Phân loại các bài tập về dòng điện xoay chiều trong mạch điện r, l, c nối tiếp

<span class='text_page_counter'>(1)</span>Sở giáo dục & Đào tạo. Trường THPT BC Lê Hồng Phong. PHÂN LOẠI CÁC BÀI TẬP VỀ DÒNG ĐIỆN XOAY CHIỀU TRONG MẠCH ĐIỆN R, L, C NỐI TIẾP I. LÝ DO CHỌN ĐỀ TÀI. Thứ nhất: Bài toán điện xoay chiều là một trong những bài toán trọng tâm , cơ bản của chương trình vật lý khối 12, nó chiếm một phần lớn trong các đề thi tốt nghiệp THPT cũng như các đề thi đại học &cao đẳng. Thứ hai: Giúp học sinh phân loại được các dạng toán điện xoay chiều R,L,C nối tiếp, hiểu được đặc trưng riêng của từng dạng, hệ thống hóa được kiến thức đã học... để từ đó tạo điều kiện thuận lợi hơn trong việc học tập, ôn thi tốt nghiệp, đại học & cao đẳng ở phần điện xoay chiều . Đó là hai lý do chính để tôi thực hiện đề tài này. II. NHỮNG THUẬN LỢI VÀ KHÓ KHĂN KHI THỰC HIỆN ĐỀ TÀI. Trong quá trình công tác giảng dạy thực tế ở trường phổ thông tôi nhận thấy có một số thuận lợi và khó khăn như sau: 1. Thuận lợi. Thứ nhất: Bộ môn Vật lý là 1 trong 6 môn thường thi tốt nghiệp THPT và là 1 trong 3 môn thi tuyển sinh Đại học – Khối A nên rất nhiều học sinh yêu thích và cố gắng học tập. Thứ hai: Được sự quan tâm giúp đỡ tận tình của đồng nghiệp và có nhiều nguồn tài liệu quý báu về phần điện xoay chiều nên tôi đã đúc kết và rút ra được nhiều kinh nghiệm quý báu trong dạng dạy. Thứ ba: Bản thân đã có kinh nghiệm 6 năm giảng dạy chương trình 12 nên đã có thời gian vận dụng thực tế đề tài vào giảng dạy và kết quả là: đa phần học sinh nắm được bài và đạt kết quả cao trong việc ôn thi tốt nghiệp và đại học, cao đẳng. 2. khó khăn.. 1. Giáo viên thực hiện: Nguyễn Trọng Thành Lop11.com.

<span class='text_page_counter'>(2)</span> Sở giáo dục & Đào tạo. Trường THPT BC Lê Hồng Phong Thứ nhất: Trong quá trình thực hiện đề tài (nhất là học sinh trường bán công nơi bản thân công tác) tôi thấy một bộ phận không nhỏ học sinh còn yếu, lười học, không thể tự mình hệ thống được kiến thức trọng tâm của chương trình và phân loại được các dạng toán đặc trưng. Thứ hai: Ngoài kiến thức vật lý ra thì kiến thức toán học của các em còn nhiều hạn chế nên việc tính toán, biến đổi công thức còn gặp nhiều khó khăn. Thứ ba: Về bản thân người thực hiện đề tài mặc dù đã rất cố gắng nghiên cứu, học hỏi đồng nghiệp nhưng kiến thức bài toán điện xoay chiều ‘rất rộng” và việc phân dạng các bài tập về dòng điện xoay chiều chỉ mang tính tương đối chủ quan của người viết đề tài nên chắc chắn còn nhiều hạn chế. III. NỘI DUNG ĐỀ TÀI. A. CƠ SỞ LÝ THUYẾT. 1. Đối với mạch chỉ có R; hoặc L; hoặc C .. . Mạch. Các vectơ Fre-nen U. Định luật Ôm.  và  R.  U.  . I=. U R. I=. U 1 ; ZC = ZC C. u , i cùng pha. u trễ pha. C.  2. so với i.  . O.  U. 2. Giáo viên thực hiện: Nguyễn Trọng Thành Lop11.com.

<span class='text_page_counter'>(3)</span> Sở giáo dục & Đào tạo. Trường THPT BC Lê Hồng Phong.  U. L. u sớm pha. . so với i. 2. I= O. U ; ZL =  L ZL.  . b. Đối với mạch R, L, C mắc nối tiếp. . Mạch. A. R. M. L. . Định luật Ôm. Các vectơ Fre-nen U và . N. C. B. ZL < Z C  UL.  .  UR.  u lệch pha  sovới i. I=.  U LC. Z Z tg  = L C R. Z = R 2  Z L  Z C . 2.  U  UC. - Neáu  > 0 thì u nhanh pha  so với i. - Neáu  < 0 thì u  chậm pha  so với i. UL - Neáu  = 0 thì u, i  cuøng pha.. U Z. U. ZL >ZC.  U. LC.  .   UC.  UR. 3. Giáo viên thực hiện: Nguyễn Trọng Thành Lop11.com.

<span class='text_page_counter'>(4)</span> Sở giáo dục & Đào tạo. Trường THPT BC Lê Hồng Phong B. PHÂN LOẠI CÁC BÀI TẬP VỀ DÒNG ĐIỆN XOAY CHIỀU TRONG MẠCH ĐIỆN RLC NỐI TIẾP. Trong các bài tập về mạch điện xoay chiều RLC nối tiếp; với các đại lượng R, L, C,  và U ta thấy thông thường R, L, C,  thay đổi. Tìm các đại lượng còn lại theo biến số. Từ đây ta phân được một số dạng bài tập thường gặp sau. Dạng bài tập 1: Trong mạch điện xoay chiều R,L,C nối tiếp, cho R thay đổi còn các đại lượng khác là L, C, , U không đổi. Nhận xét: Trong dạng bài tập này có 3 đặc trưng riêng thường gặp đó là. - Khi R thay đổi và R = ZL - ZC thì công suất tiêu thụ điện trong mạch điện xoay chiều đạt giá trị cực đại và giá trị đó bằng: Pmax . U2 2 Z L  ZC. .. - Khi R thay đổi thì với cùng một công suất P <Pmax sẽ có 2 giá trị của R và tương ứng có 2 giá trị I và . - Khi R thay đổi để hiệu điện thế hiệu dụng hai đầu R lớn nhất thì R phải rất lớn so với ZL - ZC nên lúc này URmax = U. Vậy hiệu điện thế hai đầu điện trở R không thể lớn hơn hiệu điện thế hai đầu mạch điện RLC. Ví dụ 1: Cho mạch điện RLC nối tiếp cuộn dây thuần cảm L  C. 104. . 0,4. . H ; tụ điện. F ; điện trở thuần R thay đổi được. Đặt vào hai đầu mạch điện một hiệu. điện thế xoay chiều u  200 sin(100t ) (V ). Xác định R để công suất mạch đạt giá trị cực đại. Tìm công suất này. Giải Ta có: ZL = L = 100.. 0,4. . = 40.. 4. Giáo viên thực hiện: Nguyễn Trọng Thành Lop11.com.

<span class='text_page_counter'>(5)</span> Sở giáo dục & Đào tạo. Trường THPT BC Lê Hồng Phong ZC =. 1  C. 1  100 . 10  4 100 .. . P = I2R =. U2 U 2R R  Z2 R 2  (Z L  Z C ) 2. U2 Chia tử và mẫu cho R ta được: P = . (Z L  Z C ) 2 R R. Nhận thấy vì U không đổi nên để Pmax thì mẫu số phải nhỏ nhất. Áp dụng Bất đẳng thức Cosi cho mẫu số ta có: R. (Z L  Z C ) 2 (Z  Z C ) 2  2 R. L = 2 ZL - ZC R R. Vậy Pmax =. U2 (100 2 ) 2 = = 166,7W. 2 Z L  ZC 2 40  100. Dầu “=” xẩy ra khi R . (Z L  Z C ) 2 => R = ZL - ZC = 60 R. Ví dụ 2: Cho mạch điện RLC nối tiếp có R thay đổi được; hiệu điện thế hai đầu đoạn mạch là u = 1502cos100t(V); L =. 2. . H; C. 10 4 F mạch tiêu thụ công 0,8. suất P = 90W. Viết biểu thức cường độ dòng điện trong mạch. Giải Công suất tiêu thụ điện của mạch là: P=. I 2R. U2 U 2R = 2 R 2 Z R  (Z L  Z C ) 2.  PR2 – U2R+P(ZL - ZC)2 = 0 Thay số với ZL = L = 100.. 2. . = 200.. 5. Giáo viên thực hiện: Nguyễn Trọng Thành Lop11.com.

<span class='text_page_counter'>(6)</span> Sở giáo dục & Đào tạo. Trường THPT BC Lê Hồng Phong ZC =. 1  C. 1  80 . 10  4 100 . 0,8.  90R2 – 1502R+ 90.1202 = 0 Giải phương trình này ta được kết quả: R1 = 90; R2 = 160.  Với R1 = 90 ta suy ra: Z  ZC P  1A ; tg1 = L R1 R1. I1 =. 4 => 1 = 0,92 3. =.  i1 = 2cos(100t-0,92)(A).  Với R2 = 160 ta suy ra: Z  ZC P = 0,75 =>  = 0,64  0,75 A ; tg2 = L R2 R2. I2 =.  i2 = 0,752cos(100t-0,64)(A). Ví dụ 3: Cho mạch điện RLC nối tiếp có R thay đổi được; hiệu điện thế hai đầu đoạn mạch là u = 1002cos100t(V); cuộn dây thuần cảm L = C. 10 4. . 2. . H ; tụ điện. F . Tìm giá trị lớn nhất của hiệu điện thế hiệu dụng hai đầu điện trở R.. Giải Hiệu điện thế hiệu dụng hai đầu điện trở R là: UR = I.R =. UR R 2  (Z L  Z C ) 2. Chia tử và mẫu cho R ta được: UR =. U (Z L  Z C ) 2 1 R2. Vì tử số không đổi nên để UR cực đại thì mẫu số nhỏ nhất nên R -->. 6. Giáo viên thực hiện: Nguyễn Trọng Thành Lop11.com.

<span class='text_page_counter'>(7)</span> Sở giáo dục & Đào tạo. Trường THPT BC Lê Hồng Phong  URmax = U = 100V. Ghi nhớ: Để giải nhanh bài tập loại này giáo viên nên lưu ý cho học sinh cần nhớ các đặc trưng của dạng toán này để từ đó có thể giải “tắt” mới cho kết quả cao . Ví dụ 4 (một câu trong đề thi TSĐH 2007): Đặt hiệu điện thế u = U0sinωt (U0 và ω không đổi) vào hai đầu đoạn mạch RLC không phân nhánh. Biết độ tự cảm và điện dung được giữ không đổi. Điều chỉnh trị số điện trở R để công suất tiêu thụ của đoạn mạch đạt cực đại. Khi đó hệ số công suất của đoạn mạch bằng A. 0,5. B. 0,85. C.2/2. D. 1. Giải: - Điều kiện của R để hệ số công suất mạch đạt giá trị cực đại là: R =  ZL - ZC (1) - Hệ số công suất của mạch: Cos =. R  Z. R R  (Z L  ZC )2 2. (2). - Từ (1) và (2) ta suy ra: cos =. 2 2. Vậy đáp án C đúng. Ví dụ 5: (câu 3.18 sách hướng dẫn ôn tập thi tốt nghiệp trung học phổ thông năm học 07-08 của Bộ giáo dục và đào tạo): Cho mạch điện RLC nối tiếp trong đó L = 159mH, C = 15,9µF, R thay đổi được. hiệu điện thế hai đầu mạch điện là u = 1202sin(100pt)V. Khi R thay đổi thì giá trị cực đại của công suất tiêu thụ của đoạn mạch là: A. 240W. B. 96W. C. 48W. D. 192W Giải. 7. Giáo viên thực hiện: Nguyễn Trọng Thành Lop11.com.

<span class='text_page_counter'>(8)</span> Sở giáo dục & Đào tạo. Trường THPT BC Lê Hồng Phong - Điều kiện của R để hệ số công suất mạch đạt giá trị cực đại là: R =  ZL - ZC = 150 Vì ZL = L = 100. 0,159 = 50. ZC =. 1 1   200 . C 100 .15,9.10 6. - Công suất cực đại: Pmax . U2 2 Z L  ZC. =. 120 2 =48W 2.150. Vậy đáp án C đúng. Dạng bài tập 2: Trong mạch điện xoay chiều R,L,C nối tiếp, cho L thay đổi còn các đại lượng khác R, C, U,  không đổi. Nhận xét: Trong dạng bài tập này có 2 đặc trưng riêng thường gặp đó là. - Khi L thay đổi nếu 2LC = 1 thì trong mạch xẩy ra cổng hưởng điện.  Imax =. U , i cùng pha với u. R.  u cùng pha uR và vuông pha với uL ; uC.  URmax = U; UCmax = UL = nếu đặt n =. ZC Z U  LU R R. O. ZC Z L thì UCmax = UL =  R R. nU. Vậy ta có thể tạo ra được hai đầu cuộn dây và tụ điện một hiệu điện thế lớn gấp n lần so với hiệu điện thế của nguồn (với n =. - Khi L thay đổi nếu: Z L . 2 U R2  ZC (R 2  Z C ) thì ULmax = R ZC. 8. Giáo viên thực hiện: Nguyễn Trọng Thành Lop11.com. 2. ZC ). R.

<span class='text_page_counter'>(9)</span> Sở giáo dục & Đào tạo. Trường THPT BC Lê Hồng Phong Ví dụ 1: Cho mạch điện RLC nối tiếp, điện trở thuần R = 50; cuộn cảm thuần có độ tự cảm L thay đổi được; tụ điện C =. 1. . .10 4 F . A. Hiệu điện thế hai đầu mạch điện có giá trị hiệu. L. R. c. dụng U = 200V. Tìm L để công suất tiêu thụ trên mạch đạt giá trị lớn nhất. Giải Công suất điện của mạch là: P =I2R vì R không đổi nên Pmax thì Imax nên trong mạch có cộng hưởng điện xẩy ra.  2LC = 1  L=. 1   2C. 1 (100 ) . 2. 10. 4. . 1. . H. . Ví dụ 2: Cho mạch điện như hình vẽ. trong đó cuộn dây thuần cảm trong đó L thay đổi được ; điện trở thuần R = 60. Tụ điện C = 10-3/8F. Vôn kế có điện trở rất lớn. Đặt vào hai đầu mạch điện hiệu điện thế u = 1802 Cos(100t-/4) (V).. A. R. Khi thay đổi độ tự cảm L ta thấy có một giá trị của L thì hiệu điện thế hiệu dụng hai đầu cuộn cảm đạt giá trị cực đại. hãy tính a. giá trị của độ tự cảm L. b. giá trị ULmax. Giải a. Tìm L: Ta có: UL = I.ZL =. U .Z L Z. =. U .Z L ( R 2  ( Z L  Z C )) 2. 9. Giáo viên thực hiện: Nguyễn Trọng Thành Lop11.com. L. C B. B.

<span class='text_page_counter'>(10)</span> Sở giáo dục & Đào tạo. Trường THPT BC Lê Hồng Phong Chia hai vế cho ZL ta được: U. UL =. ( R  ( Z L  Z C )) 2 2. Z 2L. Khi biến đổi công thức dưới mẫu số ta được: U. UL . 2. R  ZC 2Z  C 1 2 ZL Z L 2. =. U y. với y có dạng y = ax2 +bx + c.. Trong đó: a = R 2  Z L 2 ; b = -2ZC; c = 1; x =. 1 ZL. Mặt khác vì tử số U không đổi nên để UL đạt giá trị lớn nhất thì mẫu số 2. 2Z R2  ZL  C  1 phải đạt giá trị nhỏ nhất nên biểu thức trong căn là y 2 ZL Z L. phải min. Theo kiến thức về tam thức bậc hai thì f(x) = ax2 + bx + c (với a>0) thì f(x)min khi x =. b  ; còn f(x)min = 2a 4a 2. (R 2  Z C ) 2Z C 1 Từ đó để ULmax thì: hay Z L   ZC Z L 2( R 2  Z C 2 ). Thế số với ZC =. ZL =. 1  C. 1 = 80; R = 60 ta được kết quả 10 3 100 . 8. Z 60 2  80 2 1,25 =125 => L = L = (H). 80  . b. Tìm ULmax U R2  ZC  R2 Vì ymin = = 2 nên ULmax = 2 4a R R  ZC. 2. Thế số ta được kết quả: 10. Giáo viên thực hiện: Nguyễn Trọng Thành Lop11.com.

<span class='text_page_counter'>(11)</span> Sở giáo dục & Đào tạo. Trường THPT BC Lê Hồng Phong ULmax =. 180 60 2  80 2 = 300V 60. Ghi nhớ: Để giải nhanh bài tập loại này giáo viên nên lưu ý cho học sinh cần nhớ các đặc trưng riêng của dạng toán này để từ đó có thể giải “tắt” mới cho kết quả cao. Ví dụ 3: (câu 3.38 sách hướng dẫn ôn thi tốt nghiệp môn vật lý năm 20072008- nhà xuất bản giáo dục).. 10 4 F , L là Cho mạch điện xoay chiều như hình vẽ, trong đó R = 100, C = 2 cuộn dây thuần cảm có độ tự cảm L thay A. đổi được. Khi hiệu điện thế hiệu dụng. R. L. C B. giữa hai đầu cuộn cảm đạt giá trị cực đại thì cảm kháng của cuộn dây có giá trị A. 125. B. 250. C. 300. D. 200 Giải 2. (R 2  Z C ) Để ULmax thì Z L  ZC. 1 Thế số với R = 100; ZC = C . 1 10 4 = 200 ta được kết quả 100 . 2. ZL = 250 vậy chọn đáp án B Ví dụ 4: (câu 3.40 sách hướng dẫn ôn thi tốt nghiệp môn vật lý năm 20072008- nhà xuất bản giáo dục). Cho mạch điện xoay chiều như hình vẽ, cuộn dây thuần cảm có độ tự cảm L thay đổi được. Đặt vào hai đầu đoạn mạch điện hiệu điện thế :. 11. Giáo viên thực hiện: Nguyễn Trọng Thành Lop11.com.

<span class='text_page_counter'>(12)</span> Sở giáo dục & Đào tạo. Trường THPT BC Lê Hồng Phong uAB = U2sin(120t)(V), trong đó U là hiệu điện thế hiệu dụng , R = 302, tụ điện có điện dung 22,1µF. Điều chỉnh L hiệu điện thế hai đầu đoạn mạch và cường. A. R. L. C B. độ dòng điện qua mạch cùng pha thì độ tự cảm L có giá trị là: A. 0,637H. B. 0,318H. C. 31,8H. D. 63,7H Giải. Vì u, i cùng pha nên trong mạch có cộng hưởng điện .  ZL = ZC hay 2LC = 1  L=. 1 1   0,318( H ) 2 2  C (120 ) .21,1.10 6.  Đáp án B đúng. Dạng bài tập 3: Trong mạch điện xoay chiều R,L,C nối tiếp, cho C thay đổi còn các đại lượng khác R, L, U,  không đổi. Nhận xét: Dạng bài tập này có 2 đặc trưng riêng thường gặp đó là. - Khi C thay đổi nếu xẩy ra trường hợp 2LC = 1 thì trong mạch xẩy ra cộng hưởng điện lúc đó:  Imax =. U , i cùng pha với u tức  =0. R.  u cùng pha uR và vuông pha với uL và uC.  URmax = U; UC = ULmax =. ZC Z Z Z U  L U nếu đặt n = C  L thì UC = R R R R. ULmax = nU. Vậy ta có thể tạo ra được hai đầu cuộn dây và tụ điện một. 12. Giáo viên thực hiện: Nguyễn Trọng Thành Lop11.com.

<span class='text_page_counter'>(13)</span> Sở giáo dục & Đào tạo. Trường THPT BC Lê Hồng Phong hiệu điện thế lớn gấp n lần so với hiệu điện thế của nguồn (với n = cho trước). -. 2 U R2  ZL (R 2  Z L ) Khi C thay đổi nếu: Z C  thì UCmax = ZL R. Ví dụ 1:Cho mạch điện RLC có C thay đổi được a. Định C để I, P cực đại tính UL, UC lúc đó. b. Định C để UCmax. Tính Ucmax.. A. C. L. R. B. Giải a. * Định C để Imax: I=. U  Z. U ( R  ( Z L  Z C )) 2 2. Khi ZL = ZC => C =. 1.  L 2. thì Imax =. U R. Lúc này trong mạch xảy ra cộng hưởng điện. * Định C để Pmax: P = I2R vì R không đổi nên Pmax khi Imax mà Imax = Vậy khi C =. 1. 2L. thì Pmax =. U . R. U2 . R. * Định UL, UC lúc cộng hưởng điện. Vì ZL = ZC => UC = UL = Imax.ZC = Imax.ZL. 13. Giáo viên thực hiện: Nguyễn Trọng Thành Lop11.com. 2. .. ZL R.

<span class='text_page_counter'>(14)</span> Sở giáo dục & Đào tạo. Trường THPT BC Lê Hồng Phong Vậy UC = UL =. ZL U R. b. Định C để UCmax: Ta có Uc = I.ZC =. U .Z C Z. U .Z C. =. ( R 2  ( Z L  Z C )) 2. Chia hai vế cho Zc ta được U. Uc =. ( R  ( Z L  Z C )) 2 Z 2C 2. biến đổi công thức dưới mẫu số ta được: U. UC . 2. R2  ZL 2Z  L 1 2 ZC Z C. =. U y. Trong đó y = ax2 + bx+c với a = R 2  Z L 2 ; b = -2ZL; c = 1; x =. 1 . ZC. Mặt khác vì tử số U không đổi nên để UCmax thì mẫu số nhỏ nhất, do đó biểu thức trong căn là y phải min. Áp dụng kiến thức về tam thức bậc hai ta có:  R2 = 2 2 4a R  ZL.  ymin =.  UCmax =. U R2  ZL. 2. R 2. (R 2  Z L ) b  x= => Z C  2a ZL.  C=. L R   2 L2 2. 14. Giáo viên thực hiện: Nguyễn Trọng Thành Lop11.com.

<span class='text_page_counter'>(15)</span> Sở giáo dục & Đào tạo. Trường THPT BC Lê Hồng Phong Ví dụ 2(Tốt nghiệp:2004-2005): Cho mạch điện như hình vẽ hiệu điện thế hai đầu mạch điện AB là u = 120 2 sin(100t)V, R = 50 3 , cuộn dây thuần cảm L = 1/ (H). Tụ điện có điện dung thay đổi được. a.. b.. Với C = C1 =. 103 F hãy viết biểu thức dòng điện trong mạch và tính công 5. suất tiêu thụ của mạch. Điều chỉnh điện dung đến giá trị C2 sao cho hiệu điện thế giữa hai bản tụ lệch pha /2 so với hiệu điện thế hai đầu mạch điện AB. Tính C2 và hiệu điện thế hai đầu cuộn dây.. A. C. L. R. B. Giải a. Viết biểu thức i khi C = C1 = Ta có: ZL = L = 100; ZC =. 103 F: 5. 1  50  C.  Z = R 2  ( Z L  Z C ) 2 =100  I0 =. U0 =1,22 (A). Z.  tg  =. Z L  ZC 1  = =>  = 6 R 3. .  i = 1,22sin(100t- )(A) 6.  P = I2R = 1,22.503 = 723(W) . b. Tìm C khi uC lệch pha Khi uc lệch pha uAB góc. 2.  2. so với uAB. thì trong mạch điện xẩy ra cộng hưởng điện.. 15. Giáo viên thực hiện: Nguyễn Trọng Thành Lop11.com.

<span class='text_page_counter'>(16)</span> Sở giáo dục & Đào tạo. Trường THPT BC Lê Hồng Phong  2LC = 1 => C =  UL = Imax.ZL =. U R. 1. 2L. 10 4. =. . ZL =. . (F).. 120.100  80 3 (V ) 50 3. Ví dụ 3 (Tốt nghiệp 2002-2003): Trong mạch điện AB như hình vẽ: điện trở R = 50; cuộn dây thuần cảm L =. 1 H ; tụ điện có điện dung thay đổi được. Khi 2. điều chỉnh cho điện dung của tụ điện C . 104. . F.. a. Tính cường độ dòng điện hiệu dụng qua mạch và hiệu điện thế hiệu dụng giữa hai điểm A và N. b. Vẽ giản đồ véc tơ và dùng giản đồ này để tính độ lệch pha giữa uAN và uMB. Nếu giảm điện dung của tụ điện thì độ lệch pha này tăng hay giảm? vì sao?. A. R. C. L M. N. B. Giải a. Tìm I và UAN Ta có: ZL = L = 50; ZC =. 1  100  C.  Z = R 2  ( Z L  Z C ) 2 = 502  I=. U = 0,6 (A). Z. 16. Giáo viên thực hiện: Nguyễn Trọng Thành Lop11.com.

<span class='text_page_counter'>(17)</span> Sở giáo dục & Đào tạo. Trường THPT BC Lê Hồng Phong  UAN = I.ZAN = I. R 2  Z L 2 = 302(V) b. Dùng giản đồ véc tơ để tìm độ lệch pha. Ta vẽ giản đồ véc tơ tổng trở như hình bên. Từ giản đồ ta nhận thấy: - Do tam giác ORZAM vuông cân nên AN =.  4. - Vậy uAN nhanh pha hơn uMB góc:  =.  4. +.  2. =. 3 . 4. - Còn khi C giảm thì ZC tăng còn R, ZL không thay đổi nên từ giản đồ ta thấy góc AM và NB không thay đổi nên độ lệch pha giữa uAN và uMB cùng không đổi. Ghi nhớ: Vì thời gian làm bài toán trắc nghiệm có hạn nên học sinh cần nhớ được các đặc trưng riêng của bài toán để từ đó có thể có thể làm tắt để được kết quả nhanh hơn. Ví dụ 4 (TSĐH -2008): Một đoạn mạch RLC không phân nhánh gồm điện trở thuần 100 Ω , cuộn dây thuần cảm(cảm thuần) có hệ số tự cảm L = 1/π H và tụ điện có điện dung C thay đổi được. Đặt vào hai đầu đoạn mạch hiệu điện thế u = 200 2sin100π t(V). Thay đổi điện dung C của tụ điện cho đến khi hiệu điện thế giữa hai đầu cuộn dây đạt giá trị cực đại. Giá trị cực đại đó bằng. A. 200 V.. B. 1002 V.. C. 502 V.. D. 50 V. 17. Giáo viên thực hiện: Nguyễn Trọng Thành Lop11.com.

<span class='text_page_counter'>(18)</span> Sở giáo dục & Đào tạo. Trường THPT BC Lê Hồng Phong Giải Ta có UL = I.ZL  ULmax thì Imax nên có cộng hưởng điện xẩy ra trong mạch.  ULmax =. UZ L 200.100 =200V  R 100.  Đáp án A đúng. Ví dụ 5: (câu 3.36 sách hướng dẫn ôn thi tốt nghiệp THPT 2007-2008 – nhà xuất bản giáo dục ). Cho mạch điện xoay chiều như hình vẽ: điện trở R = 60; cuộn dây thuần cảm L=. 4 H ; tụ điện có điện dung thay đổi được. hiệu điện thế hai đầu đoạn mạch 5. là u = 2002sin(100t)V. Khi UC có giá trị cực đại thì dung kháng của tụ điện có giá trị là: A. 35. B. 80. C. 125. D. 100. A. R. C. L. B. Giải Vì C thay đổi để UCmax thì Z C . 2. (R 2  Z L ) ZL. Thế số với R = 60; ZL = L = 80 (60 2  80 2 )  ZC  = 125 80.  Đáp án C đúng.. 18. Giáo viên thực hiện: Nguyễn Trọng Thành Lop11.com.

<span class='text_page_counter'>(19)</span> Sở giáo dục & Đào tạo. Trường THPT BC Lê Hồng Phong Dạng bài tập 4: Trong mạch điện xoay chiều R,L,C nối tiếp, cho  thay đổi còn các đại lượng khác R, L, C, U không đổi. Nhận xét: Dạng bài tập này có 3 đặc trưng riêng thường gặp đó là. - Khi  thay đổi nếu 2LC = 1 thì trong mạch xẩy ra cộng hưởng điện khi đó :  Imax =. U , i cùng pha với u tức  =0. R.  u cùng pha uR và vuông pha với uL và uC.  URmax = U; UL =UC = nU với n =  Pmax =. Z L ZC  R R. U2 R. - Khi  thay đổi để ULmax thì  =. 2 2 LC  R 2 C 2. - Khi  thay đổi để UCmax thì  =. 2 L  CR 2 2CL2. với (điều kiện 2L>R2C). với (điều kiện 2L>R2C). Ví dụ 1: Cho mạch điện RLC với  thay đổi được. 1. Định  để I, P cực đại 2. Định  để URmax 3. Định  để ULmax. Tính các giá trị đó. 4. Định  để UCmax. Tính các giá trị đó. Giải 1. Định  để Imax: I=. U  Z. U ( R  ( Z L  Z C )) 2 2. 19. Giáo viên thực hiện: Nguyễn Trọng Thành Lop11.com.

<span class='text_page_counter'>(20)</span> Sở giáo dục & Đào tạo. Trường THPT BC Lê Hồng Phong 1. Khi ZL - ZC = 0 =>  =. LC. thì Imax =. U R. Lúc này trong mạch xảy ra cộng hưởng điện. Suy ra: Pmax =. U2 . R. 2. Định  để URmax. U .R. UR = I.R =. ( R 2  ( Z L  Z C )) 2 1. Khi ZL - ZC = 0 =>  =. LC. thì URmax = U.. Lúc này trong mạch xảy ra cộng hưởng điện 3. Định  để UCmax: Uc = I.ZC =. =. U .Z C ( R  ( Z L  Z C )) 2 2. chia tử và mẫu cho ZC và biến đổi được. U.  L C  (2 LC  R C )  1 4. 2. 2. 2. 2. =. U y. Trong đó y = ax2 + bx+c với a =L2C2; b = -2(2LC-R2C2); c = 1; x = 2. Mặt khác vì tử số U không đổi nên để UCmax thì mẫu số nhỏ nhất, do đó biểu thức trong căn là y phải min. Áp dụng kiến thức về tam thức bậc hai ta có:  ymin. 4ac  b 2 4 L2 C 2  4(2 LC  R 2 C 2 ) 2   = = 4a 4a 4 L2 C 2 L2 C 2  (2 LC  R 2 C 2 ) 2  . L2 C 2.  UCmax =. ULC L2 C 2  (2 LC  R 2 C 2 ) 2. 20. Giáo viên thực hiện: Nguyễn Trọng Thành Lop11.com.

<span class='text_page_counter'>(21)</span>