A. KIẾN THỨC CẦN NẮM VỮNG

  1. Đoạn mạch chỉ có tụ điện C

– Pha: u chậm pha hơn i:

2. Đoạn mạch chỉ có cuộn cảm L

Pha: u nhanh pha hơn i :

-Biểu thức định luật ôm:

Nguồn website giaibai5s.com

  1. KIẾN THỨC CẦN NẮM VỮNG
  2. Đoạn mạch chỉ có tụ điện C

 :: Trad

1o – Le hay Trong đó: Zc – 2. Đoạn mạch chỉ có cuộn cảm L – Pha: u nhanh pha hơn : rad

– Biểu thức định luật ôm:

1o =

lo

hay

1=

Trong đó: Zc =.0L B. TRẢ LỜI CÂU HỎI

C1. Nêu tác dụng chính của tụ điện đối với dòng điện xoay chiều.

Trả lời | Thực hiện thí nghiệm như hình vẽ, với A, B là một nguồn điện xoay chiều. Khi cho khóa K ở vị trí 1, đèn D sáng bình thường với một độ sáng nào đó.

Khi chuyển khóa K sang vị trí 2, đèn D vẫn sáng, nhưng độ sáng có phần yếu hơn so với lúc khóa K ở vị trí 1. Giữ nguyên khóa K ở vị trí 2 và thay nguồn xoay chiều AB bằng nguồn điện một chiều hay nguồn điện không đổi nào đó, lúc này đèn D không sáng.

| Trong thí nghiệm này tụ điện không cho dòng điện không đổi, dòng điện một chiều đi qua nhưng lại cho dòng điện xoay chiều đi qua. Đồng thời nó cũng có tác dụng cản trở dòng điện xoay chiều (đèn sá yếu hơn), tức là bản thân tụ điện cũng có điện trở, điện trở này của tụ điện được gọi là dung kháng.

| Tụ điện làm cho hiệu điện thế tức thời giữa hai bản tụ chậm pha hơn cường độ dòng điện chạy qua tụ một góc p =

C2. Chứng minh rằng cường độ dòng điện xoay chiều qua cuộn . cảm thuần biến thiên trễ pha ” đối với điện áp giữa hai đầu cuộn cảm.

Trả lời Cho mạch điện chỉ có cuộn cảm như hình vẽ, trong đoạn mạch có dòng điện xoay chiều i=Icosot

(1) 00000

π

A

B

Chọn chiều dương trong đoạn mạch là chiều đi từ A đến B. Đây là dòng điện xoay chiều biến thiên theo thời gian nên nó gây ra trong cuộn cảm một suất điện động cảm ứng.

e=-L di = Lol, sin ot

dt Trên đoạn mạch AB, ta có: UAB +e=iRAB Với RAB =0=uxe =-es-Lol, sin ot = Lool (dot + T).

AB

= Lol, cos (or + ) = 0, con ort +)

1

Với U = Lola

  1. So sánh (1) và (2) ta có hiệu điện thế giữa hai đầu cuộn cảm nhanh pha hơn dòng điện chạy trong mạch một góc D = hay ngược lại dòng điện chạy qua cuộn cảm chậm pha hơn điện áp giữa hai đầu cuộn cảm một góc (0 = C. GIẢI BÀI TẬP

B1. Để tăng dung kháng của một tụ điện phẳng có điện môi là không khí, ta cần:

  1. Tăng tần số của điện áp đặt vào hai bản tụ. B. Tăng khoảng cách giữa hai bản tụ điện. C. Giảm điện áp hiệu dụng giữa hai bản tụ điện. D. Đưa bản điện môi vào trong lòng tụ điện.

Giải Để tăng dung kháng của một tụ điện phẳng có điện môi là không khí, ta cần tăng khoảng cách giữa hai bản tụ điện.

. ES

Ta có: C=- . Khi d1=Zc = 1. Vậy chọn đáp án B. ….

9 .109.47das B2. Phát biểu nào sau đây đúng với cuộn cảm?

  1. Một cuộn cảm có tác dụng cản trở đối với dòng điện xoay chiều, không có tác dụng cản trở dòng điện một chiều.
  2. Điện áp tức thời giữa hai đầu cuộn cảm thuần và cường độ dòng điện qua nó có thể đồng thời bằng một nửa các biên độ tương ứng của chúng.
  3. Cảm kháng của một cuộn cảm thuần tỉ lệ nghịch với chu kì của dòng điện xoay chiều.

| D. Cường độ dòng điện qua cuộn cảm tỉ lệ thuận với tần số dòng

Со

điện.

.

Giải Chọn đáp án A. Một cuộn cảm có tác dụng cản trở đối với dòng điện xoay chiều, không có tác dụng cản trở dòng điện một chiều. .

B3. Cường độ dòng điện xoay chiều qua đoạn mạch chỉ có tụ điện hoặc chỉ có cuộn cảm thuần giống nhau ở chỗ:

  1. Đều biến thiên trễ pha 4 so với điện áp ở hai đầu đoạn mạch.
  2. Đều có giá trị hiệu dụng tỉ lệ với điện áp hiệu dụng giữa hai đầu đoạn mạch.
  3. Đều có giá trị hiệu dụng tăng khi tần số dòng điện tăng. D. Đều có giá trị hiệu dụng giảm khi tần số dòng điện tăng.

Giải

  • 2 • UTLOLZ

.

2

Chọn đáp án A. . Đều biến thiên trễ pha 4 so với điện áp ở hai đầu đoạn mạch.

B4. Mắc tụ điện có điện dung 2uF vào mạng dòng điện xoay chiều có điện áp 220V, tần số 50Hz. Xác định cường độ hiệu dụng của dòng điện qua tụ điện.

Giải Tần số góc của tụ điện là: 0 = 2 f = 20.50 = 1000 Dung kháng của tụ điện là:

4 Co2.10-4.10-1_21 Cường độ dòng điện qua tụ điện là:

i

1040-15920

I= U

2202

71597 = 0,138A 20,14A.

cOS 1

B5. Điện áp giữa hai bản tụ điện có biểu thức u = U, Xác định các thời điểm mà cường độ dòng điện qua tụ bằng 0.

Giải Cường độ dòng điện chạy trong mạch chỉ có tụ điện luôn luôn

nhanh pha hơn hiệu điện thế giữa hai đầu đoạn mạch một góc p =

Biểu thức cường độ dòng điện chạy trong mạch là:

i= I, cos(100nt – 1 + = 1, cos(100nt +

TT

i = 0 khi cos

Ut + –

=

nt + – = – + ka

>1=300 100 voi k = 0; 1; 4, 0,*

..” với k = 0; 1; 2; 3; … B6. Mắc cuộn cảm thuần có độ tự cảm L = 0,2H vào hai cực của ô cắm điện xoay chiều 220V – 50Hz. Tính cường độ hiệu dụng của dòng điện qua cuộn cảm.

Giải Tần số góc của dòng điện là: () = 2nf = 21.50 = 100 Cảm kháng của cuộn dây là: Z = L = 2.10-10°T = 20T = 62,8(2) Cường độ hiệu dụng của dòng điện là: I= = = 3,5(A).

Giải bài tập Vật lí lớp 12 nâng cao – Bài 27: Mạch điện xoay chiều chỉ có tụ điện, cuộn cảm
Đánh giá bài viết