Rèn luyện kỹ năng giải bài tập Điện xoay chiều Vật lý 12

03/08/2017 899.37 KB 47 lượt xem 4 tải về

Tải về

HỌC247 xin giới thiệu đến các em tài liệu Những sai lầm thường học sinh thường hay mắc phải khi giải Bài tập Điện xoay chiều môn Vật Lý 12. Tài liệu tóm lược các dạng bài tập trọng tâm của chương, cùng với những lưu ý khi giải bài tập mà các em thường nhầm lẫn, dẫn đến kết quả không đúng. Hy vọng phần tài liệu tổng hợp này sẽ giúp các em học sinh 12 ôn tập và chuẩn bị tốt cho kì thi THPT Quốc gia sắp tới.

CHUYÊN ĐỀ BÀI TẬP VẬT LÝ 12

 

NHỮNG SAI LẦM THƯỜNG HAY MẮC PHẢI

KHI GIẢI BÀI TOÁN ĐIỆN XOAY CHIỀU

 

 

Thí dụ 1:

Cho mạch điện như hình vẽ :

UAN =150V ,UMB =200V. Độ lệch pha UAM và UMB là  \(\frac{\pi }{2}\)

Dòng điện tức thời trong mạch là : \(i = {I_0}sin{\rm{ }}100\pi t{\rm{ }}\left( A \right)\) , cuộn dây thuần cảm.Hãy viết biểu thức UAB

Lời giải của học sinh

- Ta có : \(\overrightarrow {{U_{AB}}}  = \overrightarrow {{U_{AN}}}  + \overrightarrow {{U_{MB}}} \) ,do \(\overrightarrow {{U_{AN}}} \) vuông góc với \(\overrightarrow {{U_{MB}}} \) nên: 

\({U_{AB}} = \sqrt {U_{AN}^2 + U_{MB}^2}  = 250V\)

\(tg\phi  = \frac{{{U_{AN}}}}{{{U_{MB}}}} = \frac{3}{4} \Rightarrow \phi  = 0,664\)

Vậy \({u_{AB}} = 250\sqrt 2 {\rm{ }}sin(100\pi t + 0,664){\rm{ }}V\)

_ Học sinh đã nhầm lẫn UAN với UAM

Lời giải đúng

_ Ta có : 

\(\overrightarrow {{U_{AN}}}  = \overrightarrow {{U_C}}  + \overrightarrow {{U_{\rm{R}}}}  \to {U_{AN}} = \sqrt {U_C^2 + U_{\rm{R}}^{\rm{2}}}  = 150V\)   (1)

\(\overrightarrow {{U_{MB}}}  = \overrightarrow {{U_L}}  + \overrightarrow {{U_{\rm{R}}}}  \to {U_{MB}} = \sqrt {U_L^2 + U_{\rm{R}}^{\rm{2}}}  = 200V\)   (2)

Vì UAN và UMB lệch pha nhau \(\frac{\pi }{2}\) nên \(tg{\phi _1}.tg{\phi _2} =  - 1 \to \frac{{{U_L}.{U_C}}}{{{U_{\rm{R}}}.{U_{\rm{R}}}}} = 1\)

 hay U2R = UL.UC  (3)

Từ (1),(2),(3) ta có UL=160V   , UC = 90V    ,  \({U_{\rm{R}}} = 120V\)

\({U_{AB}} = \sqrt {U_{\rm{R}}^{\rm{2}} + {{({U_L} - {U_C})}^2}}  = 139V\)

\(tg\phi  = \frac{{{U_L} - U{}_C}}{{{U_{\rm{R}}}}} = \frac{7}{{12}} \to \phi  = 0,53rad/s\)

Vậy \({u_{AB}} = 139\sqrt 2 {\rm{ }}sin(100\pi t + 0,53){\rm{ }}V\)

 

Thí dụ 2

        Cho mạch điện không phân nhánh gồm \(R = 100\sqrt 3 \Omega ,\) cuộn dây thuần cảm L và tụ điện C =10-4 /2\(\pi \) (F). Đặt vào 2 đầu mạch điện một hiệu điện thế \(u{\rm{ }} = 100\sqrt 2 sin{\rm{ }}100\pi t\). Biết hiệu điện thế ULC = 50V ,dòng điện nhanh pha hơn hiệu điện thế.Hãy tính L và viết biểu thức cường độ dòng điện i trong mạch

Lời giải

Ta có \(\omega  = 100\pi rad/s\) ,U = 100V, \({Z_C} = \frac{1}{{\omega C}} = 200\Omega \)

Hiệu điện thế 2 đầu điện trở thuần là:

\({U_{\rm{R}}} = \sqrt {{U^2} - U_{LC}^2}  = 50\sqrt 3 V\)

Cường độ dòng điện \(I = \frac{{{U_{\rm{R}}}}}{{\rm{R}}} = 0,5A\) và \({Z_{LC}} = \frac{{{U_{LC}}}}{I} = 100\Omega \)

_ Đến đây học sinh thường sai lầm khi dòng điện nhanh pha hơn hiệu điện thế thì cho rằng ZL>ZC dẫn đến tính sai giá trị của L và viết sai biểu thức của dòng điện.Trong bài này dòng điện nhanh pha hơn hiệu điện thế,mà trên giản đồ Frexnen,dòng điện được biêủ diễn trên trục hoành, vậy hiệu điện thế được biểu diễn dưới trục hoành , nghĩa là ZL< ZC. Do đó

\({Z_C} - {Z_L} = 100\omega  \to {Z_L} = {Z_C} - 100{\rm{ }} = 100\omega \) 

Suy ra  \(L = \frac{{{Z_L}}}{\omega } = 0,318H\)

Độ lệch pha giữa u và i : \(tg\phi  = \frac{{{Z_L} - {Z_C}}}{R} = \frac{{ - 1}}{{\sqrt 3 }} \to \phi  =  - \frac{\pi }{6}\)

Vậy \(i = 0,5\sqrt 2 \sin (100\pi t + \frac{\pi }{6})\)      (A)

Thí dụ 3:

Cho mạch điện (hình vẽ)

\({u_{AB}} = 100\sqrt 2 sin100\pi t\left( V \right),L = 0,796{\rm{ }}H,R = r = 100\Omega \) .Hệ số công suất: \(cos\varphi  = 0,8\) .Tính C

Lời giải

Cảm kháng:\({Z_L} = \omega L{\rm{ }} = 250\Omega \) với \(\cos \phi  = \frac{{{R_t}}}{Z} = \frac{{R + r}}{Z} \to Z = \frac{{R + r}}{{\cos \phi }} = \frac{{200}}{{0,8}} = 250\Omega \)

Mà   \(Z = \sqrt {{R_t}^2 + {{({Z_L} - {Z_C})}^2}}  \to {Z_L} - {Z_C} = \sqrt {{Z^2} - R_t^2}  = \sqrt {{{250}^2} - {{200}^2}}  = 150\Omega \)

Do đó ZC =ZL -150 =100\(\Omega  \to \) C=31,8.10-6 F

_ Sai lầm của học sinh là bỏ sót một nghiệm khi giải phương trình(ZL –ZC )2 =Z2-R2t  , tức là vẫn còn 1 nghiệm thứ 2

Vì  \(\left| {{Z_L} - {Z_C}} \right| = 150\Omega \)

+Khi ZL>ZC thì ta có C1=31,8.10-6F

+Khi ZLC thì  \({Z_C} = {Z_L} + 150 = 400\Omega  \to {C_2} = 7,{95.10^{ - 6}}F\)

 

{-- xem đầy đủ nội dung ở phần xem online hoặc tải về --}

 

Trên đây là phần trích đoạn một phần nội dung trong Chuyên đề tổng hợp những sai lầm thường mắc phải khi giải bài tập điện xoay chiều- Chương 3: Dòng điện xoay chiều- Vật Lý 12. Để xem toàn bộ nội dung các em chọn chức năng xem online hoặc đăng nhập vào trang hoc247.net để tải tài liệu về máy tính.

Hy vọng tài liệu này sẽ giúp các em học sinh lớp 12 ôn tập tốt và đạt thành tích cao nhất trong kỳ thi THPT Quốc gia 2017 sắp tới.

Các em quan tâm có thể tham khảo thêm các tài liệu cùng chuyên mục:

Chúc các em học tập tốt !

 

Tài liệu liên quan