Tải bản đầy đủ

L 12 19 thaynghia MachRLCnoitiepphan2 tomtat

MẠCH RLC MẮC NỐI TIẾP. CÔNG SUẤT ĐIỆN (phần 2)
I. ĐẠI CƯƠNG VỀ DÒNG ĐIỆN XOAY CHIỀU
1. Biểu thức từ thông qua khung dây của máy phát điện

 =NBScos  t +   = 0 cos  t +  
2. Biểu thức suất động trong khung dây của máy phát điện



e = - ' = NBSsin  t +   = E0 cos  t +  - 
2

3. Các giá trị hiệu dụng

E=

E0
;
2

U=


U0
;
2

I=

I0
2

4. Số lần dòng điện đổi chiều trong mỗi giây
Dòng điện xoay chiều i = I0cos(2ft + i) thì mỗi giây đổi chiều 2f lần.



Dòng điện xoay chiều i = I0 cos  t ±  thì chỉ giây đầu tiên đổi chiều (2f-1) lần.
2



5. Thời gian đèn sáng, tắt
Đặt điện áp u = U0cos(t + u) vào hai đầu bóng đèn huỳnh quang, biết đèn chỉ
sáng lên khi |u| ≥ U1.
Công thức tính thời gian đèn huỳnh quang sáng trong một chu kỳ

t =
Với cos 

4


U1
, (0 <  < /2)
U0

M2

M1



Sáng

-U0 -U1

U1
O

M’2

U0
u

Sáng

M’1

Ví dụ 1
Một khung dây dẫn phẳng dẹt hình chữ nhật có 500 vòng dây, diện tích mỗi
vòng là 220 cm2. Khung quay đều với tốc độ 50 vòng/giây quanh một trục
đối xứng nằm trong mặt phẳng của khung dây, trong một từ trường đều có
véctơ cảm ứng từ vuông góc với trục quay và có độ lớn
lúc (n,B) =

5
T .Mốc thời gian là
2


.
6

a. Tìm biểu thức từ thông qua khung, biểu thức suất điện động cảm ứng
trong khung.
b. Suất điện động cực đại và suất điện động hiệu dụng trong khung.
c. Nối khung dây với một đèn huỳnh quang thông qua bộ góp, biết đèn chỉ sáng
khi |u|  110 V. Tìm số lần đổi chiều của dòng điện qua đèn trong mỗi giây
và thời gian đèn sáng trong mỗi chu kỳ.


II. TÌM CÁC ĐẠI LƯỢNG TRÊN ĐOẠN MẠCH XOAY CHIỀU CÓ R, L, C
Điện áp xoay chiều điện áp dao động điều hòa: u  U0 cos  t  u 
Cường độ dòng điện tức thời: i  0 cos  t  i 
Đoạn mạch R , L , C nối tiếp:

1. Cảm kháng:

ZL = L
2. Dung kháng

Zc =
3. Tổng trở

1
C

Z = R 2 +  ZL - Z C 

2

4. Định luật Ohm

Ι=

U UR UL UC
=
=
=
Z
R
ZL
ZC

5. Độ lệch pha của điện áp so với cường độ dòng điện

tan =

U0L - U0C UL - UC ZL - Z C
=
=
U0R
UR
R

6. Liên hệ giữa các điện áp hiệu dụng

U2 =U2R +  UL - UC 

2


7. Hệ số công suất của mạch RLC

cos =

U0R UR R
=
=
U0
U
Z

8. Công suất

U2 U2
P = UIcos =RI = R 2 =
cos2 
Z
R
2

9. Hiện tượng cộng hưởng điện

Imax  f = f0 =

1
2 LC

Ví dụ 2
Cho đoạn mạch xoay chiều RLC mắc nối tiếp R = 100 , L =

1
10-4
H, C =
F . Đặt

2



giữa hai đầu mạch một điện áp xoay chiều u = 220 2cos  100t -  (V) .
3


a. Tính tổng trở, cường độ dòng điện cực đại, cường độ hiệu dụng trong mạch.
b. Tính hệ số công suất, công suất và điện năng tiêu thụ trên mạch trong
5 phút.
c. Tính điện áp cực đại, điện áp hiệu dụng giữa hai đầu các phần tử.
d. Viết biểu thức cường độ dòng điện qua mạch.
e. Viết biểu thức điện áp giữa hai đầu từng phần tử, giữa hai đầu RL và LC.


III. BÀI TOÁN NHẬN BIẾT CÁC THÀNH PHẦN TRÊN ĐOẠN MẠCH XOAY
CHIỀU
Tìm:

  u  i

CÁC TRƯỜNG HỢP

ĐOẠN MẠCH CHỈ CÓ THỂ CHỨA

 =0

R hay (RLC) nhưng xảy ra cộng hưởng điện

=


2

 =-


2

0<<

-


2

L hay LC với ZL > ZC


2

<<0

C hay LC với ZC > ZL

RL hay RLC với ZL > ZC

RC hay RLC với ZC > ZL

Ví dụ 3
Một đoạn mạch có thể chứa hai trong ba phần tử: Điện trở thuần R, cuộn cảm
thuần có độ tự cảm L, tụ điện có điện dung C mắc nối tiếp. Đặt vào hai đầu
đoạn mạch một điện áp xoay chiều



u =100 2cos  100t +  (V) . Khi đó
3


biểu thức cường độ dòng điện qua đoạn mạch có dạng i = 2 2cos100t (A) .
Xác định phần tử chứa trong mạch.

IV. BÀI TOÁN CỰC TRỊ TRÊN ĐOẠN MẠCH XOAY CHIỀU
Ví dụ 4
Đặt điện áp u = U0cos2ft vào hai đầu đoạn mạch gồm điện trở thuần R,
cuộn cảm thuần có độ tự cảm L và tụ điện có điện dung C mắc nối tiếp. Gọi UR,
UL, UC lần lượt là điện áp hiệu dụng giữa hai đầu điện trở, giữa hai đầu
cuộn cảm và giữa hai đầu tụ điện. Trường hợp nào sau đây, điện áp tức thời
giữa hai đầu đoạn mạch cùng pha với điện áp tức thời giữa hai đầu điện trở?
A. Thay đổi C để URmax
B. Thay đổi R để UCmax
C. Thay đổi L để ULmax

D. Thay đổi f để UCmax


Ví dụ 5
Khi nói về hệ số công suấ
đây sai?
A.
B.
C.
D.

Với
Với
Với
Với

đoạn
đoạn
đoạn
đoạn

mạch
mạch
mạch
mạch

ủa đoạn mạch xoay chiều, phát biểu nào sau

chỉ có tụ điện hoặc chỉ có cuộn cảm thuần thì cos = 0.
có điện trở thuần thì cos = 1.
có R, L, C mắc nối tiếp đang xảy ra cộng hưởng thì cos = 0.
gồm tụ điện và điện trở thuần mắc nối tiếp thì 0 < cos < 1.

Ví dụ 6
Đặt vào hai đầu đoạn mạch RLC không phân nhánh một điện áp xoay chiều
u = U0cost (U0, , L và C không đổi). Thay đổi giá trị điện trở thuần R để công
suất tiêu thụ trên mạch đạt cực đại. Tìm hệ thức sai:
A. R = ZL - Z C

B. Pmax =

U2
U2
=
2R 2 ZL - Z C

C. cos =1

D. cos =

2
2



Tài liệu bạn tìm kiếm đã sẵn sàng tải về

Tải bản đầy đủ ngay

×