Giải Vật Lí 12 Chương 3: Dòng điện xoay chiều

Haylamdo biên soạn và sưu tầm lời giải bài tập Vật Lí 12 Chương 3: Dòng điện xoay chiều hay, chi tiết được biên soạn bám sát nội dung sách giáo khoa Vật Lí lớp 12 giúp bạn dễ dàng làm bài tập về nhà môn Vật Lí 12.

Giải bài tập Vật Lí 12 Bài 12: Đại cương về dòng điện xoay chiều

C1 trang 62 SGK: Nhắc lại định nghĩa dòng điện một chiều không đổi.

Trả lời:

Dòng điện một chiều không đổi là dòng điện chạy theo một chiều với cường độ không đổi.

C2 trang 62 SGK: Xác định giá trị cực đại, tần số góc, chu kì, tần số, pha ban đầu của các dòng điện xoay chiều có cường độ tức thời (tính ra ampe) cho bởi:

Trả lời:

a) I₀ = 5A; ω = 100π (rad/s);

b) I₀ = 2√2A; ω = 100π (rad/s);

c) i = -5√2cos(100πt) = 5√2cos(100πt ±π)

C3 trang 62 SGK: Trên hình 12.1 SGK, đồ thị hình sin của i cắt:

1. trục hoành tại những điểm có tọa độ bằng bao nhiêu T?

2. trục hoành tại điểm có tọa độ bằng bao nhiêu I_o?

Trả lời:

a) Đồ thị hình sin cắt trục hoành tại những điểm có giá trị

b) Đồ thị cắt trục tung tại điểm có giá trị i bằng bao nhiêu I_m

C4 trang 64 SGK: Tính điện năng tiêu thụ của dòng điện xoay chiều trên điện trở R trong 1h như thế nào?

Trả lời:

Công suất trung bình kí hiệu là P, đơn vị là oát (W). Điện năng tiêu thụ trong 1 giờ bằng P (W.h).

C5 trang 65 SGK: Mạch điện xoay chiều có ghi 220V. Tính giá trị cực đại của hiệu điện thế.

Trả lời:

Mạch điện xoay chiều có ghi 220V, đây là giá trị hiệu dụng của mạng điện: U = 220V

→ Giá trị cực đại của hiệu điện thế U₀ = U√2 = 220√2 V

Bài 1 (trang 66 SGK Vật Lý 12): Phát biểu các định nghĩa:

a) giá trị tức thời

b) giá trị cực đại

c) giá trị hiệu dụng của cường độ dòng điện và điện áp xoay chiều hình sin.

Lời giải:

a) Giá trị tức thời là giá trị biến thiên tuần hoàn với thời gian theo quy luật của hàm số sin hay cosin.

b) Giá trị cực đại là giá trị lớn nhất luôn dương của giá trị tức thời i khi hàm cos hay sin bằng 1.

c) Giá trị hiệu dụng của cường độ dòng điện xoay chiều là đại lượng có giá trị bằng cường độ của một dòng điện không đổi, sao cho khi qua một điện trở R thì công suất tiêu thụ trên R bởi dòng điện không đổi ấy bằng công suất trung bình tiêu thụ trên R bởi dòng xoay chiều nói trên. Với dòng xoay chiều hình cos hoặc sin thì gái trị hiệu dụng I = I₀/√2 .

Giá trị hiệu dụng của điện áp xoay chiều hình sin bằng giá trị cực đại của điện áp chia √2: U = U₀/√2

Bài 2 (trang 66 SGK Vật Lý 12): Tại sao phải quy định thống nhất tần số của dòng điện xoay chiều tạo ra trong kĩ thuật?

Lời giải:

Vì khi sản xuất các thiết bị dùng trong dòng điện xoay chiều, người ta đã làm các thiết bị ấy với một quy chuẩn về tần số (ở Việt Nam là f = 50Hz). Như vậy nếu sử dụng dòng điện có tân số khác thì các thiết bị sẽ không hoạt động bình thường.

Bài 3 (trang 66 SGK Vật Lý 12): Xác định giá trị trung bình theo thời gian của:

a) 2sin100πt b) 2cos100πt

c) 2sin(100πt + π/6 ) d) 4sin2100πt

e) 3cos(100πt - π/3 )

Lời giải:

+ Ta nhận thấy các hàm:

a) 2sin100πt; b) 2cos100πt; c) 2sin(100πt + π/6 ); e) 3cos(100πt - π/3 ) đều là những hàm điều hòa dạng hình sin theo thời gian, nên giá trị trung bình của chúng đều bằng 0.

+ Với hàm

Số hạng thứ nhất lấy trung bình vẫn bằng 2, số hạng thứ hai là hàm điều hòa dạng sin theo thời gian nên giá trị trung bình bằng 0.

Vậy giá trị trung bình của hàm 4sin²100π t bằng 2.

....................................

Xem thêm các bài giải bài tập sgk Vật Lí 12 hay khác:

❮ Bài trước Bài sau ❯

Giải bài tập Vật lí lớp 12

Giải Vật Lí 12 Chương 3: Dòng điện xoay chiều