Kinh Nghiệm về Giải bài tập dòng điện xoay chiều lớp 12 Chi Tiết
Khoa Năng Tùng đang tìm kiếm từ khóa Giải bài tập dòng điện xoay chiều lớp 12 được Cập Nhật vào lúc : 2022-06-23 10:28:02 . Với phương châm chia sẻ Kinh Nghiệm Hướng dẫn trong nội dung bài viết một cách Chi Tiết 2022. Nếu sau khi tham khảo Post vẫn ko hiểu thì hoàn toàn có thể lại phản hồi ở cuối bài để Tác giả lý giải và hướng dẫn lại nha.
Written by Kien Team | Jul 6, 2022 8:05:18 AM
Nội dung chính- I. Các bài tập vật lý 12 mạch điện xoay chiều 1 phần tử R.1. Lý thuyết cơ bản.2. Các bài tập vật lý minh họa.3. Một số câu trắc nghiệm tự luyện bài tập lý 12.II. Các bài tập vật lý 12 mạch điện xoay chiều 1 phần tử L.1. Lý thuyết cơ bản.2. Ví dụ minh họa.3. Một số bài tập tự luyện.III. Các bài tập lý 12 mạch điện xoay chiều 1 phần tử C.1. Lý thuyết cơ bản.2. Ví dụ minh họa.3. Bài tập vật lý 12 tự luyện.II. Cách tạo ra dòng điện xoay chiềuIII. Các giá trị hiệu dụngVideo liên quan
Dòng điện xoay chiều là một chương hay của chương trình Vật lý THPT. Vì vậy, ngày hôm nay Kiến Guru xin chia sẻ đến những bạn một số trong những dạng bài tập vật lý 12 chương dòng điện xoay chiều tinh lọc. Bài viết vừa tổng hợp kiến thức và kỹ năng cơ bản, đồng thời nêu phương pháp và ví dụ để giải một số trong những dạng bài tập, đa phần xoay quanh hai vấn đề là mạch xoay chiều 1 phần tử R,L và C. Hy vọng đây sẽ là một tài liệu ôn tập hay và hữu ích cho những bạn. Cùng học cùng Kiến nhé:
I. Các bài tập vật lý 12 mạch điện xoay chiều 1 phần tử R.
1. Lý thuyết cơ bản.
Cho điện áp u = U0cos(ωt + φu ) vào hai đầu một đoạn mạch có điện trở giá trị R, cường độ dòng điện chạy qua đoạn mạch là: i = I0cos(ωt + φi ).
- Định luật Ohm: mối liên hệ giữa dòng điện, điện áp và điện trở trên một đoạn mạch: Io = Uo / R- Độ lệch pha: Δφ= φu- φi=0. Dòng điện luôn cùng pha với điện áp ở trường hợp này.
Một số dạng bài toán thường gặp:
Dạng 1: Tính toán giá trị hiệu dụng: I=U/R. Chú ý độ lệch pha lúc nào thì cũng là 0, tức lúc nào dòng điện cũng trùng pha với điện áp.
Dạng 2: Tính toán nhiệt lượng.
Một dòng điện chạy qua dây dẫn có điện trở, nhiệt lượng tỏa ra được nước hấp thụ. Tính toán hiệu suất?
Để làm dạng này, cần sử dụng công thức tỏa nhiệt trên điện trở theo hiệu ứng Jun-Lenxo: Q1 = I2Rt.
Nhiệt lượng mà nước hấp thụ sẽ là Q2= mc(t2 – t1). Với t2 là nhiệt độ lúc sau, t1 là nhiệt độ ban đầu của nước.
Nếu Q1=Q2, tức là nước hấp thụ toàn bộ nhiệt từ điện trở tỏa ra, hiệu suất đạt 100%.
Nếu Q1>Q2, như vậy hiệu suất hấp thụ: H=(Q2/Q1)*100%.
Dạng 3: Tính toán hiệu suất bóng đèn.
Xét dòng điện xoay chiều chạy qua bóng đèn, ta xem đó là trường hợp dòng điện đi qua dây dẫn có điện trở trong. Các công thức phía trên đều được áp dụng.
Từ những chỉ số ghi trên bóng đèn, ta sẽ nắm được hiệu suất định mức Pdm và hiệu điện thế định mức Udm . Ta tính được những đại lượng sau:
- Điện trở bóng: R = U2/P.- Cường độ dòng điện định mức: I=P/U
Nhận xét:
Khi dòng điện chạy qua bóng bằng dòng điện định mức thì bóng sáng thông thường.
Trong trường hợp những bóng đèn mắc song song:
Còn nếu trường hợp mắc nối tiếp:
2. Các bài tập vật lý minh họa.
Ví dụ 1: Cho dòng điện xoay chiều i = 4√2cos(100πt) A đi qua đoạn dây dẫn có R=7 Ohm. Để đoạn dây dẫn trên vào bình chứa m=1.2 kg nước. Sau khoảng chừng T=10 phút, thì nhiệt độ nước trong bình sẽ là bao nhiêu, biết rằng ban đầu, bình nước có nhiệt độ 200C và hiệu suất hấp thu nhiệt là H=100%.
A. 200CB. 240C
C. 60C
D. 120C
Hướng dẫn giải:
Để giải bài này, ta sử dụng công thức tỏa nhiệt trên dây dẫn và công thức tính nhiệt lượng hấp thụ:
Do H=100%, tức là không còn mất mát, toàn bộ nhiệt lượng tỏa ra trên dây dẫn được nước hấp thu sạch sẽ. Khi đó:
Ví dụ 2: Cho điện áp xoay chiều u = U√2cos(ωt) vào đoạn dây có điện trở thuần R=110Ω, thời điểm hiện nay giá trị cường độ dòng điện qua điện trở là 2A. Giá trị của U là:
A. 220VB. 110V
C. 380V
D. 24V
Hướng dẫn giải.
Sử dụng công thức tính hiệu điện thế hiệu dụng: U=IR=2.110=220V.
Chọn đáp án A.
3. Một số câu trắc nghiệm tự luyện bài tập lý 12.
Đáp án:
II. Các bài tập vật lý 12 mạch điện xoay chiều 1 phần tử L.
1. Lý thuyết cơ bản.
Cho dòng điện xoay chiều i = I0cos(ωt + φi ) và điện áp xoay chiều dạng u = U0cos(ωt + φu ) đi qua 1 cuộn dây.
Tính cản trở dòng điện được đặc trưng bằng đại lượng cảm kháng ZL = ωL.
Định luật Ohm: I=U/ ZL (dùng cho giá trị hiệu dụng)
Độ lệch pha: Δφ= φu- φi=π/2. Điện áp nhanh pha 1 góc π/2 so với dòng điện.
Các dạng toán thường gặp:
Dạng 1: xác định những đại lượng đặc trưng:
Cảm kháng ZL = ωL.
Cường độ dòng điện hiệu dụng I=U/ ZL
Dạng 2: Tính toán giá trị tức thời.
2. Ví dụ minh họa.
Ví dụ 1: Đặt điện áp u = U0cos(ωt) vào hai đầu một cuộn cảm thuần, giá trị tự cảm L. Khi đó, dòng điện đi qua cuộn cảm sẽ là?
Hướng dẫn giải.
Ta sử dụng định luật Ohm để tính: I=U/ ZL, suy ra I0=U0/ ZL .
Mặt khác, u sớm pha hơn i một góc π/2 nên ta chọn đáp án C.
Ví dụ 2: Cho một điện áp u = U√2cos(ωt) đi qua một cuộn cảm thuần, cường độ dòng điện có mức giá trị hiệu dụng I. Xét tại thời điểm t, điện áp ở hai đầu cuộn cảm là u và cường độ dòng điện là i. Hệ thức liên hệ nào sau đây sẽ đúng?
Hướng dẫn giải.
Do dòng điện vuông pha với điện áp ở mọi thời điểm t, suy ra
Đáp án là C.
3. Một số bài tập tự luyện.
Đáp án: 1-A ; 2-B ; 3-A
III. Các bài tập lý 12 mạch điện xoay chiều 1 phần tử C.
1. Lý thuyết cơ bản.
Cho dòng điện xoay chiều i = I0cos(ωt + φi ) và điện áp xoay chiều dạng u = U0cos(ωt + φu ) đi qua tụ điện thuần.
Đại lượng cản trở dòng điện dung kháng: ZC=1/Cω
Định luật Ohm: I=U/ZC (để ý quan tâm chỉ xài cho giá trị hiệu dụng)
Độ lệch pha Δφ= φu- φi=-π/2. Điện áp trễ pha 1 góc π/2 so với dòng điện.
Dạng toán thường gặp:
Dạng 1: tính toán đại lượng đặc trưng: dùng những công thức dung kháng và định luật Ohm.
Dạng 2: tính toán giá trị tức thời:
Nhận xét:
2. Ví dụ minh họa.
3. Bài tập vật lý 12 tự luyện.
Đáp án:
Trên đây là 3 dạng toán về điện xoay chiều 1 phần tử mà Kiến muốn chia sẻ đến những bạn. Đây là một chương hay, nếu nhớ và hiểu công thức, những bạn sẽ thuận tiện và đơn giản tìm ra lời giải theo cách nhanh nhất có thể, đúng nhất. Hy vọng qua nội dung bài viết, những bạn phần nào sẽ tự ôn tập, cũng như rèn luyện kỹ năng xử lý và xử lý những bài tập vật lý 12 liên quan đến điện xoay chiều. Ngoài ra, những bạn cũng hoàn toàn có thể tham khảo những nội dung bài viết khác trên trang của Kiến để có thêm nhiều kiến thức và kỹ năng có ích cho kì thi THPT quốc gia. Chúc những bạn như mong ước.
Dòng điện xoay chiều: là loại điện biến thiên điều hòa theo thời gian.
$i = I_0cos (wt + varphi _i)$
Trong số đó: i (A): giá trị cường độ dòng điện tại thời điểm t (cường độ dòng điện tức thời).
$I_0$ (A): Giá trị cực lớn của cường độ dòng điện.
w (rad/s): tần số góc.
$T = frac2pi w$ (s): Chu kì.
$f = fracw2pi = frac1T$ (Hz): Tần số.
$alpha = wt + varphi $: pha xấp xỉ của i
$varphi $: Pha ban đầu.
Điện áp xoay chiều: điện áp biến thiên điều hòa theo thời gian.
$u = U_0cos (wt + varphi _u)$.
Suất điện động xoay chiều: là suất điện động biến thiên điều hòa theo thời gian.
$e = E_0cos (wt + varphi _e)$.
II. Cách tạo ra dòng điện xoay chiều
Nguyên tắc: nhờ vào hiện tượng kỳ lạ cảm ứng điện từ.
Cho một từ thông qua một khung dây biến thiên điều hòa. Giả sử $Phi = NBS.cos (wt + varphi ) = Phi _0.cos (wt + varphi )$
Khi đó trong khung dây xuất hiện suất điện động cảm ứng $e = - Phi ' = w.Phi _0sin (wt + varphi )$
$Rightarrow $ $e = E _0sin (wt + varphi )$.
Kết luận: Khi từ thông đi qua khung dây dẫn biến thiên điều hòa thì trong khung dây dẫn xuất hiện suất điện động xoay chiều. Nối hai đầu khung dây với mạch ngoài thì trong mạch ngoài có dòng điện xoay chiều chạy qua.
Cách 1: Cho khung dây quay đều trong một từ truowgf đều quanh một trục vuông góc với những đường sức từ.
Cách 2: Cho một nam châm hút quay đều cạnh một khung dây dẫn.
III. Các giá trị hiệu dụng
Công suất tỏa nhiệt tức thời
Cho một dòng điện $i = I_0cos (wt + varphi _i)$ chạy qua một điện trở R
Tại thuở nào điểm xác định, dòng điện xoay chiều xem là dong điện một chiều.
Công suất tỏa nhiệt tức thời là:
$p = R.i^2 = R.I^2_0cos ^2 wt$ = $fracI^2_0.R2$ + $fracI^2_0.R2.cos (2wt + varphi )$.
Giá trị trung bình của p trong một chu kì $P = fracI^2_0.R2$.
Cường độ dòng điện hiệu dụng: là đại lượng có mức giá trị bằng cường độ của một dòng điện không đổi mà khi cho hai dòng này cùng qua một điện trở R thì hiệu suất tỏa nhiệt của chúng bằng nhau.
$I = fracI_0sqrt2$.
Chú ý:
Chỉ số của ampe kế xoay chiều cho biết thêm thêm giá trị hiệu dụng
Tương tự, ta có hiệu điện thế hiệu dụng ($U = fracU_0sqrt2$); suất điện động hiệu dụng ($E = fracE_0sqrt2$);
Khi yêu cầu tính cường độ dòng điện trong mạch, ta tính giá trị hiệu dụng của nó.
Tất cả những đại lượng điện và từ biến thiên điều hòa, để đặc trưng cho mức độ mạnh yếu của tất cả chúng ta địa thế căn cứ vào những giá trị hiệu dụng.
Các biểu thức của cường độ dòng điện, hiệu điện thế và suất điện động viết theo giá trị hiệu dụng:
- Cường độ dòng điện: $i = Isqrt2.cos (wt + varphi _i)$ (A)Hiệu điện thế: $u = Usqrt2.cos (wt + varphi _u)$ (V).Suất điện động: $e = Esqrt2.cos (wt + varphi _e)$.
Trong số đó: I, U, E lần lượt là những giá trị hiệu dụng của cường độ dòng điện, hiệu điện thế, suất điện động.
