Mch đin xoay chiu ch có t đin vi đin dung C. t vào hai đu t đin mt đin áp xoay chiu có biu
thc u = U
o
cos(t + ) V. Cng đ dòng đin tc thi ca mch có biu thc là
A.
o
iUCsin t A.
2
B.
o
iUCcos t A.
2
o
iu
UU
IUC
1
Z
iUCcos t A.
C
2
22
Câu 8.
t vào gia hai đu mt đon mch đin ch có t đin có đin dung
i 2cos 100t A.
3
D.
i 2cos 100t A.
6
Hng dn gii:
Dung kháng ca mch là Z
C
= 100 .
Vi đon mch ch có t C thì
o
o
C
iu
U
200
I 2A
Z 100
i 2cos 100t A.
2 2 2 2
2 2 2 2
o
1 1 2 2 1 2 1 2
C
2 2 2 2
o o o o o 2 1 2 1
U
u i u i u u u u
Z
U I U I I i i i i
Thay s ta đc
22
C
22
40 50 900
Z 37,5 .
0,6 1 0,64
U 100 3V.
D.
C
U 200 2 V.
Hng dn gii:
Dung kháng ca mch là Z
C
= 100 .
Áp dng h thc liên h ta đc
2 2 2 2
22
oC o o C o o o
u i 100 10 2 100 10 2
111
U I I .Z I 100I I
oC
o oC C
22
oo
U