Tóm Tắt Công Thức Giải Nhanh Vật Lý 12: 3 Dạng Bài Tập Dòng Điện Xoay Chiều Mạch RLC.

Nhằm giúp các bạn ôn thi THPT Quốc gia sắp tới, Kien Guru xin chia sẻ đến các bạn một số phương pháp giải nhanh Vật Lý 12 chuyên đề Dòng điện xoay chiều RLC mắc nối tiếp. Đây là chương hay, các bạn cần nắm chắc lý thuyết để tự tin làm bài. Bài viết tóm tắt những kiến ​​thức cơ bản, đồng thời chia nhỏ và đưa ra một số ví dụ minh họa. Hi vọng đây sẽ là tài liệu tự học hữu ích cho các bạn. Hãy cùng Kiên khám phá nhé!

I. Công thức tính nhanh vật lý 12: Các dạng toán cơ bản.

1. Tính tổng trở của đoạn mạch RLC mắc nối tiếp.

Học thuyết:

Cho đoạn mạch xoay chiều R, L, C mắc nối tiếp. Khi đó tổng trở của đoạn mạch là:

Bên trong:

Z là tổng trở (Ω)

R là điện trở thuần của mạch (Ω)

ZL=ωL được gọi là độ tự cảm (Ω)

ZC=1/ωC được gọi là điện dung (Ω)

Chú ý:

Trên đoạn mạch không có phần tử nào, ta hiểu rằng giá trị của đại lượng bị thiếu sẽ bằng 0.

Trường hợp nhiều điện trở mắc song song hoặc nối tiếp ta thay bằng điện trở tương đương theo công thức sau:

Tương tự, khi nhiều cuộn cảm mắc song song hoặc nối tiếp, ta thay chúng bằng cuộn cảm tương đương, tính theo công thức:

Tương tự đối với tụ điện ta áp dụng công thức sau nếu có nhiều tụ điện mắc song song hoặc nối tiếp

Hình minh họa.

Ví dụ 1: xét mạch điện RLC (cuộn dây hỗ cảm). gọi UR, UL, UC lần lượt là điện áp hiệu dụng giữa hai đầu phần tử điện trở, giữa hai đầu cuộn dây và giữa hai bản tụ điện. Cho UR=UL=UC/2 thì cường độ dòng điện chạy qua mạch là:

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) với điện áp URD. Sớm pha π/2 (rad) so với điện áp UC.

Hướng dẫn giải:

Ta sử dụng sơ đồ sau:

Ta có công thức:

Vectơ AD là vectơ hiệu điện thế giữa hai đầu đoạn mạch. Vì UR=UL=UC/2, BC=BD. Suy ra tam giác ABD vuông tại B.

Mặt khác cường độ dòng điện qua đoạn mạch luôn cùng pha với hiệu điện thế đi qua điện trở. Nhưng mà

Suy ra điện áp giữa hai đầu đoạn mạch trễ pha π/4 (rad) so với điện áp UR. Vậy chọn đáp án B.

Ví dụ 2: Xét mạch điện xoay chiều có R=40 Ôm, cuộn cảm thuần có độ tự cảm L=0,4/π H và tụ điện có C=10-4π F. Hiệu điện thế giữa hai đầu đoạn mạch có tần số 50Hz số. Khi đó tổng trở của đoạn mạch sẽ là:

A. 90ΩB. 140ΩC. 72ΩD. 100Ω

Hướng dẫn giải:

Chúng tôi sử dụng các công thức sau đây cho điện cảm và điện dung:

Một lần nữa sử dụng công thức trở kháng:

Vậy chọn đáp án C.

2. Viết biểu thức cường độ dòng điện và hiệu điện thế.

Học thuyết:

Để biểu thị hiệu điện thế hoặc hiệu điện thế, cần xác định các đại lượng sau:

+ Biên độ, pha ban đầu, tần số.

+ Viết biểu thức cường độ dòng điện ddienj I trước, dùng sơ đồ áp dụng tính chất vuông pha giữa điện áp trên điện trở, trên cuộn cảm thuần và trên tụ điện 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 i=I0cos(ωt+ϕI) hiện tại, chúng ta có:

Nếu ZLZC thì hiệu điện thế sẽ sớm pha hơn cường độ dòng điện.

Hình minh họa:

Ví dụ 1: Cho một điện áp u=100cos(100πt) vào hai đầu đoạn mạch RLC mắc nối tiếp. Biết điện trở R=50√3 Ω, cuộn cảm có giá trị L=1/π H và tụ điện có điện dung C=10-3π/5 F. Xác định hiệu điện thế giữa hai đầu RC.

Hướng dẫn giải:

Vậy chọn đáp án A.

Ví dụ 2: Xét mạch điện xoay chiều RLC nối tiếp, có điện trở thuần R=10Ω, cuộn dây thuần cảm và tụ điện có C=10-3/(2π). Biết rằng biểu thức điện áp giữa hai bản tụ điện là uC=50√2cos(100πt-0,75π) (V). Tính biểu thức cường độ dòng điện chạy qua đoạn mạch trên:

Hướng dẫn giải:

Chúng tôi sử dụng công thức điện dung:

Điện áp đi qua tụ điện sẽ trễ pha 1 góc π/2 so với cường độ dòng điện chạy qua mạch, từ đó ta có phương trình dòng điện trong mạch là:

Ta chọn đáp án B.

3. Vấn đề cộng hưởng điên.

Học thuyết:

Hiện tượng cộng hưởng điện là trường hợp cơ năng đạt cực đại. Điều kiện để xảy ra cộng hưởng điện là ZL=ZC. Lúc này tổng trở của mạch sẽ nhỏ nhất: Zmin=R, cường độ qua mạch sẽ lớn nhất Imax=U/R

Khi xảy ra hiện tượng cộng hưởng thì điện áp ở hai đầu đoạn mạch sẽ cùng pha với cường độ dòng điện chạy qua đoạn mạch đó.

Mối quan hệ giữa tần số và trở kháng:

Bên trong:

+ f0 là tần số cộng hưởng.

+ nếu f

+ nếu f>f0 thì mạch thuần cảm.

Hình minh họa:

Ví dụ 1: Xét đoạn mạch gồm điện trở R=50 Ôm, cuộn cảm thuần L và tụ điện có giá trị điện dung C=2.10-4/π F mắc nối tiếp. Đặt vào hai đầu đoạn mạch điện áp hiệu dụng 110V, f=50Hz thì xảy ra hiện tượng cổng ích. Tính độ tự cảm và công suất tiêu thụ của mạch.

Hướng dẫn giải:

Ta có ZC=1/(2πfC). Mặt khác, khi xảy ra hiện tượng cộng hưởng: ZC=ZL=50 Ôm. Suy ra L=1/(2π) H.

Công suất tiêu thụ tối đa Pmax=U2/R=242W

Ví dụ 2: Đặt một hiệu điện thế xoay chiều 200V có giá trị hiệu dụng f không đổi 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 được. Gọi N là điểm giữa cuộn cảm và tụ điện. Các giá trị R, L và C hữu hạn khác không. Khi C=C1 thì hiệu điện thế giữa hai đầu biến trở R có giá trị không đổi, đồng thời không thay đổi khi ta thay đổi giá trị của R. Tính hiệu điện thế 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.

Sau đây, mời các em cùng luyện tập các dạng toán vận dụng nhanh công thức vật lý 12 đã ôn tập ở trên thông qua một số câu tự luyện sau:

Câu trả lời:

Dưới đây là một số tổng hợp mà Ant muốn chia sẻ với bạn. Hi vọng sau khi đọc xong bài viết, các bạn sẽ tự tin áp dụng công thức giải nhanh vật lý 12 để xử lý bài tập dòng điện xoay chiều. Kỳ thi THPT Quốc gia đang đến gần, hãy trang bị cho mình nền tảng kiến ​​thức thật tốt. Bạn có thể tham khảo thêm nhiều bài viết khác trên trang của Ant để biết thêm nhiều điều bổ ích. Chúc may mắn.

Bạn thấy bài viết Tóm Tắt Công Thức Giải Nhanh Vật Lý 12: 3 Dạng Bài Tập Dòng Điện Xoay Chiều Mạch RLC. có khắc phục đươc vấn đề bạn tìm hiểu ko?, nếu ko hãy comment góp ý thêm về Tóm Tắt Công Thức Giải Nhanh Vật Lý 12: 3 Dạng Bài Tập Dòng Điện Xoay Chiều Mạch RLC. bên dưới để Trường THPT Nguyễn Quán Nho có thể thay đổi & cải thiện nội dung tốt hơn cho các bạn nhé! Cám ơn bạn đã ghé thăm Website: thptnguyenquannho.edu.vn của Trường THPT Nguyễn Quán Nho

Nhớ để nguồn bài viết này: Tóm Tắt Công Thức Giải Nhanh Vật Lý 12: 3 Dạng Bài Tập Dòng Điện Xoay Chiều Mạch RLC. của website thptnguyenquannho.edu.vn

Chuyên mục: Giáo dục