Giải bài 13 vật lí 12: Các mạch điện xoay chiều
Ở bài 12, chúng ta đã cùng tìm hiểu thế nào là dòng điện xoay chiều. Bài này, KhoaHoc xin giới thiệu tới bạn đọc về các mạch điện xoay chiều. hi vọng với những kiến thức trọng tâm và hướng dẫn giải một số bài tập dưới đây sẽ hữu ích đối với bạn.
A. Lý thuyết
I. Vẽ giản đồ vectơ cho mạch điện xoay chiều
Độ lệch pha của u so với i là .
- : u sớm pha hơn i.
- : u trễ pha hơn i.
- : u, i cùng pha.
Giản đồ vectơ cho mạch điện xoay chiều:
Vì u, i đều là các dao động điều hòa nên ta có thể dùng giản đồ vectơ để biểu diễn chúng.
Chú ý: Để thuận tiện khi làm bài tập ta thường xoay sao cho (có nghĩa là chọn trục Ox trùng với $\overrightarrow{I}$.
II. Các mạch điện xoay chiều
Nội dung | Mạch chỉ có điện trở thuần R | Mạch chỉ có tụ điện C | Mạch chỉ có cuộn cảm thuần L |
Biểu thức của u | |||
Biểu thức của i | |||
Độ lệch pha giữa u và i, | |||
Giản đồ vectơ. | |||
Định luật Ôm. | , $Z_{C} = \frac{1}{wC}$ | , $Z_{L} = w.L$ |
Chú ý:
- Công thức tính điện dung của tụ phẳng.
Trong đó:
C: Điện dung của tụ (F).
: Hằng số điện môi của môi trường giữa hai bản tụ.
S: Diện tích đối diện nhau giữa hai bản tụ ($m^{2}).
d: Khoảng cách giữa hai bản tụ (m).
- Bản chất của dòng điện xoay chiều qua tụ: Do khi nối hai đầu tụ điện với nguồn điện xoay chiều thì tụ điện được tích điện và phóng điện liên tục. Trên các nhánh dây nối với hai bản tụ luôn có dòng điện xoay chiều.
- Dòng điện xoay chiều có w càng lớn thì càng nhỏ, lúc này dòng điện càng dễ qua tụ và ngược lại.
- Dòng điện có w càng lớn thì càng lớn, lúc này dòng điện càng khó qua cuộn cảm và ngược lại
- Cuộn cảm thuần có cho dòng điện một chiều chạy qua, còn tụ điện thì cản trở hoàn toàn, điện trở thì cản trở một phần.
B. BÀI TẬP VÀ HƯỚNG DẪN GIẢI
Kiến thức thú vị
Câu 1: SGK Vật lí, trang 74
Phát biểu định luật Ôm cho mạch điện xoay chiều chỉ có
a, một tụ điện;
b, một cuộn cảm thuần.
Câu 2: SGK Vật lí 12, trang 74
Dựa vào định luật Ôm, hãy so sánh tác dụng cản trở dòng điện xoay chiều thể hiện trong
a, .
b, .
Câu 3: SGK Vật lí 12, trang 74
Điện áp giữa hai đầu của một tụ điện: (V). Cường độ dòng điện trong mạch I = 5 (A).
a. Xác định C.
b. Viết biểu thức của i.
Câu 4: SGK Vật lí lớp 12, trang 74
Điện áp giữa hai đầu của một cuộn cảm thuần:
(V).
Cường độ hiệu dụng trong mạch I = 5 A.
a. Xác định L.
b. Viết biều thức của i.
Câu 5: SGK Vật lí 12, trang 74
Chứng minh rằng, khi hai cuộn cảm thuần L1 và L2 mắc nối tiếp trong một mạch điện xoay chiều thì cuộn cảm tương đương có cảm kháng cho bởi:
ZL = (L1 + L2).ω
Câu 6: SGK Vật lí 12, trang 74
Chứng minh rằng, khi hai tụ điện C1 và C2 mắc nối tiếp thì điện dung tương đương có dung kháng:
và $\frac{1}{C.w} = \frac{1}{C_{1}.w} + \frac{1}{C_{1}.w}$.
Câu 7: SGK Vật lí 12, trang 74
Một đoạn mạch chứa một số tụ điện có điện dung tương đương C, đặt vào hai đầu đoạn mạch điện áp tức thời u = U0cos ωt (V). Cường độ hiệu dụng trong mạch là bao nhiêu ?
A. .
B.
C.
D. .
Câu 8: SGK Vật lí 12, trang 74
Đoạn mạch chứa một cuộn cảm thuần L; đặt vào hai đầu đoạn mạch điện áp tức thời u = U0cos ωt (V) thì cường độ hiệu dụng trong mạch là bao nhiêu ?
A. .
B.
C.
D. .
Câu 9: SGK Vật lí 12, trang 74
Điện áp (V) đặt vào hai đầu một cuộn cảm thuần thì tạo ra dòng điện có cường độ hiệu dụng I = 2 A. Cảm kháng có giá trị là bao nhiêu ?
A. 100 .
B. 200 .
C. $\Omega $.
D. $\Omega $.
Xem thêm bài viết khác
- Tại sao phải quy định thống nhất tần số của dòng điện xoay chiều tạo ra trong kĩ thuật?
- Nếu photon có năng lượng lớn hơn hiệu En-Em thì nguyên tử có hấp thụ được không? sgk vật lí 12 trang 168
- Giữa chu kì, tần số và tần số góc có mối liên hệ như thế nào?
- Câu 7 tragn 80 sgk: Mạch điện xoay chiều gồm điện trở
- Sóng cơ là gì?
- Sóng cơ là gì? câu 1 trang 40 bài sóng cơ và sự truyền sóng cơ
- Chọn đáp án đúng. Công thứ tính chu kì dao động của con lắc lò xo là
- Hướng dẫn giải câu 9 bài 10: Đặc trưng vật lí của âm.
- Câu 4 trang 17 SGK Vật lí 12 Hãy chọn câu đúng
- Phát biểu mối quan hệ giữa sự biến thiên theo thời gian của điện trường và từ trường.
- Giải câu 12 bài 30: Hiện tượng quang điện. Thuyết lượng tử ánh sáng sgk vật lí 12 trang 158
- Trong trường hợp ba suất điện động của máy phát ba pha mắc theo hình sao và ba tải cũng được mắc theo hình sao thì phải có bốn đường dây nối từ nguồn đến tải.