SỞ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TỈNH ĐỒNG NAI
TRƯỜNG THPT HỒNG BÀNG
Mã số: ................................
(Do HĐKH Sở GD&ĐT ghi)
SÁNG KIẾN KINH NGHIỆM
PHƯƠNG PHÁP GIẢI BÀI TẬP VẬT LÝ
PHẦN ĐIỆN XOAY CHIỀU
Người thực hiện: Phạm Đình Dinh
Lĩnh vực nghiên cứu:
- Quản lý giáo dục:………………………….
- Phương pháp dạy học bộ môn: vật lý
- Lĩnh vực khác: ............................................
(Ghi rõ tên lĩnh vực)
Có đính kèm: Các sản phẩm không thể hiện trong bản in SKKN
Mô hình
Phần mềm Phim ảnh Hiện vật khác
Năm học: 2014-2015
SƠ LƯỢC LÝ LỊCH KHOA HỌC
I. THÔNG TIN CHUNG VỀ CÁ NHÂN
1. Họ và tên: Phạm Đình Dinh
2. Ngày tháng năm sinh: 26/08/1978
3. Nam, nữ: Nam
4. Địa chỉ: Trường THPT Hồng Bàng
5. Điện thoại cá nhân: 0987784436
Bài tập vật lý rất đa dạng và phong phú. Trong phân phối chương trình số
tiết bài tâp lại ít so với nhu cầu cần củng cố kiến thức cho học sinh. Chính vì thế,
người giáo viên phải làm thế nào để tìm ra phương pháp tốt nhất nhằm tạo cho học
sinh niềm say mê yêu thích môn học này. Giúp học sinh việc phân loại các dạng
bài tập và hướng dẫn cách giải là rất cần thiết. Việc làm này rất có lợi cho học sinh
trong thời gian ngắn đã nắm được các dạng bài tập, nắm được phương pháp giải và
từ đó có thể phát triển hướng tìm tòi lời giải mới cho các dạng bài tương tự.
Rèn luyện năng lực tự suy nghĩ và truyền thụ kiến thức cho học sinh là vấn
đề quan trọng trong dạy học nói chung và dạy học môn Vật lý nói riêng. Để việc
dạy và học đạt kết quả cao thì người giáo viên phải biết phát huy tính tích cực của
học sinh, chọn lựa phương thức tổ chức hoạt động, cách tác động phù hợp giúp học
sinh vừa học tập, vừa phát triển nhận thức. Việc giải bài tập Vật lý không những
nhằm mục đích giải toán, mà nó còn có ý nghĩa to lớn trong việc rèn luyện cho học
sinh khả năng vận dụng kiến thức, kĩ năng tính toán, suy luận logic để giải quyết
những vấn đề trong thực tế cuộc sống. Trong quá trình dạy học bài tập vật lý, vai
trò tự học của học sinh là rất cần thiết. Để giúp học sinh khả năng tự học, người
giáo viên phải biết lựa chọn bài tập sao cho phù hợp, sắp xếp chúng một cách có hệ
thống từ dễ đến khó, từ đơn giản đến phức tạp và hướng dẫn cho học sinh cách giải
để tìm ra được bản chất vật lý của bài toán vật lý.
Thực tế cho thấy, nhiều giáo viên rất lúng túng không biết nên dạy bài tập
vật lý như thế nào để đạt được hiệu quả cao nhất. Trong tiết dạy bài tập thông
thường giáo viên chỉ bám sát bài tập sách giáo khoa, sách bài tập để ra bài tập cho
học sinh hướng dẫn học sinh giải bài tập sao cho co kết quả rồi chuyển sang bài
khác. Chính vỳ vậy mà học sinh học một cách thụ động , không phát huy được tính
sáng tạo trong giải bài tập vật lý và khi áp dụng cũng không linh hoat. Bên cạnh đó
học sinh còn thụ động trong việc học tập của mình, các em chỉ học xoay quanh
nững gì mà giáo viên cung cấp chứ ít chủ động tìm tòi học tập điều mới điều mới
Trong chương trình Vật lý lớp 12, bài tập về điện xoay chiều là phức tạp và
khó. Qua những năm đứng lớp tôi nhận thấy học sinh thường rất lúng túng trong
- Tiết bài tập nhằm giúp học sinh củng cố , khắc sâu kiến thức; qua đó hình
thành sự hứng thú học tập môn Vật lý, tính tích cực học tập và nghiên cứu.
2. Cơ sở thực tiễn:
- Trong các kỳ thi, môn Vật lý được tổ chức thi trắc nghiệm nên việc hình
thành phương pháp giải cho từng loại đơn vị kiến thức là rất cần thiết
- Thống kê chất lượng môn Vật lý còn thấp so với các môn học khác
- Học sinh trường THPT Hồng Bàng là trường tư thục, nên việc tiếp cận bài
tập, tư duy tự học khó có thể tự thực hiện được.
- Một số giáo viên còn xem nhẹ tiết bài tập, chỉ giải vài bài tập ở Sách giáo
khoa là xong.
- Tiết bài tập rất khó dạy, ở chỗ không có một thiết kế nào cụ thể, tuỳ thuộc
vào khả năng tiếp thu của học sinh, của chương trình. Nếu không xác định đúng
mục tiêu rất dễ đi vào sự đơn điệu.
- Thiết kế tiết dạy thường không có sự khái quát, kết luận về từng vấn đề,
nên học sinh khó có thể nêu lên được phương pháp giải bài tập liên quan.
- Đa số bài tập ở sách giáo khoa chỉ dừng lại ở mức độ củng cố, và còn thiếu
so với lượng kiến thức đã nêu trong lý thuyết. Do đó dẫn đến tình trạng học sinh
khá giỏi không thể phát huy được khả năng, học sinh ở mức độ trung bình trở
xuống thì bế tắc khi gặp dạng bài tập khác.
- Tiết bài tập trong phân phối chương trình còn ít.
- Kỷ năng vận dụng kiến thức Toán cho việc giải bài tập còn hạn chế đối với
một bộ phận không nhỏ học sinh.
3
- Trong bộ sách ban cơ bản, một số đơn vị kiến thức không trình bày nhưng
lại cho bài tập trong sách bài tập, nếu giáo viên không chịu tìm hiểu thì học sinh
không biết đâu mà giải khi gặp loại bài tập như vậy.
- Hiện tại có nhiều sách tham khảo các tài liệu đã trình bày về vấn đề này ở
các góc độ khác nhau . Ở giải pháp này trình bày việc phân loại các dạng bài tập và
chung gồm các bước chính như sau:
a.
Tìm hiểu đầu bài, tóm tắt các dữ kiện
- Đọc kĩ đề bài, tìm hiểu ý nghĩa của những thuật ngữ quan trọng, xác định
đâu là ẩn số, đâu là dữ kiện.
- Dùng kí hiệu tóm tắt đề bài cho gì? Hỏi gì? Dùng hình vẽ mô tả lại tình
huống, minh họa nếu cần.
4
b.
Phân tích hiện tượng
- Nhận biết các dữ liệu đã cho trong đề bài có liên quan đến những kiến thức
nào, khái niệm nào, hiện tượng nào, quy tắc nào, định luật nào trong vật lý.
- Xác định các giai đoạn diễn biến của hiện tượng nêu trong đề bài, mỗi giai
đoạn bị chi phối bởi những đặc tính nào, định luật nào. Có như vậy học sinh mới
hiểu rõ được bản chất của hiện tượng, tránh sự áp dụng máy móc công thức.
c.
Xây dựng lập luận
Thực chất của bước này là tìm quan hệ giữa ẩn số phải tìm với các dữ kiện đã
cho. Đối chiếu các dữ kiện đã cho và cái phải tìm liên hệ với nhau như thế nào, qua
công thức, định luật nào để xác lập mối liên hệ. Thành lập các phương trình nếu
cần với chú ý có bao nhiêu ẩn số thì có bấy nhiêu phương trình.
Đối với những bài tập tổng hợp phức tạp, có hai phương pháp xây dựng lập
- Phân tích kết quả cuối cùng để loại bỏ những kết quả không phù hợp với
điều kiện đầu bài tập hoặc không phù hợp với thực tế. Việc biện luận này cũng là
một cách để kiểm tra sự đúng đắn của quá trình lập luận. Đôi khi, nhờ sự biện luận
5
này mà học sinh có thể tự phát hiện ra những sai lầm của quá trính lập luận, do sự
vô lý của kết quả thu được.
B. PHÂN LOẠI VÀ PHƯƠNG PHÁP GIẢI BÀI TẬP CHƯƠNG ĐIỆN
XOAY CHIỀU
Chủ đề 1: DÒNG ĐIỆN XOAY CHIỀU - MẠCH ĐIỆN XOAY CHIỀU
KHÔNG PHÂN NHÁNH (MẠCH R, L, C MẮC NỐI TIẾP)
1. Dạng 1: CÁCH TẠO RA DÒNG ĐIỆN XOAY CHIỀU
1.1. Phương pháp giải chung:
Thông thường bài tập thuộc dạng này yêu cầu ta tính từ thông, suất điện
động cảm ứng xuất hiện trong khung dây quay trong từ trường. Ta sử dụng các
công thức sau để giải:
2 no (đơn vị: rad/s)
- Tần số góc:
- Tần số của suất điện động cảm ứng trong khung bằng tần số quay của
no (Đơn vị: Hz) (Với no : số vòng quay trong mỗi giây)
khung: f
2
1 1 2
- Chu kỳ quay của khung dây:
(đơn vị: s)
T
f no
- Biểu thức từ thông:
-2
trường đều có cảm ứng từ B = 2.10 T. Trục quay của khung vuông góc với B .
a. Lập biểu thức của suất điện động cảm ứng tức thời.
b. Vẽ đồ thị biểu diễn suất điện động cảm ứng tức thời theo thời gian.
1.3. Hướng dẫn giải và giải:
Bài 1:
Tóm tắt:
S = 60cm2 = 60.10-4m2
no= 20 vòng/s
B = 2.10-2T
6
a. Biểu thức ?
b. Biểu thức e?
Các mối liên hệ cần xác lập:
- Áp dụng công thức tính tần số góc .
- Biểu thức từ thông xuyên qua khung dây có dạng:
o cos t cần tìm o, , .
uur
ur
- Vectơ pháp tuyến của khung n trùng với B lúc t = 0 = 0
- Có o, , viết được biểu thức từ thông .
- Tìm Eo = o viết được biểu thức suất điện động cảm ứng xuất hiện
trong khung.
Tiến trình hướng dẫn học sinh giải:
Hoạt động của giáo viênur
Hoạt động của học sinh
uur
ur r
2
Bài 2:
Tóm tắt:
N = 100 vòng
S = 60cm2 = 60.10-4m2
no = 20 vòng/s
B = 2.10-2T
a. Biểu thức e = ?
b. Vẽ đồ thị biểu diễn e theo t.
7
Các mối liên hệ cần xác lập:
ur r
r
ur
- Chọn gốc thời gian tại thời điểm n trùng B B, n 0
- Áp dụng công thức tính tần số góc , suất điện động cảm ứng cực đại
Eo biểu thức e.
- Đồ thị có sạng hình sin qua gốc tọa độ O, có chu kì T, biên độ Eo.
Tiến trình hướng dẫn học sinh giải:
Hoạt động của giáo viên
Hoạt động của học sinh
r
- Chọnurgốc thời gian tại thời điểm n
Biểu thức của suất điện động cảm ứng tức thời:
e Eo sin t 1,5sin 40 t (V)
Hay e Eo cos t 1,5cos 40 t (V).
2
b. Đồ thị biểu diễn e theo t là đường hình sin:
- Qua gốc tọa độ O.
- Có chu kì T = 0,05s
- Biên độ Eo = 1,5V.
2. Dạng 2: VIẾT BIỂU THỨC CƯỜNG ĐỘ DÒNG ĐIỆN VÀ ĐIỆN ÁP.
2.1. Phương pháp giải chung:
- Xác định giá trị cực đại của cường độ dòng điện Io hoặc điện áp cực đại Uo.
8
- Xác định góc lệch pha giữa u và i: tan
Z L ZC U L U C
R
UR
u i u hoặc i
- Biết biểu thức điện áp của đoạn mạch nào thì có thể suy ra biểu thức cường
độ dòng điện trong đoạn mạch ấy và ngược lại.
Trường hợp biết biểu thức của cường độ dòng điện tức thời:
1
Bài 3:Cho mạch điện như hình vẽ. Biết L
H,
10
103
F và đèn ghi (40V- 40W). Đặt vào 2 điểm A và
C
4
N một hiệu điện thế u AN 120 2 cos100 t (V). Các
dụng cụ đo không làm ảnh hưởng đến mạch điện.
a. Tìm số chỉ của các dụng cụ đo.
b. Viết biểu thức cường độ dòng điện và điện áp toàn mạch.
9
Bài 4:Sơ đồ mạch điện có dạng như hình vẽ, điện trở
3
103
R = 40, cuộn thuần cảm L
H, tụ điện C
F.
10
7
Điện áp u AF 120cos100 t (V). Hãy lập biểu thức của:
a. Cường độ dòng điện qua mạch.
b. Điện áp hai đầu mạch AB.
Bài 5:Cho mạch điện xoay chiều như hình vẽ,
R = 100, L là độ tự cảm của cuộn dây thuần cảm,
104
- Cảm kháng, dung kháng, tổng trở của - Z L L
mạch được tính bằng biểu thức nào?
1
ZC
C
Z R 2 Z L ZC
2
- Biểu thức uR, uL, uC, u có dạng như thế - u R U oR cos t
nào?
uL U oL cos t L
uC U oC cos t C
u U o cos t
- Dựa vào các biểu thức bên, hãy tìm các đại
lượng chưa biết.
- UoR = IoR; UoL = IoZL; UoC = IoZC
10
U = Io Z
uL nhanh pha hơn i L
2
uC chậm pha hơn i C
Áp dụng biểu thức:
Z R 2 Z L Z C 402 80 50 50
2
2
b. Vì uR cùng pha với i nên : uR U oR cos100 t
với UoR = IoR = 3.40 = 120V
Vậy u 120cos100 t (V).
Vì uL nhanh pha hơn i góc
nên: uL U oL cos 100 t
2
2
Với UoL = IoZL = 3.80 = 240V
Vậy uL 240cos 100 t (V).
2
nên: uC U oC cos 100 t
2
11
2
C = 40F = 40.10-6F
a. f = 50Hz
Z=?
b. u = 282 cos314t (V)
Biểu thức i = ?
Các mối liên hệ cần xác lập:
- Tìm , ZL, ZC tổng trở Z.
Z L ZC
.
R
- Tìm Io, i u biểu thức i. Chú ý các giá trị của phải tính bằng
đơn vị rad khi thay vào biểu thức.
Tiến trình hướng dẫn học sinh giải:
Hoạt động của giáo viên
Hoạt động của học sinh
- 2 f
- Tìm khi biết tần số f.
1
Z
- Có và u , vậy tìm i bằng cách nào?
Bài giải:
a. Tần số góc: 2 f 2 .50 100 rad/s
Z L L 100 .64.103 20
1
1
80
Dung kháng: ZC
C 100 .40.106
Cảm kháng:
Tổng trở: Z R 2 Z L Z C 802 20 80 100
b. Cường độ dòng điện cực đại:
U
282
Io o
2,82 A
Z 100
Độ lệch pha của hiệu điện thế so với cường độ dòng điện:
Z ZC 20 80
3
tan L
37o
R
80
4
2
u AN 120 2 cos100 t (V)
a. IA = ? , UV = ?
b. i = ?, uAB = ?
Các mối liên hệ cần xác lập:
- Số chỉ của vôn kế chính bằng điện áp hiệu dụng U AN
U oAN
2
- Tính dung kháng, cảm kháng, điện trở của bóng đèn.
- Tính tổng trở ZAN của đoạn mạch AN gồm tụ điện C và bóng đèn:
Z AN Rđ2 Z C2
- Số chỉ của ampe kế bằng cường độ dòng điện chạy qua đoạn mạch AN
U
(vì các phần tử điện mắc nối tiếp) I A AN
Z AN
- Tìm Io và i biểu thức i, với chú ý i uAN AN 0 AN AN
- Tìm uAB i AB , và tìm Uo biểu thức uAB.
Tiến trình hướng dẫn học sinh giải:
Hoạt động của giáo viên
Hoạt động của học sinh
2
a. - Viết biểu thức tính cảm kháng,
1
U dm
dung kháng, điện trở của bóng đèn. - Z L L , Z C C , Rd P
dm
- Vôn kế đo điện áp hiệu dụng của đoạn
- Vôn kế đo điện áp của đoạn mạch
- Viết biểu thức liên hệ góc lệch pha
giữa điện áp và cường độ dòng điện
trong đoạn AN và tìm i .
- Biểu thức điện áp tức thời toàn
mạch có dạng như thế nào?
- Io I 2
- Đoạn AN gồm một bóng đèn và tụ điện C.
Z
- tan AN C
Rd
- AN uAN i
i uAN AN 0 AN AN
- u U o cos 100 t u (V)
- Z AB Rd2 Z L Z C
- Uo = I.ZAB
- Tính tổng trở của toàn mạch AB.
- Uo được xác định bằng cách nào? - tan Z L Z C
AB
- Hãy tính độ lệch pha giữa điện áp
Rd
và cường độ dòng điện của đoạn
u AB i
mạch AB, từ đó tìm u.
Bài giải:
1
10
a. Cảm kháng: Z L L 100 .
10
2,12 A
Số chỉ của ampe kế: I A I AN
Z AN 40 2
2
b. Biểu thức cường độ dòng điện có dạng:
i I o cos 100 t i (A)
Z
40
Ta có : tan AN C 1 AN rad
Rđ
40
4
Số chỉ của vôn kế: U AN
i uAN AN AN
Io I 2
3
. 2 3A
2
14
4
rad
2
AB
37
rad
180 20
37
rad
180
Vậy u AB 150cos 100 t (V)
20
Bài 4:
Tóm tắt:
R = 40
3
H
L
10
103
F
C
7
u AF 120cos100 t (V)
b. – Tính tổng trở Z của toàn mạch.
- Áp dụng công thức
Z
tan AF L
R
- i uAF AF 0 AF AF
- Biểu thức u có dạng thế nào?
2
2
Z
R
Z
Z
L
C
- Tương tự hãy tìm các đại lượng
- u U o cos 100 t u (*)
chưa biết của biểu thức (*).
- Ta có: Uo = IoZ
Áp dụng công thức
Z ZC
tan L
180
37
Ta có: i uAF AF 0 AF AF
rad
180
37
Vậy i 2,4cos 100 t
(A)
180
b. Tổng trở của toàn mạch: Z 402 30 70 40 2
2
U o I o Z 2,4.40 2 96 2 V
Z ZC 30 70
1 AB rad
Ta có: tan AB L
R
40
4
37
41
u AB i
rad
4 180
90
đóng.
Tiến trình hướng dẫn học sinh giải:
Hoạt động của giáo viên
Hoạt động của học sinh
a.- Theo bài, biểu thức uAB và số - Tổng trở Z khi K đóng và khi K mở bằng
chỉ của ampe kế không đổi ta suy nhau: Z m Z d
ra được điều gì?
2
- Hãy lập biểu thức mối liên hệ
Z m Z d R 2 Z L ZC R 2 ZC2
giữa Zm và Zd, từ đó hãy tính giá trị
2
Z L ZC Z C2
của L.
Z L Z C Z C Z L 2Z C
Z L Z C Z C Z L 0 (Loại)
Từ ZL = 2ZC giá trị L
- Do số chỉ của ampe kế không đổi
khi K đóng cũng như khi K mở nên
để tính toán nhanh chóng, ta chọn
tìm số chỉ của ampe kế khi K đóng.
Khi K đóng thì dòng điện trong
mạch chạy như thế nào?
- Hãy tìm tổng trở của mạch khi K
đóng?
- Như vậy số chỉ của ampe kế được
tính như thế nào?
d
d
thời khi K đóng có dạng thế nào?
R
- Khi K đóng thì mạch gồm R nối
id u d d
tiếp C, góc lệch pha giữa cường độ
dòng điện và điện áp được xác định
như thế nào? Suy ra pha ban đầu
- Biểu thức cường độ dòng điện tức thời khi
của dòng điện khi K đóng.
K mở có dạng:
Tương tự, hãy hập biểu thức
im I o cos 100 t im
cường độ dòng điện tức thời khi K
mở.
Khi K mở thì dòng điện trong mạch chạy
qua ampe kế, R, C, L.
Z ZC
Ta có: tan m L
m
R
im u m m
Bài giải:
a. Theo đề bài, điện áp và số chỉ ampe kế không đổi khi K đóng hay khi K
0,25 A
Zd
R 2 Z C2
1002 1732
b. Biểu thức cường độ dòng điện:
- Khi K đóng:
Z
173
3 d rad
Độ lệch pha : tan d C
R
100
3
Pha ban đầu của dòng điện: id u d d
id 0,25 2 cos 100 t (A).
3
- Khi K mở:
Vậy
18
1
ZL = ZC hay L
hay LC 2 1
C
LC
Z min R
U
U
Khi đó I max
Z min R
0
Áp dụng hiện tượng cộng hưởng điện để tìm L, C, f khi:
- Số chỉ ampe kế cực đại.
- Cường độ dòng điện và điện áp đồng pha ( 0 ).
- Hệ số công suất cực đại, công suất tiêu thụ cực đại.
- Để mạch có cộng hưởng điện.
Nếu đề bài yêu cầu mắc thêm tụ điện C’ với C và tìm cách mắc thì chú ý
so sánh Ctđ với C trong mạch:
- Ctđ > C : phải mắc thêm C’ song song với C
- Ctđ < C : phải mắc thêm C’ nối tiếp với C.
3.2. Bài tập về cộng hưởng điện:
Bài 1.Cho mạch điện xoay chiều như hình vẽ.
1
Biết R = 50, L H. Đặt vào hai đầu đoạn mạch một
24, cuộn thuần cảm L
H, tụ điện C1
F,
5
2
vôn kế có điện trở rất lớn.
a. Tìm tổng trở của mạch và số chỉ của vôn kế.
b. Ghép thêm với tụ điện C1 một tụ điện có điện dung C2 sao cho vôn kế
có số chỉ lớn nhất. Hãy cho biết cách ghép và tính C 2. Tìm số chỉ của vôn kế
lúc đó.
3.3. Hướng dẫn giải và giải:
Bài 1:
Tóm tắt:
R = 50
1
L H
u 220 2 cos100 t (V)
a. Định C để u và i đồng pha.
b. Biểu thức i = ?
Các mối liên hệ cần xác lập:
- Để u và i đồng pha ( 0 ) thì trong mạch xảy ra cộng hưởng điện ZL = ZC
giá trị C.
U
- Trong mạch xảy ra cộng hưởng điện nên Zmin = R I o o
R
- Có Io và biểu thức i.
Tiến trình hướng dẫn học sinh giải:
Hoạt động của giáo viên
Zmin = R I o o o
Z min R
i u 0
- Z L ZC L
20
Bài giải:
a.
Để u và i đồng pha: 0 thì trong mạch xảy ra hiện tượng cộng
hưởng điện.
1
ZL = ZC L
C
1
1
104
F
C 2
L 100 2 . 1
b.
Các mối liên hệ cần xác lập:
- Ampe kế đo cường độ dòng điện hiệu dụng chạy trong mạch. Tính tổng trở
U
Z IA I .
Z
- Số chỉ ampe kế cực đại thì trong mạch xảy ra hiện tượng cộng hưởng điện:
ZL = ZC tần số f
U
U
I max
Z min R
Tiến trình hướng dẫn học sinh giải:
Hoạt động của giáo viên
Hoạt động của học sinh
a.- Tính cảm kháng, dung kháng,
1
Z L L , ZC
tổng trở của mạch điện.
C
Z R 2 Z L ZC
2
- Số chỉ ampe kế được xác định - Ampe kế đo cường độ dòng điện hiệu
dụng trong mạch IA = I.
bằng cách nào?
I
U
Ta có: I o o I A I o
C
1
100
104
100 .
Tổng trở của mạch:
Z R 2 Z L Z C 2002 200 100 100 5
2
2
Uo
100
1
(A)
Z 100 5
5
I
1
Số chỉ của ampe kế : I A I o
0,32 (A)
2
5. 2
0,35 (A)
Z min R
2.200
Bài 3:
Tóm tắt:
L = 0,1H
C = 1F = 10-6F
f = 50Hz
a. i sớm pha hay trễ pha so với u.
b. thay C bằng C’ = ? để xảy ra cộng hưởng điện.
Các mối liên hệ cần xác lập:
Tìm cảm kháng ZL, dung kháng ZC và so sánh ZL với ZC:
- Nếu ZL > ZC UL > UC i trễ pha so với u.
22
- Nếu ZL < ZC UL < UC i sớm pha so với u.
Thay C bằng C’, để xảy ra cộng hưởng điện thì:
1
1
L
C' 2
C '
L
Tiến trình hướng dẫn học sinh giải:
Hoạt động của giáo viên
Hoạt động của học sinh
- Yêu cầu học sinh tính tần số góc của - 2 f
; ZL L
Cảm kháng: Z L L 100 .0,1 10 ()
1
1
104
Dung kháng: ZC
(F)
C 100 .106
ZC > ZL UL < UC i biến thiên sớm pha so với u
b. Thay tụ điện C bằng tụ điện C’, để mạch xảy ra cộng hưởng điện thì
1
1
1
L
C' 2
1,01.10 4 F
2
C '
L 100 .0,1
Bài 4:
Tóm tắt:
u AB 120 2 cos100 t (V)
R = 24
1
L
H
5
102
Z R 2 Z L Z C 30
2
- Vôn kế đo điện áp trên đoạn mạch
nào?
- Số chỉ của vôn kế được tính như thế
nào?
b. - Theo biểu thức (1), vì ZL là hằng
số nên để vôn kế có số chỉ lớn nhất
thì cần điều kiện gì?
- Vôn kế đo điện áp hiệu dụng giữa hai
đầu cuộn dây thuần cảm.
- UV U L IZ L (1)
- UVmax khi mạch có cộng hưởng điện:
U
I max AB
R
- Khi có cộng hưởng điện thì:
- Suy ra cách ghép tụ điện C2? Tính
ZCtđ = ZL = 20 > ZC1
C2.
Ctđ < C1 phải mắc C2 nối tiếp với
C1.
ZC = ZC1 + ZC2 20 = 2 + ZC2
1
Z C2 C2
ZC2
100 .
2
Tổng trở mạch: Z R 2 Z L Z C 242 20 2 30
2
24
2