Hướng dẫn giải bài 14. Mạch gồm R, L, C mắc tiếp nối sgk đồ vật Lí 12. Nội dung bài xích Giải bài bác 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 trang 79 80 sgk vật Lí 12 bao gồm đầy đủ phần lý thuyết, thắc mắc và bài tập, đi kèm công thức, định lí, chuyên đề có trong SGK để giúp các em học sinh học giỏi môn đồ lý 12, ôn thi tốt nghiệp trung học phổ thông quốc gia.
Bạn đang xem: Bài tập lý 12 trang 79
LÍ THUYẾT
MẠCH CÓ R, L, C MẮC NỐI TIẾP
Điện áp và tổng trở của mạch:
(left{ eginarraylU = sqrt U_R^2 + left( U_L – U_C ight)^2 o U_0 = sqrt U_0R^2 + left( U_0L – U_0C ight)^2 \Z = sqrt R_^2 + left( Z_L – Z_C ight)^2 endarray ight.)
Định chế độ Ohm mang đến mạch:
(left{ eginarraylI = dfracUZ = dfracsqrt U_R^2 + left( U_L – U_C ight)^2 sqrt R_^2 + left( Z_L – Z_C ight)^2 = dfracU_RR = dfracU_LZ_L = dfracU_CZ_C = dfracI_0sqrt 2 \I_0 = dfracU_0Z = dfracsqrt U_0R^2 + left( U_0L – U_0C ight)^2 sqrt R_^2 + left( Z_L – Z_C ight)^2 = dfracU_0RR = dfracU_0LZ_L = dfracU_0CZ_C = Isqrt 2 endarray ight.)
Độ lệch pha của điện áp với cường độ loại điện vào mạch là:
(varphi ), được mang lại bởi: ( an varphi = dfracU_L – U_CU_R = dfracZ_L – Z_CR); (varphi = varphi _u – varphi _i)
– lúc (U_L>U_C) tốt (Z_L>Z_C) thì u nhanh trộn hơn i góc (varphi ). (Hình 1). Lúc đó ta nói mạch tất cả tính cảm kháng.
– lúc (U_L
Giản thứ véc tơ (Giản trang bị Frenen):
Hiện tượng cùng hưởng
Khi (Z_L = Z_C Leftrightarrow omega L = frac1omega C Leftrightarrow omega ^2LC = 1) thì ( an varphi = 0 Rightarrow varphi = 0) suy ta chiếc điện i thuộc pha với điện áp u.
Khi đó: (left{ eginarraylZ_min = R\I_max = fracURendarray ight.)
⇒ Đó là hiện tượng lạ cộng hưởng.
CÂU HỎI (C)
1. Trả lời câu hỏi C1 trang 75 đồ dùng Lý 12
Hãy nhắc lại định luật pháp về hiệu điện vậy trong mạch năng lượng điện một chiều gồm nhiều điện trở mắc nối tiếp
Trả lời:
Hiệu điện nắm của mạch điện một chiều bao gồm nhiều điện trở ghép thông suốt bằng tổng hiệu điện chũm của từng đoạn:
3. Trả lời thắc mắc C3 trang 76 thứ Lý 12
Chứng minh các hệ thức (14.1), (14.2) đến trường vừa lòng UL > UC.
Trả lời:
Với (U_L > U_C)
Từ mẫu vẽ ta có:
(eqalign& U^2 = U_R^2 + U_LC^2 = U_R^2left( U_L – U_C ight)^2 cr và Hay,,U^2 = left< R^2 + left( Z_L – Z_C ight)^2 ight>I^2 cr và Rightarrow I = U over sqrt R^2 + left( Z_L – Z_C ight)^2 cr )
Đặt (Z = sqrt R^2 + left( Z_L – Z_C ight)^2 )
Phát biểu định vẻ ngoài Ôm đối với mạch điện xoay chiều có R, L, C mắc nối tiếp.
Trả lời:
Định pháp luật Ôm của mẫu điện luân chuyển chiều của đoạn mạch R, L, C mắc nối tiếp: “Cường độ hiệu dụng trong mạch R, L, C mắc tiếp liền có giá chỉ trị bởi thương số của điện áp hiệu dụng giữa hai đầu mạch cùng tổng trở của mạch.”
Biểu thức: (I = fracUZ = fracUsqrt R^2 + (Z_L – Z_C)^2 )
2. Giải bài xích 2 trang 79 đồ dùng Lý 12
Dòng như thế nào ở cột A khớp ứng với chiếc nào ở cột B?
Trả lời:
| 1 – e | 2 – c | 3 – a | 4 – a | 5 – c | 6 – f |
3. Giải bài xích 3 trang 79 vật dụng Lý 12
Trong mạch năng lượng điện xoay chiều nối tiếp, cùng hưởng là gì ? Đặc trưng của cộng hưởng là gì ?
Trả lời:
Trong mạch năng lượng điện xoay chiều nối tiếp, cùng hưởng là hiện tượng kỳ lạ cường độ loại điện vào mạch đạt quý hiếm lớn nhất khi cảm kháng bằng dung chống (ZL = Zc).
Đặc trưng của cùng hưởng:
– dòng điện cùng pha với năng lượng điện áp.
– Tổng trở mạch đạt giá chỉ trị nhỏ dại nhất là: (Z_min = R).
– Cường độ loại điện có giá trị phệ nhất: (I_max=dfracUR)
– hiệu suất của mạch cực đại: (P_max=dfracU^2R)
?
1. Giải bài 4 trang 79 đồ Lý 12
Mạch năng lượng điện xoay chiều gồm có R = đôi mươi Ω nối tiếp với tụ điện C = (dfrac1 2000piF). Tra cứu biểu thức của cường độ dòng điện ngay tức thì i, biết u = 60(sqrt2)cos100πt (V).
Bài giải:
Dung kháng:
(Z_C = dfrac1omega C = dfrac1100pi cdot dfrac12000pi = 20Omega )
Tổng trở của mạch là:
(Z = sqrt R^2 + Z_C^2 = sqrt 20^2 + 20^2)(, = m 20sqrt 2 Omega )
Cường độ dòng điện hiệu dụng:
(I = dfracUZ = dfrac6020sqrt 2 = dfrac3sqrt 2 A)
⇒ (I = I_0sqrt 2 = frac3sqrt 2 .sqrt 2 = 3(A))
Độ lệch pha:
( an varphi = dfrac – Z_CR = – 1 Rightarrow varphi = dfrac – pi 4).
Ta có:
(varphi = varphi _u – varphi _i o varphi _i = varphi _u – varphi = 0 – ( – fracpi 4) = fracpi 4)
Tức là i mau chóng pha rộng u một góc (dfracpi 4)
Vậy biểu thức liền của cường độ loại điện là:
(i = 3cos left( 100pi t + dfracpi 4 ight),,(A)).
2. Giải bài xích 5 trang 79 trang bị Lý 12
Mạch năng lượng điện xoay chiều gồm gồm R = 30 Ω nối tiếp với cuộn cảm thuần: L = (dfrac0,3pi H). Mang đến điện áp tức thời giữa hai đầu mạch u = 120(sqrt2)cos100πt (V). Viết phương pháp của i.
Bài giải:
Từ phương trình điện áp: (u = 120sqrt 2 cos100pi tleft( V ight)), ta có:
Hiệu điện rứa cực đại: (U_0 = 120sqrt 2 left( V ight))
Tần số góc: (omega = 100pi left( rad/s ight))
Pha ban đầu của điện áp: (varphi _u = 0left( rad ight))
Cảm kháng:
(Z_L = omega L = 100pi .dfrac0,3pi = 30Omega )
Mạch bao gồm điện trở mắc thông suốt với cuộn cảm thuần
⇒ Tổng trở của mạch:
(Z = sqrt R^2 + Z_L^2 = sqrt 30^2 + 30^2 = 30sqrt 2 Omega )
+ Cường độ dòng điện cực to trong mạch:
(I_0 = dfracU_0Z = dfrac120sqrt 2 30sqrt 2 = 4A)
+ Độ lệch pha của u so với i:
(eginarrayl an varphi = dfracZ_LR = dfrac3030 = 1\ Rightarrow varphi = dfracpi 4left( rad ight)endarray)
Ta có, (varphi = dfracpi 4 > 0) tức là u cấp tốc pha hơn i một góc (dfracpi 4)
Ta suy ra:
(eginarraylvarphi _u – varphi _i = dfracpi 4\ Rightarrow varphi _i = varphi _u – dfracpi 4 = 0 – dfracpi 4 = – dfracpi 4left( rad ight)endarray)
⇒ Biểu thức cường độ chiếc điện vào mạch:
(i = 4cosleft( 100pi t – dfracpi 4 ight)A).
3. Giải bài bác 6 trang 79 đồ gia dụng Lý 12
Mạch năng lượng điện xoay chiều bao gồm điện trở R = 30 Ω thông suốt với một tụ điện C. Cho biết thêm điện áp hiệu dụng giữa hai đầu mạch bởi 100 V, thân hai đầu tụ điện bởi 80 V, tính ZC với cường độ hiệu dụng I.
Bài giải:
Mạch R tiếp nối với C buộc phải UR với UC vuông góc với nhau.
Ta có:
U2 = U2R + U2C
⇒ UR = (sqrtU^2 – U_C^2) = (sqrt100^2 – 80^2) = 60 V.
Cường độ chiếc điện hiệu dụng:
I = (fracU_RR) = (frac6030) = 2 A.
Dung kháng:
ZC = (fracU_CI) = (frac802) = 40 Ω
4. Giải bài bác 7 trang 80 đồ Lý 12
Mạch điện xoay chiều gồm điện trở R = 40 Ω ghép nối liền với cuộn cảm thuần L. Cho biết điện áp tức thời hai đầu mạch u = 80cos100πt (V) với điện áp hiệu dụng hai đầu cuộn cảm UL = 40 V.
a) xác minh ZL .
b) Viết phương pháp của i.
Bài giải:
Từ phương trình điện áp, (u = 80cos100pi tleft( V ight)) ta có:
Hiệu điện cầm hiệu dụng:
(U = dfracU_0sqrt 2 = dfrac80sqrt 2 = 40sqrt 2 V)
Tần số góc:
(omega = 100pi left( rad/s ight)), (varphi _u = 0left( rad ight))
Mặt khác, hiệu điện vậy hiệu dụng thân hai đầu mạch: (U = sqrt U_R^2 + U_L^2 )
Ta suy ra:
(U_R = sqrt U^2 – U_L^2 = sqrt left( 40sqrt 2 ight)^2 – 40^2 = 40V)
Cường độ dòng điện hiệu dụng trong mạch:
(I = dfracU_RR = dfrac4040 = 1A)
⇒ Cường độ dòng điện cực đại trong mạch:
(I_0 = Isqrt 2 = 1.sqrt 2 = sqrt 2 A)
a) Cảm kháng:
(Z_L = dfracU_LI = dfrac401 = 40Omega )
b) Độ lệch sóng của u đối với i:
(eginarrayl an varphi = dfracZ_LR = dfracU_LU_R = dfrac4040 = 1\ Rightarrow varphi = dfracpi 4left( rad ight)endarray)
Ta suy ra:
(varphi _u – varphi _i = dfracpi 4 Rightarrow varphi _i = varphi _u – dfracpi 4 = 0 – dfracpi 4 = – dfracpi 4left( rad ight))
⇒ Biểu thức cường độ mẫu điện trong mạch:
(i = sqrt 2 cosleft( 100pi t – dfracpi 4 ight)A)
5. Giải bài 8 trang 80 thiết bị Lý 12
Mạch năng lượng điện xoay chiều tất cả có: R = 30 Ω, C = (dfrac1 5000pi F), L = (dfrac0,2piH). Biết điện áp tức thời hai đầu mạch u = 120(sqrt2)cos100πt (V). Viết biểu thức của i.
Bài giải:
Từ phương trình năng lượng điện áp: (u = 120sqrt 2 cos100pi tleft( V ight)) , ta có:
Hiệu điện nạm cực đại: (U_0 = 120sqrt 2 left( V ight))
Tần số góc: (omega = 100pi left( rad/s ight))
Pha ban sơ của điện áp: (varphi _u = 0left( rad ight))
Cảm kháng:
(Z_L = omega L = 100pi .dfrac0,2pi = 20Omega )
Dung kháng:
(Z_C = dfrac1omega C = dfrac1100pi .dfrac15000pi = 50Omega )
Tổng trở của mạch:
(Z = sqrt R^2 + left( Z_L – Z_C ight)^2 = sqrt 30^2 + left( 20 – 50 ight)^2 = 30sqrt 2 Omega )
Cường độ dòng điện cực đại trong mạch:
(I_0 = dfracU_0Z = dfrac120sqrt 2 30sqrt 2 = 4A)
Độ lệch pha của u đối với i:
(eginarrayl an varphi = dfracZ_L – Z_CR = dfrac20 – 5030 = – 1\ Rightarrow varphi = – dfracpi 4left( rad ight)endarray)
Ta suy ra:
(varphi _u – varphi _i = – dfracpi 4 Rightarrow varphi _i = varphi _u + dfracpi 4 = 0 + dfracpi 4 = dfracpi 4left( rad ight))
⇒ Biểu thức cường độ dòng điện vào mạch:
(i = 4cosleft( 100pi t + dfracpi 4 ight)A)
6. Giải bài xích 9 trang 80 đồ gia dụng Lý 12
Mạch năng lượng điện xoay chiều gồm có: R = 40 Ω, (C = 1 over 4000pi F,L = 0,1 over pi H) . Biết điện áp tức thời nhị đầu mạch u = 120(sqrt2)cos100πt (V).
a) Viết biểu thức của i.
b) Tính UAM (H.14.4).
Bài giải:
a) Áp dụng những công thức: (Z_C = frac1omega C) = 40 Ω; ZL = ωL = 10 Ω
⇒ Z = (sqrtR^2 + (Z_L – Z_C)^2) = 50 Ω
Cường độ chiếc điện hiệu dụng: I = (fracUZ) = (frac12050) = 2,4A.
Độ lệch pha:
tanφ = (fracZ_L- Z_CR) = (frac-34) ⇒ φ ≈ -370 ≈ -0,645 rad.
Tức là i mau chóng pha rộng u một góc 0,645 rad.
Vậy biểu thức ngay lập tức của cường độ loại điện là:
i = 2,4(sqrt2)cos(100πt + 0,645 ) (A)
b) Tổng trở trên đoạn AM là:
(Z_RC = sqrt R^2 + Z_C^2 = sqrt 40^2 + 40^2 = 40sqrt 2 Omega )
$U_AM$ có giá trị là $U_AM = I. Z_AM$ (= 2,4.40sqrt 2)= (96sqrt 2) V
7. Giải bài bác 10 trang 80 thứ Lý 12
Cho mạch năng lượng điện xoay chiều gồm R = đôi mươi Ω, L = (frac0,2pi H) và C = (frac12000pi F). Biết năng lượng điện áp tức thời nhì đầu mạch u = 80cosωt (V), tính ω để trong mạch có cộng hưởng. Khi ấy viết biểu thức của i.
Bài giải:
ZL = ZC ⇔ ωL = (frac1omega C)
⇒ ω = (sqrtfrac1LC) = 100π (rad/s)
Khi kia cường độ mẫu điện hiệu dụng đạt giá bán trị cực to và dòng điện cùng pha với điện áp:
I = (fracUR) = (frac40sqrt220) = 2(sqrt2) A
⇒ Imax = 4 cùng φ = 0.
Biểu thức của chiếc điện: i = 4cos(100πt) (A).
8. Giải bài bác 11 trang 80 đồ Lý 12
Chọn câu đúng:
Đoạn mạch bao gồm R, L, C mắc thông liền có R = 40 Ω; (frac1omega C) = 20 Ω; ωL = 60 Ω. Đặt vào nhì đầu mạch điện áp u = 240(sqrt2)cos100πt (V). Cường độ mẫu điện tức thì trong mạch là:
A. I = 3(sqrt2)cos100πt (A)
B. I = 6cos(100πt + (dfracpi 4)) (A)
C. I = 3(sqrt2)cos(100πt – (dfracpi 4)) (A)
D. I = 6cos(100πt – (dfracpi 4)) (A)
Bài giải:
Tổng trở của đoạn mạch là:
(Z=sqrtR^2 + (Z_L – Z_C)^2=40 sqrt2Omega)
Cường độ cái điện hiệu dụng:
(I=dfracUZ=dfrac24040sqrt2=dfrac6sqrt2A).
⇒ Cường độ cái điện rất đại: (I_0=Isqrt2=6A)
Độ lệch pha:
(tanvarphi=dfracZ_L- Z_CR=1 ⇒ varphi = dfracpi 4).
Tức là i trễ pha hơn u một góc (dfracpi 4).
Vậy biểu thức tức khắc của cường độ loại điện là: (i = 6cos(100pi t – dfracpi 4)A)
⇒ Đáp án D.
9. Giải bài xích 12 trang 80 vật dụng Lý 12
Chọn câu đúng:
Đoạn mạch có R, L, C mắc nối liền có R = 40 Ω; (frac1omega C) = 30 Ω; ωL = 30 Ω. Đặt vào nhị đầu mạch năng lượng điện áp u = 120(sqrt2)cos100πt (V). Biểu thức của dòng điện ngay thức thì trong mạch là:
A. I = 3cos(100πt – (fracpi 2)) (A)
B. I = 3(sqrt2) (A)
C. I = 3cos100πt (A)
D. I = 3(sqrt2)cos100πt (A)
Bài giải:
Tổng trở của đoạn mạch là:
Z = (sqrtR^2 + (Z_L – Z_C)^2) = 40 Ω
Cường độ chiếc điện hiệu dụng:
I = (fracUZ) = (frac12040) = 3A.
Độ lệch pha:
tanφ = (fracZ_L- Z_CR) = 0 ⇒ φ = 0.
Xem thêm: Giải Toán Lớp 6: Bài 95 Trang 46 Sgk Toán 6 Tập 2, Bài 95 Trang 46 Sgk Toán 6 Tập 2
Tức là i và u một góc thuộc pha
Vậy biểu thức ngay tức khắc của cường độ chiếc điện là: i = 3(sqrt2)cos(100πt) (A)
⇒ Đáp án D.
Bài trước:
Bài tiếp theo:
Trên đấy là phần hướng dẫn Giải bài xích 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 trang 79 80 sgk thứ Lí 12 đầy đủ, ngắn gọn và dễ dàng nắm bắt nhất. Chúc chúng ta làm bài xích môn thiết bị lý 12 xuất sắc nhất!