Bài 7 trang 80 sgk vật lý 12
Mạch điện xoay chiều gồm điện trở R = 40 Ω ghép nối tiếp với cuộn cảm thuần L. Cho biết điện áp tức thời hai đầu mạch u = 80cos100πt [V] và điện áp hiệu dụng hai đầu cuộn cảm UL = 40 V.
a] Xác định ZL .
b] Viết công thức của i.
Bài giải:
Ta có: U2 = U2R + U2L => UR = \[\sqrt{U^{2}- U_{L}^{2}}\] = \[\sqrt{[40\sqrt{2}]^{2}- 40^{2}}\] = 40 V.
Cường độ dòng điện hiệu dụng: I = \[\frac{U_{R}}{R}\] = \[\frac{40}{40}\] = 1 A.
a] Cảm kháng: ZL = \[\frac{U_{L}}{I}\] = \[\frac{40}{1}\] = 40 Ω
b] Độ lệch pha: tanφ = \[\frac{Z_{L}}{R}\] = 1 => φ = \[+\frac{\Pi }{4}\]. Tức là i trễ pha hơn u một góc \[\frac{\Pi }{4}\].
Vậy biểu thức tức thời của cường độ dòng điện là: i = 2cos[100πt - \[\frac{\Pi }{4}\]] [A].
Bài 8 trang 80 sgk vật lý 12
Mạch điện xoay chiều gồm có: R = 30 Ω, C = \[\frac{1 }{5000\Pi }F\], L = \[\frac{0,2}{\Pi}H\]. Biết điện áp tức thời hai đầu mạch u = 1202cos100πt [V]. Viết biểu thức của i.
Bài giải:
Áp dụng các công thức: ZC = \[\frac{1}{\omega C}\] = 50 Ω; ZL = ωL = 20 Ω
=> Z = \[\sqrt{R^{2} + [Z_{L} - Z_{C}]^{2}}\] = 302 Ω
Cường độ dòng điện hiệu dụng: I = \[\frac{U}{Z}\] = \[\frac{120}{30\sqrt{2}}\] = \[\frac{4}{\sqrt{2}}A\].
Độ lệch pha: tanφ = \[\frac{Z_{L}- Z_{C}}{R}\] = -1 => φ = \[-\frac{\Pi }{4}\]. Tức là i sớm pha hơn u một góc \[\frac{\Pi }{4}\].
Vậy biểu thức tức thời của cường độ dòng điện là: i = 4cos[100πt + \[\frac{\Pi }{4}\]] [A]
Bài 9 trang 80 sgk vật lý 12
Mạch điện xoay chiều gồm có: R = 40 , C =
a] Viết biểu thức của i.
b] Tính UAM [H.14.4].
Bài giải:
Tương tự bài tập 8.
Áp dụng các công thức: ZC = 40 ; ZL = 10 ; Z = 50
I = 2,4 A; tanφ =
a] i = 2,42cos[100πt - 0,645] [A].
b] UAM = I
Bài 10 trang 80 sgk vật lý 12
Cho mạch điện xoay chiều gồm R = 20 , L = \[\frac{0,2}{\Pi }H\] và C = \[\frac{1}{2000\Pi }F\]. Biết điện áp tức thời hai đầu mạch u = 80cosωt [V], tính ω để trong mạch có cộng hưởng. Khi đó viết biểu thức của i.
Bài giải:
Hiện tượng cộng hưởng khi:
ZL = ZC ωL = \[\frac{1}{\omega C}\] => ω = \[\sqrt{\frac{1}{LC}}\] = 100π [rad/s]
Khi đó cường độ dòng điện hiệu dụng đạt giá trị cực đại và dòng điện cùng pha với điện áp:
Imax = \[\frac{U}{R}\] = \[\frac{40\sqrt{2}}{20}\] = 22 A và φ = 0.
Biểu thức của dòng điện: i = 4cos[100πt] [A].
Bài 11 trang 80 sgk vật lý 12
Chọn câu đúng:
Đoạn mạch có R, L, C mắc nối tiếp có R = 40 ; \[\frac{1}{\omega C}\] = 20 ; ωL = 60 . Đặt vào hai đầu mạch điện áp u = 2402cos100πt [V]. Cường độ dòng điện tức thời trong mạch là:
A. i = 32cos100πt [A]
B. i = 6cos[100πt + \[\frac{\Pi }{4}\]] [A]
C. i = 32cos[100πt - \[\frac{\Pi }{4}\]] [A]
D. i = 6cos[100πt - \[\frac{\Pi }{4}\]] [A]
Bài giải:
Chọn đáp án D.
Bài 12 trang 80 sgk vật lý 12
Chọn câu đúng:
Đoạn mạch có R, L, C mắc nối tiếp có R = 40 ; \[\frac{1}{\omega C}\] = 30 ; ωL = 30. Đặt vào hai đầu mạch điện áp u = 1202cos100πt [V]. Biểu thức của dòng điện tức thời trong mạch là:
A. i = 3cos[100πt - \[\frac{\Pi }{2}\]] [A]
B. i = 32 [A]
C. i = 3cos100πt [A]
D. i = 32cos100πt [A]
Bài giải:
Chọn đạp án D [tham khảo lời giải bài tập 8].