Các dạng bài tập Mạch điện xoay chiều có R, L, C, f, ω thay đổi có lời giải - Vật Lí lớp 12

Các dạng bài tập Mạch điện xoay chiều có R, L, C, f, ω thay đổi có lời giải

Với Các dạng bài tập Mạch điện xoay chiều có R, L, C, f, ω thay đổi có lời giải Vật Lí lớp 12 tổng hợp các dạng bài tập, 100 bài tập trắc nghiệm có lời giải chi tiết với đầy đủ phương pháp giải, ví dụ minh họa sẽ giúp học sinh ôn tập, biết cách làm dạng bài tập Mạch điện xoay chiều có R, L, C, f, ω thay đổi từ đó đạt điểm cao trong bài thi môn Vật Lí lớp 12.

Các dạng bài tập Mạch điện xoay chiều có R, L, C, f, ω thay đổi có lời giải

Cách giải bài tập Mạch điện xoay chiều có R thay đổi

A. Phương pháp & Ví dụ

1. Phương pháp

Đoạn mạch RLC có R thay đổi:

Vật Lí lớp 12 | Lý thuyết và Bài tập Vật Lí 12 có đáp án

Trường hợp cuộn dây có điện trở R_o :

Khi R thay đổi, để công suất đoạn mạch X đạt cực đại thì điện trở đoạn mạch X bằng tổng trở không kể nó.

Ví dụ : Gọi P_M là công suất tiêu thụ điện trên toàn mạch; P_R là công suất tiêu thụ điện trên biến trở R:

2. Ví dụ

Ví dụ 1: Cho mạch điện xoay chiều RLC nối tiếp u = 120√2cos(100πt) (V) , giá trị L = 1/10π H; C = 4.10^-4 / π . R là một biến trở. Thay đổi R sao cho công suất của mạch lớn nhất. Tìm R và công suất lúc này.

A. R = 15Ω, P = 480W B. R = 25Ω, P = 400W

C. R = 35Ω, P = 420W D. R = 45Ω, P = 480W

Hướng dẫn:

R biến thiên để P_max :

Z_L = 10Ω; Z_C = 25 Ω

R = |Z_L - Z_C| = |10 - 25| = 15Ω

Ví dụ 2: Cho đoạn mạch xoay chiều không phân nhánh, cuộn dây có r = 15Ω , độ tự cảm L = 1/5π H và một biến trở R mắc như hình vẽ. Hiệu điện thế hai đầu mạch là: u = 80cos(100πt)(V) . Thay đổi biến trở R đến khi công suất toàn mạch đạt giá trị cực đại thì giá trị đó là:

A. 80 W B. 200 W C. 240 W D. 50 W

Hướng dẫn:

R biến thiên để P_max :

r + R = Z_L → R = Z_L - r = 20 - 15 = 5Ω

Đáp án A.

Ví dụ 3: Đặt điện áp u = 200cos(100πt) (V) vào 2 đầu đoạn mạch gồm biến trở R mắc nối tiếp với cuộn cảm thuần có độ tự cảm 1/π H . Điều chỉnh biến trở để công suất tỏa nhiệt trên biến trở đạt cực đại, khi đó cường độ dòng điện hiệu dụng trong đoạn mạch bằng:

A. 1 A. B. 2 A. C. √2 A. D. √2/2 A.

Hướng dẫn:

R thay đổi để P_Rmax suy ra:

R = |Z_L - Z_C| = Z_L = ωL = 100Ω

Khi đó:

Đáp án A.

Cách giải bài tập Mạch điện xoay chiều có L thay đổi

A. Phương pháp & Ví dụ

1. Phương pháp

Đoạn mạch RLC có L thay đổi:

2. Ví dụ

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

Hướng dẫn:

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.

Hướng dẫn:

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.

Ví dụ 3: Cho đoạn mạch điện không phân nhánh gồm một cuộn cảm có độ tự cảm L thay đổi được, một tụ điện C và một biến trở R. Biết điện áp xoay chiều giữa A và B có giá trị hiệu dụng và tần số luôn không đổi. Ban đầu L = L₁ , cho R thay đổi khi R = R₁ thì công suất tiêu thụ của mạch AB lớn nhất là P_1max = 92W. Sau đó cố định R = R₁, cho L thay đổi, khi L = L₂ thì công suất tiêu thụ của mạch AB lớn nhất là P_2max. Giá trị của P_2max bằng:

A.184 W B.46 W C.276 W D.92 W

Hướng dẫn:

Khi thay đổi R để công suất tiêu thụ đạt cực đại thì:

P_1max = U² / 2R (dựa vào dạng bài trước)

Khi giữ R cố định, thay đổi L thì công suất tiêu thụ của mạch lớn nhất khi Z_L = Z_C . Khi đó:

P_2max = U² / 2R = 2P_1max = 184 W

Đáp án A.

Cách giải bài tập Mạch điện xoay chiều có C thay đổi

A. Phương pháp & Ví dụ

1. Phương pháp

Đoạn mạch RLC có C thay đổi:

2. Ví dụ

Ví dụ 1: Một đoạn mạch gồm điện trở R nối tiếp với cuộn thuần cảm L và tụ xoay C. Biết R=100Ω , L = 0,318 H. Đặt vào 2 đầu đoạn mạch một điện áp u = 200√2cos100πt (V) . Tìm điện dung C để điện áp giữa 2 bản tụ điện đạt giá trị cực đại.

Hướng dẫn:

Áp dụng công thức ta có:

Đáp án A.

Ví dụ 2: Cho mạch điện xoay chiều RLC có: R = 100 Ω ; L = 2/π H, điện dung C của tụ điện biến thiên. Đặt vào hai đầu mạch điện áp u = 200√2cos100πt (V) . Tính C để điện áp giữa hai đầu tụ điện đạt giá trị cực đại

Hướng dẫn:

Đáp án B

Xem thêm các dạng bài tập Vật Lí lớp 12 chọn lọc, có đáp án hay khác:

❮ Bài trước Bài sau ❯