Tiêu đề Vật Lý 12 - CHỦ ĐỀ 12 ĐẠI CƯƠNG DÒNG ĐIỆN XOAY CHIỀU.docx ✅

CHỦ ĐỀ 12: ĐẠI CƯƠNG DÒNG ĐIỆN XOAY CHIỀU I. TÓM TẮT LÝ THUYẾT  VIẾT BIỂU THỨC CƯỜNG ĐỘ DÒNG ĐIỆN VÀ ĐIỆN ÁP 1. Biểu thức hiệu điện thế xoay chiều: u(t) = U 0 cos(ωt+φ u ) Trong đó: ▪u(t): hiệu điện thế tức thời (V) ▪U 0 : hiệu điện thế cực đại (V) ▪φ u : pha ban đầu của hiệu điện thế. 2. Biểu thức cường độ dòng điện: i(t) = I 0 cos(ωt+φ i ) Trong đó: ▪i(t): cường độ dòng điện tức thời (A) ▪I 0 : cường độ dòng điện cực đại (A) ▪φ i : pha ban đầu của cường độ dòng điện. 3. Các giá trị hiệu dụng: U = 0 2 U V ; I = 0 2 I (A) 3. Các loại đoạn mạch ▪Đoạn mạch chỉ có R: u R cùng pha với i; I = RU R ▪Đoạn mạch chỉ có L: u L sớm pha hơn i góc ;  2  I = ; L L U Z với Z L = ω.L (Ω) là cảm kháng. ▪Đoạn mạch chỉ có C: u C chậm pha hơn i góc ;  2  I ;C C U Z với Z C 1 ω.C (Ω) là dung kháng. Bảng ghép linh kiện: Ghép nối tiếp Ghép song song 12...nRRRR 12 ...LLLLnZZZZ 12...nLLLL 12 ...CCCCnZZZZ 12 1111 ... nCCCC 12 1111 ... nRRRR 12 1111 ... LLLLnZZZZ 12 1111 ... nLLLL 12 1111 ... CCCCnZZZZ
 DẠNG TOÁN LIÊN QUAN ĐẾN ĐƯỜNG TRÒN LƯỢNG GIÁC 1. Tính thời gian đèn huỳnh quang sáng và tắt: Khi đặt điện áp: u = U 0 cos(ωt+φ u ) vào hai đầu bong đèn, biết đèn chỉ sáng lên khi u ≥ U 1 *Trong một chu kì: - Thời gian đèn sáng: t n = 0 4 arccosLU U *Trong khoảng thời gian t = nT: - Thời gian đèn sáng: t s = n.Δt s - Thời gian đèn tắt: t t = n.Δt t = t-t s 2. Sử dụng góc quét Δφ=ω.Δt để giải dạng toán tìm điện áp và cường độ dòng điện tại thời điểm: t 2 = t 1 + Δt. 3. Số lần đổi chiều dòng điện ▪ Dòng điện i = I 0 cos(2πf t+φ i ): Trong một chu kì đổi chiều 2 lần, mỗi giây đổi chiều 2f lần. ▪ Nhưng nếu φi = ± 2  thì chỉ giây đầu tiên đổi chiều 2f-1 lần, các giây sau đổi chiều 2f lần. II. CÁC VÍ DỤ ĐIỂN HÌNH Ví dụ 1: Một dòng điện xoay chiều có phương trình dòng điện như sau: i = 5 cos100π 2t    A. Hãy xác định giá trị hiệu dụng của dòng điện trong mạch? A. 5A B. 5 2 A C. 2,5A D. 2,52 A Giải Ta có: 05 2,52 22 I I A Ví dụ 2: Tại thời điểm t=1,5s cường độ dòng điện trong mạch có giá trị là i=5A. Giá trị đó là: A. Giá trị cực đại B. Giá trị tức thời C. Giá trị hiệu dụng D. Giá trị trung bình Giải Cường độ dòng điện của dòng điện tại t=1,5s là giá trị tức thời. Ví dụ 3: Biết i = I 0 cos(100πt ) 6   A. Tìm thời điểm cường độ dòng điện có giá trị bằng 0? đèn tối đèn tối đèn sáng đèn sángu -uU 0 u -U 0
A. t = 1 300100 k  s (k=0,1,2.) B. t = 1   300100 k s (k= 1,2) C. t = 1 400100 k  s (k = 0,1,2.) D. t = 1 600100 k  s (k=0,1,2.) Giải ▪Khi: i = 0 ⇒ 100πt + 62   + kπ ⇒ 100πt = 3  + kπ ⇒ t = 1 300100 k  s với (k=0,1,2.) Ví dụ 4: Dòng điện có biểu thức: i = 2cos100πt (A), trong một giây dòng điện đổi chiều bao nhiêu lần? A. 100 lần B. 50 lần C. 110 lần D. 90 lần Giải ▪Trong 1 chu kì dòng điện đổi chiều 2 lần ⇒ Trong 1s dòng điện thực hiện 50 chu kì ⇒ Số lần dòng điện đổi chiều là 100 lần Ví dụ 5: Dòng điện có biểu thức i=2cos100πt (A), trong một giây đầu tiên dòng điện đổi chiều bao nhiêu lần? A. 100 lần B. 50 lần C. 110 lần D. 99 lần Giải ▪ Chu kì đầu tiên dòng điện đổi chiều một lần. ▪Tính từ các chu kì sau dòng điện đổi chiều 2 lần trong một chu kì. ⇒ Số lần đổi chiều của dòng điện trong một giây đầu tiên là: n=2.f-1=2.50-1=99 lần. Ví dụ 6: Một mạch điện xoay chiều có phương trình dòng điện trong mạch là: i=5cos(100πt- ). 2  Xác định điện lượng chuyển qua mạch trong 1 6 chu kì đầu tiên? Giải ▪Ta có: q = 6 66 00 0 5511 .5os100πsin(100π). 2100π2100π240π T TT idtctdtt    C Ví dụ 7: Mạch điện có giá trị hiệu dụng U = 220V, tần số dòng điện là 50Hz, đèn chỉ sáng khi 1102uV . Hãy tính thời gian đèn sáng trong một chu kì? A. 1 75 s B. 1 50 s C. 1 50 s D. 1 100 s
Giải ▪Ta có: cosα = 0 11021 232202 u U   ⇒ φ s = 4.α = 4π 3  t s = 41 23.2..75 ss ff   s Ví dụ 8: Mạch điện X có tụ điện C, biết C = 4 10   F, mắc mạch điện trên vào mạng điện có phương trình u=100 2 cos(100πt+ ) V. 6  Xác định phương trình dòng điện trong mạch? A. 2π 2cos100π 3it    A. B. 2cos100π 6it    A. C. 2π cos100π 3it    A. D. cos100π 6it    A. Giải ▪Phương trình dòng điện có dạng: i = I 0 cos(100πt ) 62   A. ▪Trong đó: 0 0 00                             1002             2 1 ...100 C C U I Z UVI Z C           A ⇒ Phương trình dòng điện trong mạch có dạng: i = 2π  2cos100π 3t    A. Ví dụ 9: Mạch điện X chỉ có một phần tử có phương trình dòng điện và hiệu điện thế lần lượt như sau: i=2 2cos100π  6t    A và u=200 2cos100π V. 6t    Hãy xác định đó là phần tử gì và độ lớn là bao nhiêu? A. Z L =100Ω B. Z C =100Ω C. R=100Ω D. R=100 2 Ω Giải Vì u và I cùng pha nên đây là R, R = 0 0 U I 100Ω Ví dụ 10: Một đoạn mạch chỉ có cuộn cảm có hệ số tự cảm L 1    H mắc vào mạng điện và có phương trình dòng điện: i = 2cos(100πt )  6   (A) . Hãy viết phương trình hiệu điện thế giữa hai đầu mạch điện? -2202-1102 2202 1102 đèn sáng đèn sáng đèn tối đèn tối u