Tải bản đầy đủ (.pdf) (161 trang)

10 bài TOÁN LIÊN QUAN đến cực TRỊ phần 2

Bạn đang xem bản rút gọn của tài liệu. Xem và tải ngay bản đầy đủ của tài liệu tại đây (3.71 MB, 161 trang )

Tải file Word tại website – Hotline : 096.79.79.369
Ví dụ 16: Mạch điện xoay chiều gồm một biến trở R mắc nối tiếp với cuộn dây thuần cảm.
Thay đổi R ta thấy với hai giá trị R1 = 45  hoặc R2 = 80  thì mạch tiêu thụ công suất đều
bằng 80W. Khi thay đổi R thì công suất tiêu thụ trên mạch đạt cực đại bằng
A. 250 W.

B. 80 2 W.

C. 100 W.

D. 250 / 3 W.

Hướng dẫn: Chọn đáp án D
 R1 R2   Z L  Z C 2  R02
U2

Từ 
và Pmax 
suy ra:
U2
2 R0
 R1  R2 

P
Pmax 

P  R1  R2 
2 R1 R2




80  45  80 
2 45.80



250
W
3

Ví dụ 17: Một mạch điện xoay chiều gồm tụ điện C, một cuộn cảm thuần L và một biến trở R
được mắc nối tiếp. Khi R  24  thì công suất tiêu thụ trên đoạn mạch cực đại là 300 W.
Khi để biến trở ở giá trị 18  hoặc 32  thì công suất tiêu thụ trên đoạn mạch là như nhau
và giá trị đó bằng
A. 288W

B. 144W

C. 240W

D. 150W

Hướng dẫn: Chọn đáp án A
 R1 R2   Z L  Z C 2  R02
2P
RR
U2

2
Từ 


suy ra: P  max 1 2  288  W 
P

max
U
R1  R2
2 R0
 R1  R2 

P

Ví dụ 18: Đoạn mạch xoay chiều RLC nối tiếp với R là biến trở. Khi R1  40  hoặc

R2  10  thì công suất tiêu thụ của đoạn mạch như nhau. Khi R = R0 thì công suất tiêu thụ
của đoạn mạch đạt giá trị lớn nhất, và cường độ dòng điện qua mạch
i  2cos 100 t   /12 

 A . Điện áp hai đầu đoạn mạch có thể có biểu thức

A. u = 50 2cos(100 t + 7 /12) (V).

B. u = 50 2cos(100 t - 5 /12) (V).

C. u = 40 2cos(100 t   /6) (V).

D. u = 40cos(100 t +  /3) (V).

Hướng dẫn: Chọn đáp án C
Từ R1R2   Z L  ZC   R02  R0  R1R2  20   
2



R0
1


  
cos 
2

4
2
R02   Z L  Z C 


2
2
 Z  R0   Z L  Z C   20 2  U 0  I 0 Z  40 2
Trang 1 – Website chuyên đề thi thử file word có lời giải


Tải file Word tại website – Hotline : 096.79.79.369



 

 Khi    4  u  40 2cos 100 t  12  4  V 






 

 Khi     u  40 2cos 100 t    V 
4
12 4 


Ví dụ 19: Mạch điện xoay chiều gồm ba phần tử, điện trở thuần R, cuộn cảm thuần L và tụ
điện C mắc nối tiếp. Điện trở R thay đổi được. Đặt vào hai đầu đoạn mạch điện áp xoay chiều
u  120 2cos100 t V  . Điều chỉnh R, khi R  R1  18  thì công suất trên mạch là P1 , khi

R  R2  8 thì công suất P2 , biết P1  P2 và ZC  Z L . Khi R  R3 thì công suất tiêu thụ
trên mạch đạt cực đại. Biểu thức cường độ dòng điện qua mạch khi R  R3 là
A. i = 10 2cos(100 t +  /4) (A).

B. i = 10 2cos(100 t   /4) (A).

C. i = 10cos(100 t +  /4) (A).

D. i = 10cos(100 t   /4) (A).

Hướng dẫn: Chọn đáp án C
Z L  ZC


 1  3  
 tan 3  R

4
3

R3  Z L  Z C  R1 R2  12     
U
U0
 I 03  0 
 10  A 
2
2
Z3

R

Z

Z
 L C
3

i = 10cos(100 t +  /4) (A).

Chú ý:
 R1 R2   Z L  Z C 2  R02

1) Khi có hai giá trị R1 và R2 để P1  P2  P thì: 
U2
 R1  R2 

P




Z L  ZC Z L  ZC

 1  tan 1 tan  2  1  1   2 
R1
R2
2

2) Đảo lại: Nếu 1  2 


2

thì P1  P2  P 

U2
R1  R2

Ví dụ 20: Cho mạch điện có 2 phần tử mắc nối tiếp là tụ C v  L  C
U RC 

L L 1
L

. Đặt x  ZC2 , a 
C C ZC
2C


U
L
 Z C2 
2L
2C
1
C Z C4  R 2 Z C2

U

1
. Đặt z   x  a  x  a  z
x  a
1  4a 2
x  R2 x

U

U RC 
1  4a

1
Z  2Z L ZC
1
R 2  ZC2
2
L

z


a  z

2

U



 R a  z 
2

1

1  4a
z

a  aR
  2a  R 2 
z
2

2

Hàm kiểu phân thức nên: z02  z1 z2  (a  x0 )2  (a  x1 )(a  x2 )
2

 L  1 2   L  1 2   L  1 2 
 







 2C  RC C    2C  1C    2C  2C  



 

Trang 156 – Website chuyên đề thi thử file word có lời giải


Tải file Word tại website – Hotline : 096.79.79.369

2


2  
 2 
2 
2  

 1  2 2R   1  2 R2 1  2 R2  . Thay 2R  RL 2 RC  RL  p
RC  
1 
2 
RC
RC
RC



2 
2 
2
 1  2 p   1  2 R2  1  2 R2 
1  
2 


Tóm lại: Khi  thay đổi, gọi R , RL và RC lần lượt là giá trị tần số góc để

U R max , U RL max và U RC max .


1) Nếu với hai giá trị 1 và 2 mà U RL có cùng giá trị thì 1  2


2) Nếu với hai giá trị 1 và 2 mà U RC

Với p 

 RL 1 
R 2C
 1  1  2
RC 2 
L

12  
22 

2
1

2
 1  2 p 
2 
2 
R  
R 


R2  
R2 
2
có cùng giá trị thì 1  2 2  1  2 2   1  2 p 
1  
2 







Ví dụ 1: Đặt điện áp xoay chiều u  U 2 cos t (V ) (  thay đổi được) vào đoạn mạch AB
nối tiếp theo thứ tự gồm cuộn cảm thuần L 
C

0, 2




1



H , điện trở thuần R  100 2 và tụ điện

mF. Khi   1 và   2  0, 2 701 thì điện áp hiệu dụng trên đoạn RL có cùng

giá trị. Tìm 1 .
A. 100 rad/s

B. 50 7 rad/s

C. 25 10 rad/s

D. 10 10 rad/s

Hướng dẫn: Chọn đáp án C
1

R  LC  50 2( rad / s )

* Tính 
2
2
3




 p  RL  1 1  1  2 R C   1  1  1  2 100 .2.0, 2.10

RC 2 
L  2 
1



2



Hai giá trị 1 và 2 mà U RL có cùng giá trị thì
2
2


 1  
 1  
12 
22 
2
2
  1  2, 2 
1  5, 6 
1  2 2 1  2 2   1  2 p   1  2 
 

R 

R 

 R  
 R  


2

 
  1   1, 25  1  R 1, 25  25 10( rad / s)
 R 
Trang 157 – Website chuyên đề thi thử file word có lời giải


Tải file Word tại website – Hotline : 096.79.79.369

Ví dụ 2: Đặt điện áp xoay chiều u  U 2 cos t (V ) (  thay đổi được) vào đoạn mạch AB
nối tiếp theo thứ tự gồm cuộn cảm thuần L 
C

0, 2



mF. Khi   1 và   2 

1




H , điện trở thuần R  100 2 và tụ điện

11
1 thì điện áp hiệu dụng trên đoạn RC có cùng giá
6

trị. Tìm 1 .
A. 42, 64 rad/s

B. 50 7 rad/s

C. 25 10 rad/s

D. 10 10 rad/s

Hướng dẫn: Chọn đáp án A
1

R  LC  50 2( rad / s )

* Tính 
2
2
3



 p  RL  1 1  1  2 R C   1  1  1  2 100 .2.0, 2.10

RC 2 

L  2 
1



2



Hai giá trị 1 và 2 mà U RL có cùng giá trị thì

R2  
R2 
2
1  2 2  1  2 2   1  2 p 
1  
2 

2
2
2

 R   12  R  
 R 
2
 1  2 
1 
 
   1  2, 2   
  2, 75




11

1 

1


1






 1 

R
2, 75

 42, 64 (rad / s)

Ví dụ 3: Đặt điện áp xoay chiều u  U 2 cos t (V ) (U không đổi còn f thay đổi được) vào
đoạn mạch AB nối tiếp theo thứ tự gồm đoạn AM chứa cuộn cảm thuần có độ tự cảm L, đoạn
MN chứa điện trở thuần R và đoạn NB chứa tụ điện có điện dung C sao cho 0, 22L  R 2C .
Khi f  30 11 Hz thì U AN max . Khi f  f1 và f  f 2 

3 f1

Hz thì điện áp hiệu dụng trên
14

đoạn MB có cùng giá trị. Tìm f1 .
A. 100 Hz

B. 180 Hz

C. 50 Hz

D. 110 Hz

Hướng dẫn: Chọn đáp án A

Trang 158 – Website chuyên đề thi thử file word có lời giải


Tải file Word tại website – Hotline : 096.79.79.369
1
R 2C
Tính: p  1  1  2
2 
L

Mặt khác: p 

 1
  1  1  2.0, 22  1,1
 2







f RL
f RL2
f2
f 2 302.11

 RL2  f R2  RL 
 9000
f RC f RL f RC
fR
n
1,1

Nếu với hai giá trị 1 và 2 mà U RC có cùng giá trị thì

R2  
R2 
2
1  2 2  1  2 2   1  2 p 
1  
2 



9000  
9000 14 

2
 1  2 2  1  2 2 .   1  2.1,1  f1  100( Hz )
f1  
f1
9


Ví dụ 4: Đặt điện áp xoay chiều u  U 2 cos 2 ft (V ) (U không đổi còn f thay đổi được) vào
đoạn mạch AB nối tiếp theo thứ tự gồm đoạn AM chứa cuộn cảm thuần có độ tự cảm L, đoạn
MN chứa điện trở thuần R và đoạn NB chứa tụ điện có điện dung C sao cho L  xR 2C . Khi
f 

300
Hz thì U MBnhoûnhaát . Khi f  90 Hz và f  30 14 Hz thì điện áp hiệu dụng trên
11

đoạn AN có cùng giá trị. Tìm x.
A.

35
11

B. 4

C. 4,5

D.

50
11


Hướng dẫn: Chọn đáp án D
Từ: p 

f f
f RL
f2
3002
2
 RL 2 RC  R2  f R2  f RC
p
p
f RC
f RC
f RC
11

Nếu với hai giá trị 1 và 2 mà U RC có cùng giá trị thì


12  
22 
902.11  
302.14.11 
2
2
1

2
1


2

1

2
p

1

2
1

2





  1  2 p 
2 
2 
2
2
R  
R 
300 p  
300 p 



 p  1,1

1
R 2C
Mặt khác: p  1  1  2
2 
L






1
1
1  1  2.  nên
2
x

1
1
50
1,1  1  1  2.   x 
2
x
11

Trang 159 – Website chuyên đề thi thử file word có lời giải



Tải file Word tại website – Hotline : 096.79.79.369
Ví dụ 5: Đặt điện áp xoay chiều u  U 2 cos t (V ) (U không đổi còn  thay đổi được) vào
đoạn mạch AB nối tiếp theo thứ tự gồm đoạn AM chứa điện trở thuần R, đoạn MN chứa cuộn
2
H , có điện trở r và đoạn NB chứa tụ điện có điện dung C.
3

cảm có độ tự cảm L 

  1 và   2 thì dòng điện hiệu dụng qua mạch có cùng giá trị I1 . Khi
  3  100 3 rad/s thì U MB cực tiểu và dòng điện hiệu dụng qua mạch bằng I 2  21

I1
.
3

Khi   4  k3 thì U AN cực đại. Biết 12  622  32 . Tìm k
A. 1,17

B. 1,5

C. 2,15

D. 1,25

Hướng dẫn: Chọn đáp án A
* Khi   3 thì U MB  IZ MB  U

r 2   Z L  ZC 


2

 R  r    Z L  ZC 
2

2

 min  Z L  Z C hay

2
1
5.105

C 
(F )
3 100 3 C
3

100 3

Lúc này, mạch cộng hưởng nên: I 2  21

3I
I1
 I max  I1  m ax .
3
21

* Khi .   1 và   2 thì dòng điện hiệu dụng qua mạch có cùng giá trị I1 


Z1  Z 2  R

R  r

21

21
hay
3
2

2

3Im ax


1 
  1 L 
 
1C 


1

1 L   C 

1

 L  1 
 2

2 C

2

R  r

2


1 
21
  2 L 
  R  r
2 C 
3



1  300 (rad / s )
1
2
12  622 32


 R  r  12   32 
LC
3

2  100 (rad / s )


2
2
L
H
 3
 R  r   L 1  2  2  R  r  
 R  r  200
r 50 
3
3


Trang 160 – Website chuyên đề thi thử file word có lời giải

nên:


Tải file Word tại website – Hotline : 096.79.79.369

2

*

U RrL max

 4  RL 

khi

20000 




chỉ

khi

L
2
 L   L 
Z L  RL L 
 
 
R  r
2C
 2C   2C 

 20000    20000  200 
2

2

2

 202, 44 (rad / s )

 3
k 

4 202, 44


 1,17
3 100 3

Ví dụ 6: Đặt điện áp xoay chiều u  U 2 cos 2 ft (V ) (U không đổi còn f thay đổi được)
vào đoạn mạch AB nối tiếp theo thứ tự gồm đoạn AM chứa cuộn cảm thuần L, đoạn MN
chứa điện trở thuần R và đoạn NB chứa tụ điện C. Khi f  f1 và f  f 2  4 f1 thì mạch tiêu
thụ cùng công suất và bằng

16
công suất cực đại mà mạch tiêu thụ. Khi f  f 0  100 3 Hz
61

mạch cộng hưởng. Khi f  f3 và f  f 4  3 f3 thì điện áp hiệu dụng trên đoạn AN có cùng
giá trị. Tìm f 3 gần giá trị nào nhất trong các giá trị sau?
A. 100 Hz

B. 180 Hz

C. 50 Hz

D. 110 Hz

Trang 161 – Website chuyên đề thi thử file word có lời giải



×