CHUYÊN ĐỀ : CÁC LOẠI MẠCH ĐIỆN XOAY CHIỀU

Dạng 1: Mạch điện chỉ có điện trở R.

Phương pháp:

– Nếu đề bài yêu cầu tính toán các đại lượng trong mạch thì chú ý đến các công thức:

• Mối liên hệ giữa i và u :;
• Liên hệ giữa giá trị hiệu dụng và giá trị cực đại : I
• Liên hệ giữa

Viết biểu thức i, u thì chú ý :

• Liên hệ giữa pha (u ) và pha (i): pha (u ) =  pha (i)   u,i cùng pha nhau

Chú ý:

• Với đoạn mạch gồm R₁ nt R₂ thì: R= R₁+R₂.
• Với đoạn mạch gồm R₁ // R₂ thì :.

Ví dụ 1: Đặt vào hai đầu điện trở R= 100một điện áp u = (V). Tính cường độ dòng điện trong mạch.

Bài giải

Từ u = U=.(V).

Áp dụng định luật Ôm cho đoạn mạch xoay chiều chỉ chứa R ta có := = 1,1 (A)

Ví dụ 2: Đặt vào hai đầu bóng đèn 220V-100Wmột điện áp u = (V). viết biểu thức dòng điện tức thời qua mạch.

Bài giải

Điện trở của bóng đèn là: R =  = = 484

Từ u = ta có :

• V =  = 0,45
• và pha (u) = pha (i)=

vậy biểu thức dòng điện tức thời qua mạch là i=0,45 (A)

Ví dụ 3: Đặt vào hai đầu điện trở R= 25một điện áp u = (V). Tính :

1. Tần số dòng điện trong mạch.
2. Cường độ dòng điện tức thời tại thời điểm u = 75V.

Bài giải

Từ biểu thức u = (V)  =100 rad/s

1. Tần số f== = 50(hz)
2. Ta có =  = 3( ).
   vậy cường độ dòng điện tức thời tại thời điểm u = 75V là 3A

Dạng 2: Đoạn mạch xoay chiều chỉ có tụ điện C

Phương pháp :

– Nếu đề bài yêu cầu tính toán các đại lượng trong mạch thì chú ý đến các công thức:

• Mối liên hệ giữa i và u :; + = 1,+ = 2
• Liên hệ giữa giá trị hiệu dụng và giá trị cực đại : I
• Liên hệ giữa .
• Công thức tính = =   =

 – Khi viết biểu thức i, u thì chú ý :

• Liên hệ giữa pha (u ) và pha (i): pha (i ) =  pha (u)  +     u trễ pha so với i

Chú ý :

• Nếu đoạn mạch gồm tụ C₁ nt C₂ thì  
• Nếu đoạn mạch gồm tụ C₁ // C₂ thì
• Đổi dơn vị điện dung :

1

1

1

Ví dụ 1: Một mạch điện gồm một ampe kế mắc nối tiếp với một tụ điện có . Đặt vào hai đầu điện áp u = (V).

1. Tính dung kháng của mạch.
2. Viết biểu thức cường độ dòng tức thời trong mạch.

Bài giải.

1. Dung kháng của mạch.

Từ biểu thức u = (V). =  , =

Vậy : =  =   = 20 .

1. Viết biểu thức cường độ dòng tức thời trong mạch.

=  = 5  (A)

pha (i ) =  pha (u)  +    = 100  +  

vậy i= 5 +  ) (A)

Ví dụ 2 : Đặt vào hai đầu tụ điện một điện áp u thì dòng điện trong mạch  là i= (A). Biết dung kháng của tụ là 50Ω. Tại thời điểm t, điện áp hai đầu của tụ là u = 200V thì cường độ dòng điện trong mạch là i= 4A. Viết biểu thức điện áp  tức thời trong mạch.

Bài giải.

Trong đoạn mạch chỉ có C thì

Vì Z_c =  50,  50

tại thời điểm t , u = 200V, i=4 A thì  = 4 (A)

50. 4= 200(V), pha (u)= pha (i)    =100   

Vậy u= 200   ) (V)

Ví dụ 3(đề thi ĐH 2011):  Đặt điện áp  Vào hai đầu một tụ điện thì cường độ dòng qua nó có giá trị hiệu dụng là I. Tại thời điểm t điện áp giữa hai đầu tụ điện  là u và cường độ dòng điện  qua nó là i. Hệ thức liên hệ giữa các đại lượng là:

1. B. .     C.       D.

 

Bài giải.

Trong đoạn mạch chỉ có C

nếu thì

 = , và

+  =  +

1=  +   + = 2

Dạng 3 : Đoạn mạch chỉ có L

Phương pháp :

– Nếu đề bài yêu cầu tính toán các đại lượng trong mạch thì chú ý đến các công thức:

• Mối liên hệ giữa i và u :; + = 1,+ = 2
• Liên hệ giữa giá trị hiệu dụng và giá trị cực đại : I
• Liên hệ giữa .
• Công thức tính

 – Khi viết biểu thức i, u thì chú ý :      pha(u) = pha(i) +

Pha(i) = pha(u)  

Chú ý :

• Nếu đoạn mạch gồm L₁ nt L₂ thì  
• Nếu đoạn mạch gồm tụ C₁ // C₂ thì

 

• Đổi dơn vị độ tự cảm :

1

1

Ví dụ1 : Đặt một điện áp u = (V) vào hai đầu một cuộn cảm thuần có độ tự cảm  H . Biểu thức cường độ dòng điện qua mạch là  

1. i= (A) B.  i=  (A)  
2. i= (A) D. (A).

Bài giải.

Với đoạn mạch chỉ có L :   =  = 2A

Pha(i) = pha(u)   = 100 . chọn C

Ví dụ 2: Một mạch điện xoay chiều gồm một ampe kế mắc nói tiếp với một cuộn cảm thảm thuần L rồi mắc  vào mạng điện xoay chiều 220V- 50Hz thì thấy ampe kế chỉ 4,4A. Tính

1. Tính cảm kháng của mạch.
2. Độ tự cảm của cuộn cảm.

Bài giải.

1. ampe kế chỉ 4,4A
   áp dụng định luật Ôm cho đoạn mạch chỉ chứa L ta có =  = 50(Ω)
2. Áp dụng công thức L= = =

Vậy L =  H

Ví dụ 3: Một mạch điện xoay chiều gồm một ampe kế mắc nói tiếp với một cuộn cảm thảm thuần L H. Đặt vào hai đầu đoạn mạch một điện áp u = (V)

1. Tính cảm kháng của mạch.
2. Viết biểu thức cường độ dòng tức thời trong mạch.

Bài giải.

a)   Từ biểu thức u = (V) ; L H.

Ta có  = . = 22(Ω).

Vậy .

1. Biểu thức cường độ dòng tức thời trong mạch.

Ta có :  =  = 5(A)

              Pha(i) = pha(u)   = 100)

Ví dụ 4: Đặt vào hai đầu một cuộn cảm thuần một điện áp u = (V) . Độ tự cảm của cộn cảm L=   H. Tại thời điểm t điện áp giữa hai đầu tụ điện  là u= 200V thì  cường độ dòng điện  trong mạch  là i= 4A. Viết biểu thức cường độ dòng tức thời trong mạch.