Chuyên đề Giải bài tập Mạch điện xoay chiều có L thay đổi môn Vật Lý 12 năm 2020

CHUYÊN ĐỀ GIẢI BÀI TẬP MẠCH ĐIỆN XOAY CHIỀU

CÓ L THAY ĐỔI

Đoạn mạch RLC có L thay đổi:

- Khi mạch cộng hưởng:

\(L = \frac{1}{{{\omega ^2}C}} \Rightarrow {{\mathop{\rm I}\nolimits} _{max}} \Rightarrow {U_{max}};{P_{max}};{U_{LC\min }}\)

- Để U_L cực đại thì U_RC phải vuông góc với U. Nghĩa là: tanα.tanβ=-1

- Từ đó suy ra:

\(\begin{array}{l} {Z_L} = \frac{{{R^2} + {Z^2}_C}}{{{Z_C}}} \Rightarrow {U_{L\max }} = \frac{{U\sqrt {{R^2} + {Z^2}_C} }}{R} = \frac{U}{{\sqrt {1 - \frac{{{Z_C}}}{{{Z_L}}}} }}\\ {U_{L\max }}^2 = {U^2} - {{\rm{U}}_{\rm{R}}}^2 + {U_C}^2;{U_{L\max }}^2 - {U_C}{U_{L\max }} - {U^2} = 0 \end{array}\)

- Với L=L₁ và L=L₂ thì U_L có cùng giá trị thì U_L cực đại khi:

\(\frac{1}{{{Z_L}}} = \frac{1}{2}(\frac{1}{{{Z_{L1}}}} + \frac{1}{{{Z_{L1}}}}) \Rightarrow L = \frac{{2{L_1}{L_2}}}{{{L_2} + {L_2}}}\)

- Khi:

\(\begin{array}{l} {Z_L} = \frac{{{Z_C} + \sqrt {4{R^2} + {Z_C}^2} }}{2}\\ \Rightarrow {{\rm{U}}_{{\rm{RLmax}}}}{\rm{ = }}\frac{{2U.R}}{{\sqrt {4{R^2} + {Z_C}^2} - {Z_C}}} = \frac{U}{{\sqrt {1 + \frac{{{Z_C}}}{{{Z_L}}}} }} \end{array}\)

Ví dụ 1: Cho mạch RLC có R = 100 Ω ; C = 10^-4 / 2π F cuộn dây thuần cảm có L thay đổi được đặt vào Hai đầu mạch điện áp u = 100√2cos100πt (V). Tính L để U_LC cực tiểu

Giải

- L thay đổi để U_LC cực tiểu ⇒ Cộng hưởng

⇒ Z_L = Z_C ⇒ L = 2/π H

- Đáp án B

Ví dụ 2: Cho đoạn mạch R,L,C trong đó L biến thiên được, R = 100Ω , điện áphai đầu đoạn mạch u = 200cos100πt (V) . Khi thay đổi L thì cường độ dòng điện hiệu dụng đạt giá trị cực đại là

A. 2A.          B. 0,5 A.         C. 1/√2 A          D. √2 A.

Giải

- L thay đổi để I_max thì trong mạch xảy ra hiện tượng cộng hưởng.

Do đó I_max = U / R = √2

- Đáp án D.

...

---Để xem đầy đủ các Ví dụ minh họa, mời các em xem online hoặc tải về máy tính---

Câu 1. Mạch điện AB gồm R, L, C nối tiếp, u_AB = U√2cosωt (V). Chỉ có L thay đổi được. Khi L thay đổi từ \(L = {L_1} = \frac{1}{{C{\omega ^2}}}\) đến \(L = {L_1} = \frac{{{\omega ^2}{C^2}{R^2} + 1}}{{C{\omega ^2}}}\) thì:

A. Cường độ dòng điện luôn tăng.

B. Tổng trở của mạch luôn giảm.

C. Hiệu điện thế hiệu dụng giữa hai đầu cuộn cảm luôn tăng.

D. Hiệu điện thế hiệu dụng giữa hai bản tụ luôn tăng.

Câu 2. Cho mạch điện RLC mắc nối tiếp theo thứ tự R, L, C trong đó cuộn dây thuần cảm có độ tự cảm L thay đổi được. Thay đổi L người ta thấy khi L = L₁ = 5/π H và khi L = L₂ = 1/(2π) thì cường độ dòng điện trên đoạn mạch trong hai trường hợp là như nhau. Để công suất tiêu thụ của mạch đạt cực đại thì L có giá trị:

\(\begin{array}{l} A.\frac{{11}}{\pi }H\\ B.\frac{{11}}{{4\pi }}H\\ C.\frac{{11}}{{2\pi }}H\\ D.\frac{{11}}{{3\pi }}H \end{array}\)

Chọn B

Câu 3. Cho mạch điện xoay chiều gồm RLC mắc nối tiếp,cuộn cảm thuần có độ tự cảm thay đổi được. Đặt vào hai đầu đoạn mạch điện áp xoay chiều u = 100√6cos100πt. Điều chỉnh độ tự cảm để điện áp trên hai đầu cuộn cảm đạt giá trị cực đại là U_Lmax thì điện áp hiệu dụng trên hai đầu tụ điện là U_C = 200V. Giá trị U_Lmax là

A. 300V        B. 100V        C. 150V        D. 250V

...

---Nội dung đầy đủ Bài tập trắc nghiệm, các em vui lòng đăng nhập vào trang hoc247.net để xem online hoặc tải về máy tính---

Trên đây là một phần trích đoạn nội dung Tài liệu Chuyên đề Giải bài tập Mạch điện xoay chiều có L thay đổi trong chương Dòng điện xoay chiều môn Vật Lý 12. Để xem toàn bộ nội dung các em đăng nhập vào trang hoc247.net để tải tài liệu về máy tính.

Hy vọng tài liệu này sẽ giúp các em học sinh ôn tập tốt và đạt thành tích cao trong học tập.

​Chúc các em học tập tốt !