Danh mục bài soạn

CHƯƠNG 2: SÓNG CƠ VÀ SÓNG ÂM

CHƯƠNG 3: DÒNG ĐIỆN XOAY CHIỀU

CHƯƠNG 5: SÓNG ÁNH SÁNG

CHƯƠNG 6: LƯỢNG TỬ ÁNH SÁNG

CHƯƠNG 7: HẠT NHÂN NGUYÊN TỬ

Soạn vật lí 12 bài 13: Các mạch điện xoay chiều

Chuyên mục: Soạn vật lí 12

Ở bài 12, chúng ta đã cùng tìm hiểu thế nào là dòng điện xoay chiều. Bài này, tech12h 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 $\varphi  = \varphi _{u} - \varphi _{i}$.

  • $\varphi  > 0$: u sớm pha hơn i.
  • $\varphi  <0$: u trễ pha hơn i.
  • $\varphi  = 0$: 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.

Bài 13: Các mạch điện xoay chiều.

Chú ý: Để thuận tiện khi làm bài tập ta thường xoay sao cho $\overrightarrow{I} \equiv \overrightarrow{Ox}$ (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 $u = U_{0}\cos (wt + \varphi _{u})$ $u = U_{0}\cos (wt + \varphi _{u})$ $u = U_{0}\cos (wt + \varphi _{u})$
Biểu thức của i $i = i_{0}\cos (wt + \varphi _{u})$ $i = i_{0}\cos (wt + \varphi _{u} + \frac{\pi }{2})$ $i = i_{0}\cos (wt + \varphi _{u} - \frac{\pi }{2})$
Độ lệch pha giữa u và i, $\varphi $ $\varphi = 0$ $\varphi = - \frac{\pi }{2}$ $\varphi = \frac{\pi }{2}$
Giản đồ vectơ. Bài 13: Các mạch điện xoay chiều. Bài 13: Các mạch điện xoay chiều. Bài 13: Các mạch điện xoay chiều.
Định luật Ôm. $I = \frac{U}{R}$ $I = \frac{U}{Z_{C}}$, $Z_{C} = \frac{1}{wC}$ $I = \frac{U}{Z_{L}}$, $Z_{L} = w.L$

Chú ý:

  • Công thức tính điện dung của tụ phẳng.

$C = \frac{\varepsilon .S}{9.10^{9}.4\pi .d}$

Trong đó:

C: Điện dung của tụ (F).

$\varepsilon $: 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 $Z_{C}$ càng nhỏ, lúc này dòng điện càng dễ qua tụ và ngược lại.
  • Dòng điện có w càng lớn thì $Z_{L}$ 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.

 

Giải đáp câu hỏi và bài tập

Bài tập 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.

Bài tập 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, $Z_{C}$.

b, $Z_{L}$.

Câu 3: SGK Vt lí 12, trang 74

Đin áp gia hai đầu ca mt tụ đin: $u = 100\sqrt{2}.\cos 100\pi t$ (V). Cường độ dòng đin trong mch I = 5 (A).

a. Xác định C.

b. Viết biu thc ca i.

Bài tập 4: SGK Vật lí lớp 12, trang 74

Điện áp giữa hai đầu của một cuộn cảm thuần:

$u = 100\sqrt{2}.\cos 100\pi t$ (V).

Cường độ hiệu dụng trong mạch I = 5 A.

a. Xác định L.                      

b. Viết biều thức của i.

Câu 5: SGK Vt 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

Bài tập 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:

$Z_{C} = \frac{1}{C.w}$ và $\frac{1}{C.w} = \frac{1}{C_{1}.w} + \frac{1}{C_{1}.w}$.

Bài tập 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. $\frac{U_{0}}{C.\omega }$.

B. $\frac{U_{0}}{\sqrt{2}.C.\omega }$

C. $U_{0}.C.\omega $

D. $\frac{U_{0}}{\sqrt{2}}.C.\omega $.

Bài tập 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. $\frac{U_{0}}{L.\omega }$.

B. $\frac{U_{0}}{\sqrt{2}.L.\omega }$

C. $U_{0}.L.\omega $

D. $\frac{U_{0}}{\sqrt{2}}.L.\omega $.

Bài tập 9: SGK Vật lí 12, trang 74

Điện áp $u = 200\sqrt{2}\cos \omega .t$ (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 
$\Omega $.

B. 200 $\Omega $.

C. $100\sqrt{2}$ $\Omega $.

D. $200\sqrt{2}$ $\Omega $.

vl12c
Phần trên, hocthoi.net đã soạn đầy đủ lý thuyết và bài tập của bài học: Soạn vật lí 12 bài 13: Các mạch điện xoay chiều . Bài học nằm trong chuyên mục: Soạn vật lí 12. Phần trình bày do Snowhite Snowflakes tổng hợp và thực hiện giải bài. Nếu có chỗ nào chưa rõ, có phần nào muốn hiểu rộng thêm, bạn đọc vui lòng comment bên dưới. Ban biên tập sẽ giải đáp giúp các bạn trong thời gian sớm nhất.

Bài soạn các môn khác

Bình luận