Đề tài Cách giải các dạng bài toán điện xoay chiều và thiết bị điện

Theo thời gian, sự phát triển khoa họckỹ thuật ngày càng đạt được những thành tựu to lớn; những kiến thức khoa học ngày càng sâu và rộng hơn. Khoa học kỹ thuật đã có những tác động quan trọng góp phần làm thay đổi bộ mặt của xã hội loài người, nhất là những ngành khoa học kỹ thuật cao. Cũng như các môn khoa học khác, Vật lý học là bộ môn khoa học cơ bản, làm cơ sở lý thuyết cho một số môn khoa học ứng dụng mới ngày nay. Sự phát triển của Vật lý học dẫn tới sự xuất hiện nhiều ngành kỹ thuật mới:Kỹ thuật điện, kỹ thuật điện tử, tự động hoá và điều khiển học, công nghệ thông tin… Do có tính thực tiễn, nên bộ môn Vật lý ở các trường phổ thông là môn học mang tính hấp dẫn. Tuy vậy, Vật lý là một môn học khó vì cơ sở của nó là toán học. Bài tập vật lý rất đa dạng và phong phú. Trong phân phối chương trình số tiết bài tâp lại hơi ít so với nhu cầu cần củng cốkiến thức chohọc sinh. Chính vì thế, người giáo viên phải làm thế nào để tìm ra phương pháp tốt nhất nhằmtạo cho học sinh niềm say mê yêu thích môn học này. Giúp học sinh việc phân loại các dạng bài tập và hướng dẫn cách giải là rất cần thiết. Việc làm này rất cólợi cho học sinh trong thời gian ngắn đã nắm được các dạng bài tập, nắm được phương pháp giải và từ đó có thể phát triển hướng tìm tòi lời giải mới cho các dạng bài tương tự. Trong yêu cầu về đổi mới giáo dục về việc đánh giá học sinh bằng phương pháp trắc nghiệm khách quan thì khi học sinh nắm được dạng bài và phương pháp giải sẽ giúp cho học sinh nhanh chóng trả được bài . Chúng ta đã biết rằng trong chương trình Vật lý lớp 12,bài tập về điện xoay chiều là phức tạp và khó. Qua những năm đứng lớp tôi nhận thấy học sinh thường rất lúng túng trong việc tìm cách giải các dạng bài tập toán này. Xuất phát từ thực trạng trên, qua kinh nghiệm giảng dạy, tôi đã chọn đề tài: “CÁCH GIẢI CÁC DẠNG BÀI TOÁN ĐIỆN XOAY CHIỀUVÀ THIẾT BỊ ĐIỆN “.

pdf21 trang | Chia sẻ: nhungnt | Ngày: 03/12/2012 | Lượt xem: 3996 | Lượt tải: 15download
Bạn đang xem nội dung tài liệu Đề tài Cách giải các dạng bài toán điện xoay chiều và thiết bị điện, để tải tài liệu về máy bạn click vào nút DOWNLOAD ở trên
Chuyên đề :” CÁCH GIẢI CÁC DẠNG BÀI TOÁN ĐIỆN XOAY CHIỀU VÀ THIẾT BỊ ĐIỆN”. ------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------ Người thực hiện : NGUYỄN TRƯỜNG SƠN trường THPH NGUYỄN HỮU CẢNH -trang 1- SỞ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO ĐỒNG NAI Trường THPT Nguyễn Hữu Cảnh Mã số: Chuyên đề : SÁNG KIẾN KINH NGHIỆM CÁCH GIẢI CÁC DẠNG BÀI TOÁN ĐIỆN XOAY CHIỀU VÀ THIẾT BỊ ĐIỆN. Người thực hiện: NGUYỄN TRƯỜNG SƠN Lĩnh vực nghiên cứu: Quản lý giáo dục:  Phương pháp dạy học bộ môn :  Phương pháp giáo dục:  Lĩnh vực khác:  Có đính kèm:  Mô hình  Phần mềm  Phim ảnh  Hiện vật khác Chuyên đề :” CÁCH GIẢI CÁC DẠNG BÀI TOÁN ĐIỆN XOAY CHIỀU VÀ THIẾT BỊ ĐIỆN”. ------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------ Người thực hiện : NGUYỄN TRƯỜNG SƠN trường THPH NGUYỄN HỮU CẢNH -trang 2- Năm học: 2008-2009 SƠ LƯỢC LÝ LỊCH KHOA HỌC I. THÔNG TIN CHUNGVỀ CÁ NHÂN: 1. Họ và tên : Nguyễn Trường Sơn . 2. Ngày tháng năm sinh: 06 tháng 4 năm 1958 3. Nam, nữ: Nam 4. Địa chỉ: 22/F6 – Khu phố I - Phường Long Bình Tân – Thành phố Biên Hoà - Tỉnh Đồng Nai 5. Điện thoại: CQ: 0613.834289; (NR) 0613.834666; ĐTDĐ:0903124832. 6. Chức vụ: Tổ trưởng tổ Vật lý. 7. Đơn vị công tác: Trường THPT Nguyễn Hữu Cảnh- Biên Hoà- Tỉnh Đồng Nai. II. TRÌNH ĐỘ ĐÀO TẠO: - Học vị: Đại học. - Chuyên ngành đào tạo: Vật lý. III. KINH NGHIỆM KHOA HỌC * Năm 2004: giải nhì thi đồ dùng dạy học do Sở giáo dục đào tạo tổ chức, đề tài: “Thí nghiệm sóng dừng trên dây.” * Năm 2005: chuyên đề “ Tìm cực trị bằng bất đẳng thức Bunhiacopxki” * Năm 2006: chuyên đề “ bài toán mạch cầu trở” cùng thực hiện với Nguyễn Thùy Dương tổ Vật lý. * Năm 2007: chuyên đề “ bài toán mạch đèn” cùng tổ Vật lý. * Năm 2008: chuyên đề “phương pháp đồ thị giải bài toán vật lý”. * Năm 2009 chuyên đề “cách giải các dạng bài toán mạch điện xoay chiều, thiết bị điện , dao động và sóng điện từ “ Chuyên đề :” CÁCH GIẢI CÁC DẠNG BÀI TOÁN ĐIỆN XOAY CHIỀU VÀ THIẾT BỊ ĐIỆN”. ------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------ Người thực hiện : NGUYỄN TRƯỜNG SƠN trường THPH NGUYỄN HỮU CẢNH -trang 3- A- PHẦN MỞ ĐẦU : I- LÝ DO CHỌN ĐỀ TÀI: Theo thời gian, sự phát triển khoa học kỹ thuật ngày càng đạt được những thành tựu to lớn; những kiến thức khoa học ngày càng sâu và rộng hơn. Khoa học kỹ thuật đã có những tác động quan trọng góp phần làm thay đổi bộ mặt của xã hội loài người, nhất là những ngành khoa học kỹ thuật cao. Cũng như các môn khoa học khác, Vật lý học là bộ môn khoa học cơ bản, làm cơ sở lý thuyết cho một số môn khoa học ứng dụng mới ngày nay. Sự phát triển của Vật lý học dẫn tới sự xuất hiện nhiều ngành kỹ thuật mới: Kỹ thuật điện, kỹ thuật điện tử, tự động hoá và điều khiển học, công nghệ thông tin… Do có tính thực tiễn, nên bộ môn Vật lý ở các trường phổ thông là môn học mang tính hấp dẫn. Tuy vậy, Vật lý là một môn học khó vì cơ sở của nó là toán học. Bài tập vật lý rất đa dạng và phong phú. Trong phân phối chương trình số tiết bài tâp lại hơi ít so với nhu cầu cần củng cố kiến thức cho học sinh. Chính vì thế, người giáo viên phải làm thế nào để tìm ra phương pháp tốt nhất nhằm tạo cho học sinh niềm say mê yêu thích môn học này. Giúp học sinh việc phân loại các dạng bài tập và hướng dẫn cách giải là rất cần thiết. Việc làm này rất có lợi cho học sinh trong thời gian ngắn đã nắm được các dạng bài tập, nắm được phương pháp giải và từ đó có thể phát triển hướng tìm tòi lời giải mới cho các dạng bài tương tự. Trong yêu cầu về đổi mới giáo dục về việc đánh giá học sinh bằng phương pháp trắc nghiệm khách quan thì khi học sinh nắm được dạng bài và phương pháp giải sẽ giúp cho học sinh nhanh chóng trả được bài . Chúng ta đã biết rằng trong chương trình Vật lý lớp 12, bài tập về điện xoay chiều là phức tạp và khó. Qua những năm đứng lớp tôi nhận thấy học sinh thường rất lúng túng trong việc tìm cách giải các dạng bài tập toán này. Xuất phát từ thực trạng trên, qua kinh nghiệm giảng dạy, tôi đã chọn đề tài: “CÁCH GIẢI CÁC DẠNG BÀI TOÁN ĐIỆN XOAY CHIỀU VÀ THIẾT BỊ ĐIỆN “. Tóm tắt : Chuyên đề đưa ra phân loại và cách giải các dạng bài toán về mạch điện xoay chiều và thiết bị điện. Chuyên đề : “CÁCH GIẢI CÁC DẠNG BÀI TOÁN VỀ ĐIỆN XOAY CHIỀU VÀ THIẾT BỊ ĐIỆN”. Chuyên đề :” CÁCH GIẢI CÁC DẠNG BÀI TOÁN ĐIỆN XOAY CHIỀU VÀ THIẾT BỊ ĐIỆN”. ------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------ Người thực hiện : NGUYỄN TRƯỜNG SƠN trường THPH NGUYỄN HỮU CẢNH -trang 4- Đề tài này nhằm giúp học sinh khắc sâu những kiến thức lí thuyết , có một hệ thống bài tập và phương pháp giải chúng, giúp các em có thể nắm được cách giải và từ đó chủ động vận dụng các phương pháp này trong khi làm bài tập. Từ đó hoc sinh có thêm kỹ năng về cách giải các bài tập Vật lí, cũng như giúp các em học sinh có thể nhanh chóng giải các bài toán trắc nghiệm về bài tập điện xoay chiều phong phú và đa dạng . II. THỰC TRẠNG TRƯỚC KHI THỰC HIỆN CÁC GIẢI PHÁP CỦA ĐỀ TÀI. Chúng ta đã biết rằng Bộ môn Vật lí bao gồm một hệ thống lí thuyết và bài tập đa dạng và phong phú. Theo phân phối chương trìnhVật lý lớp 12 bài tập về điện xoay chiều là rất phức tạp và khó , số tiết bài tâp lại hơi ít so với nhu cầu cần nắm kiến thức cho học sinh. Qua những năm đứng lớp tôi nhận thấy học sinh thường rất lúng túng trong việc tìm cách giải các dạng bài tập toán này. Và trong yêu cầu về đổi mới đánh giá học sinh bằng phương pháp trắc nghiệm khách quan thì khi học sinh nắm được dạng bài và phương pháp giải sẽ giúp các em nhanh chóng trả được bài . Xuất phát từ thực trạng trên, cùng một số kinh nghiệm giảng dạy, tôi đã chọn đề tài: “CÁC CÁCH GIẢI CÁC DẠNG BÀI TOÁN ĐIỆN XOAY CHIỀU,THIẾT BỊ ĐIỆN , DAO ĐỘNG ĐIỆN TỪ VÀ SÓNG ĐIỆN TỪ”. Hiện tại cũng có nhiều sách tham khảo cũng đã trình bày về vấn đề này ở các góc độ khác nhau . Ở chuyên đề này trình bày việc phân loại các dạng bài tập và hướng dẫn cách giải có tính hệ thống với những chú ý giúp các em nắm sâu sắc các vấn đề liên quan. Việc làm này rất có lợi cho học sinh trong thời gian ngắn đã nắm được các dạng bài tập nắm được phương pháp giải và từ đó có thể phát triển hướng tìm tòi lời giải mới cho các bài tương tự. B –PHẠM VI ÁP DỤNG VÀ GIỚI HẠN NỘI DUNG CỦA SÁNG KIẾN KINH NGHIỆM: 1. Phạm vi áp dụng: A. Chương trình Vật lý lớp 12 Chương V: DÒNG ĐIỆN XOAY CHIỀU B. Chương trình Công nghệ lớp 12 2. Giới hạn nội dung: Chuyên đề đặt ra yêu cầu phân loại các dạng bài tâp, đưa ra lời giải cho từng dạng bài tập đó và đưa ra những hướng vận dụng phương pháp và phát triển hướng tìm tòi khác . Phân loại dang bài tập : Dạng I : Suất điện động xoay chiều. Dạng II : Đoạn mạch RLC không phân nhánh . Dạng III : Các thiết bị điện. Chuyên đề :” CÁCH GIẢI CÁC DẠNG BÀI TOÁN ĐIỆN XOAY CHIỀU VÀ THIẾT BỊ ĐIỆN”. ------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------ Người thực hiện : NGUYỄN TRƯỜNG SƠN trường THPH NGUYỄN HỮU CẢNH -trang 5- B A M N L,R0 C R . . C . NỘI DUNG ĐỀ TÀI: Dang bài I: SUẤT ĐIỆN ĐỘNG XOAY CHIỀU. Chủ Đề : Cách tạo ra dòng điện xoay chiều (khung quay đều trong từ trường đều ): Xác định suất điện động cảm ứng xoay chiều e(t)  suy ra biểu thức i(t) và u(t) ? Phương pháp: Cho khung dây dẫn quay đều trong từ trường đều. +Tìm biểu thức từ thông  t nhờ : αcosNBS đặt NBS0 với  000 cos);(   ttnB  +Tìm biểu thức suất điện động ')(    dt dte đưa về dạng 0 0cos( )e E t     với  00  NBSE Hệ quả :-Tìm i(t) :giả sử mạch ngoài chỉ có R thì  tiR ei  -Tìm u(t): thông thường khung dây có r = 0 nên : erieu  . Vậy    tetu   U0 = E0 và U = E . Dạng bài II : ĐOẠN MẠCH R , L, C KHÔNG PHÂN NHÁNH. Chủ đề 1: Các đặc trưng mạch RLC. Phương pháp: * Cảm kháng: ZL=L=2fL; dung kháng : ZC =1/C =1/(2fC); Tổng trở : 22 )( CL ZZRZ  . * Độ lệch pha hiệu điện thế 2 đầu đoạn mạch so với dòng điện là : iu i u φφφ  tính theo iu CL iu R ZZ tg //             ivoiphacunguZZ ivoisophatreuZZ ivoisophasomuZZ i u i u i u CL CL CL ........0 .........0 ..........0    * Định luật Ôm: d d NB NB AM AM C C L LR Z U Z U Z U Z U Z U R U Z UI  * Hệ số công suất cos  = R/Z . Công suất tiêu thụ trên mạch : P = UIcos = I2R * Chú ý : +Các công thức trên đều áp dụng được cho đoạn nào đó trên mạch AMNB như: AN, MB. +Nếu đoạn mạch thiếu linh kiện nào đó thì ở công thức trên thay điện trở linh kiện đó bằng không. B n   ω x S x’ Chuyên đề :” CÁCH GIẢI CÁC DẠNG BÀI TOÁN ĐIỆN XOAY CHIỀU VÀ THIẾT BỊ ĐIỆN”. ------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------ Người thực hiện : NGUYỄN TRƯỜNG SƠN trường THPH NGUYỄN HỮU CẢNH -trang 6- Trường hợp cuộn dây có điện trở thần đáng kể R0 * Cuộn dây lúc này như một đoạn mạch mắc nối tiếp có tổng trở 22 Ld ZRZ  ; ta cũng có các công thức: I = Ud/Zd ; tg d = ZL/R0 ; cos d = R0/Zd; Pd = UdIcos d = I2R0. * Các công thức của cả mạch lúc này viết thành : 220 )()( CL ZZRRZ  ; 0 / RR ZZ tg CLiu    ; cos  = (R+R0)/Z ; P = I2(R+R0) . *Chú ý: - Khi áp dụng định luật Ôm cho đoạn mạch xoay chiều hai đại lượng cường độ dòng điện và hiệu điện thế phải cùng loại: cùng giá trị hiệu dụng hoặc cùng giá trị cực đại. - Giản đồ véc tơ đối với đoạn mạch nối tiếp thường chọn pha dòng điện i làm gốc. - Tổng trở của các đoạn mạch không cho phép cộng đại số (trừ trường hợp cùng loại điện trở). -Đại lượng u hay i không cho phép cộng đại số. Trừ khi các u cùng pha nhau hoặc các i cùng pha nhau . -Cần phân biệt cho được : giá trị cực đại khi có cộng huởng (I)max và giá trị biên I0=I 2 -Khi tính toán phải nhớ đổi đơn vi về hệ SI như C(F); L(H). R( ); Z( ) ; I(A); U(V) ; P(W);  (rad). -Tu điện C’ ghép với tụ C: + Ghép nối tiếp ' 111 CCC b   địên dung bộ tụ nhỏ đi Cb < C, Cb<C’ +Ghép song song :Cb = C + C’  điện dung bộ tụ tăng lên Cb>C, Cb>C’ Chủ Đề 2: Đoạn mạch RLC:cho biết biểu thức cường độ dòng điện i = I0cos t , viết biểu thức hiệu điện thế u(t). Phương pháp: Giả sử đã biết 0 cosi I t , tìm biểu thức hiệu điện thế: 0 /cos( )u iu U t   + Tìm ZIU 00  trong đó 22 )( CL ZZRZ  + Tìm iu i u φφφ  nhờ : iu CL iu R ZZtg //     … chú ý rằng: /| | 2u i    Chú ý : *Nếu biết 0 cos( )ii I t   thì 0 /cos( )u i uu U t     *Khi tính độ lệch pha u so với i là u/i nên dùng hàm tgu/i như trên để suy ngay được u/i cả về dấu và độ lớn, nếu dùng hàm cos =R/Z để lấy nghiệm phải so sánh ZC và ZL mới lấy được dấu của u/i . Chuyên đề :” CÁCH GIẢI CÁC DẠNG BÀI TOÁN ĐIỆN XOAY CHIỀU VÀ THIẾT BỊ ĐIỆN”. ------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------ Người thực hiện : NGUYỄN TRƯỜNG SƠN trường THPH NGUYỄN HỮU CẢNH -trang 7- Chủ Đề 3: Đoạn mạch RLC: cho biểu thức hiệu điệu thế u(t) xác định biểu thức i(t), suy ra biểu thức uR(t) , uL(t), uC(t), uMN(t). Phương pháp: + Cho biểu thức hiệu điện thế hai đầu đoạn mạch 0 cos( )u U t *Bước 1: Viết biểu thức i có dạng 0 /cos( )u ii I t   ; với Z UI 00  ; 22 )( CL ZZRZ  và độ lệch pha là i uφ tính dựa R ZZ tg CL  u/iφ *Bước 2: Viết biểu thức hiệu điện thế như chủ đề 2: uR cùng pha với i nên : 0 /cos( )R R u iu U t   với U0R = I0 R uL sớm pha với i : 0 /cos( )2L L u i u U t     với U0L = I0.ZL uC trễ pha với i : 0 /cos( )2C C u i u U t     với UC =I0.Zc uMN lệch pha so với i là i/u MN thì 0 0 0cos( ). .u uMNi iMN MN MN MNu U t voiU I Z      Chú ý Nếu biết 0 cos( )uu U t   thì 0 /cos( )u i ui I t     Chủ Đề 4: Trường hợp một phần tử điện(L hay C hay R) bị đoản mạch, biết U tính I (ngược lại). Phương pháp: Nếu có 1 phần tử điện (thuộc mạch RLC) bị đoản mạch thì ta phải loại bỏ phần tử đó nghĩa là trong các công thức nói trên ta phải cho điện trở tương ứng bằng 0. Ví dụ trường hợp đoản mạch: +Trường hợp 1 : Hai đầu phần tử điện bị nối tắt với nhau : Thí dụ (hình 1) : Cuộn L bị đoản mạch 0 LZ Lúc đó : 22 CZRUZ UI  +Trường hợp 2: Hai đầu của phần tử điện mắc song song khóa điện K (có RK=0) mà khóa điện K bị đóng lại . Thí dụ (hình 2): Khi K đóng  tụ C bị đoản mạch  ZC = 0 , Lúc đó 22/ LZRUZUI  Chủ Đề 5: Tính độ lệch pha giữa hiệu điệu thế u1 và u2 của hai đoạn mạch . Cách vận dụng . Phương pháp đại số : Cách 1 :+Tính độ lệch pha theo : i u i u u u 21 2 1 φ φφ  Hình 2: K đóng R L C R L C Hình 1: Chuyên đề :” CÁCH GIẢI CÁC DẠNG BÀI TOÁN ĐIỆN XOAY CHIỀU VÀ THIẾT BỊ ĐIỆN”. ------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------ Người thực hiện : NGUYỄN TRƯỜNG SƠN trường THPH NGUYỄN HỮU CẢNH -trang 8- +Tìm độ lệch pha i/u1φ , i/u 2φ nhờ : i u CL R ZZ tg 1 11 1 1i uφ φ   và i u CL R ZZ tg 2 22 2 φφ 2i u    Cách 2 : Tính 21 u/u  trực tiếp công thức : iuiu iuiu iuiuuu tgtg tgtg tgtg // // /// 21 21 2121 1 )(       Phương pháp giản đồ vectơ : Độ lệch pha       2121 ;;;φ 2 1 UIUIUU u u  iuiu // 21 φφ  Vận dụng : Nếu đã biết 2 1 u uφ và đã biết 5 trong 6 thông số của mạch điện ta tính được thông số còn lại. Thí dụ: biết 2 1 φ u u và tính được i u1 φ  i u2φ áp dụng công thức 2 2 / 2 22 2 φ CZ R ZZ tg C CL iu    Chú ý: Trường hợp hiệu điện thế u1 và u2 vuông pha nhau thì 1// 21 iuiu tgtg  Chủ đề 6: Đoạn mạch RLC: biết các hiệu điện thế hiệu dụng UR ;UL ;UC. Tìm U và  u/i của đoạn mạch. Phương pháp: Cách 1 : Áp dụng công thức định luật Om:U=IZ   2222 )( CLRCL UUUZZRIU  Và i u R CLCL U UU IR ZZI tg φ     )( φ i u Cách 2: dùng giản đồ vectơ Hiệu điện thế tức thời : CLRCLR UUUUuuuu   Vẽ giản đồ vectơ hiệu điện thế theo giá trị hiệu dụng . Từ giản đồ vectơ   22 CLR UUUU  và i u R CLCL U UU IR ZZI tg φ     )( φ i u Chủ Đề 7: Cuôn dây (R,L) nối tiếp tụ C, biết các Hiệu điện thế hiệu dụng Ud,, UC. Tìm U ,  u/ i của mạch . Phương pháp: Dùng giản đồ vectơ : Hiệu điện thế : uAB =ud + uC  giản đồ véc tơ Cd UUU   (1) y C d  O IH UU AU C d    ......... ........ ... ........ ... O x O  IU U UU R LC    ............. .......... (R,L) C Ud UC Chuyên đề :” CÁCH GIẢI CÁC DẠNG BÀI TOÁN ĐIỆN XOAY CHIỀU VÀ THIẾT BỊ ĐIỆN”. ------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------ Người thực hiện : NGUYỄN TRƯỜNG SƠN trường THPH NGUYỄN HỮU CẢNH -trang 9- Cách 1: Tính UL, UR theo UR=Udcosd ; UL=Udsind Từ giản đồ vectơ  22 CLR UUUU  và i u R CL U UUtg φφ i u    Cách 2: Tính theo hình học của giản đồ : Xét  OAC với góc  OAC = /2-d Theo định lí hàm số cos: U2 = Ud2 + UC2 –2UdUC cos(/2 - d) = Ud2 + UC2 –2UdUC sind với sin d = ZL/Zd = ZL/(R2 + ZL2)1/2 chiếu (1) lên trục Ox ta có : Ucos = Ud cos d  cos  u/i = (Ud/U)cos d   u/i….. hoặc chiếu lên trục OyOx  U sin  =Ud sin d -UC  sin  = (Udsin  d – UC)/U   u/i …… Chủ Đề 8 : Biết U,R :tìm hệ thức giữa L,C,để Imax cộng hưởng điện. Phương pháp : * Trường hợp I=max : Theo định luật Om : 22 )( CL ZZR U Z UI   Nhận xét: I=max khi Z=min C LZZ CL   10   LC2 = 1 * Trường hợp u,i cùng pha : độ lệch pha 0φ iu  . Vậy : 0φ i u    R ZZtg CL  LC2 = 1. * Trường hợp hệ số công suất cực đại 22 )( CL ZZRR   ZL = ZC  LC 2 =1 Kết luận chung Hiện tựơng cộng hưởng : Imax=U/R; u,i cùng pha  u/i =0; (cos )max = 1 LC 2 = 1 Hệ quả : R U Z UI  min max  1LCCω 1LωZZ 2CL  Các dấu hiệu cộng hưởng khác : * Khi i cùng pha với u ; hay u cùng pha với uR . * Khi L biến thiên UCmax ,hay URmax,hay Pmax . * Khi (A) chỉ giá trị cực đại . * Khi C biến thiên ULmax ,hay URmax ,hay Pmax. * Đèn sáng nhất khi L, C, f biến thiên. (R,L) C Ud UC ....... ........... L R C U U O U I U      L C R U U U U I      O y C d  O IH UU AU C d    ......... ........ ... ........ ... O x Chuyên đề :” CÁCH GIẢI CÁC DẠNG BÀI TOÁN ĐIỆN XOAY CHIỀU VÀ THIẾT BỊ ĐIỆN”. ------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------ Người thực hiện : NGUYỄN TRƯỜNG SƠN trường THPH NGUYỄN HỮU CẢNH -trang 10- * Khi f biến thiên ULmac, hay UCmax , hay URmax , hay Pmax * Khi Z = R tức Zmin. * Khi uC hay uL vuông pha với u hai đầu đoạn mach. Chủ Đề 9: Tìm C’và cách mắc tụ vào tụ C để Imax cộng hưởng điện. Phương pháp : Gọi C0 là điện dung tương đương của hệ C và C’ Lập luận tương tự chủ đề 8 , đưa đến kết quả: LC0 2 = 1  C0 ….. *So sánh C0 với C : Nếu C0 > C  C’ghép song song tụ C :C0 =C + C’  C’….. Nếu C0 < C  C’ ghép nối tiếp tụ C :1/C0 =1/C + 1/C’  C’ …. *Hoặc so sánh :ZC với ZL . nếu ZCo>ZC  C0 = C’nối tiếp C ; nếu ZCo< ZC  C0 = C’// C Chủ Đề 10: Đoạn mạch RLC :Tính công suất tiêu thụ P của mạch. Phương pháp : * Tìm P(mạch): Cách 1: trong mạch RLC :chỉ có điện trở thuần tiêu thụ điện năng (dạng nhiệt ), còn cuôn cảm thuần và tụ không tiêu thụ điện năng 2RIP  Cách 2:dùng công thức tổng quát : φcosUIP  với 2 0II  ;  tính từ R ZZ tg CL  φ hay Z R φcos Bảng biến thiên: Đồ thị quan hệ P(R) Chủ đề 11: Biết U, R, L (hayC), .Tìm C (hay L) để Pmax. Khảo sát biến thiên P theo C (hay L) . Phương pháp: Trong 3 phần tử điện R;L;C :chỉ có điện trở R tiêu thụ điện năng (dạng nhiệt). Ta có P=I2R vậy M const ZZR RUP CL    22 2 )( 1 \ Tìm L hay C để P max : Nhận xét: Tử số RU2 = const nên P = max khi mẫu số M=min  ZL-ZC = 0  LC2 = 1 Mạch cộng hưởng điện  Lúc đó : Pmax = U2/R + Biết L suy ra Cm = 1/ (L2) + Biết C suy ra Lm = 1/(2C). R L C C’ R 0 Rm  P Pmax 0 0 P Pmax 0 Rm R Chuyên đề :” CÁCH GIẢI CÁC DẠNG BÀI TOÁN ĐIỆN XOAY CHIỀU VÀ THIẾT BỊ ĐIỆN”. ------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------ Người thực hiện : NGUYỄN TRƯỜNG SƠN trường THPH NGUYỄN HỮU CẢNH -trang 11- 2\ Biến thiên của P theo C: Khi C =   ZC = 0  P1 = RU2/(R2 + ZL2) 3\Biến thiên của P theo L: Khi L = 0 P0 = RU2/(R2 + ZC2) Chủ đề 12: Cho U,  , L, C . Tìm R để công suất tiêu thụ Pmax . Khảo sát biến thiên P theo R . Phương pháp: Lập luận  22 2 2 )( cos CL ZZR RURIUIP    (1) Chia tử và mẫu cho R MS const RZZR UP CL    /)( 2 2 Nhận xét : MS ( mẫu số ) là tổng của 2 số dương , có tích của chúng là : R* (ZL- ZC)2/R = (ZL –ZC)2 = const , nên theo hệ quả của bất đẳng thức Cauchy MS = min khi mà 2 số đó bằng nhau R = (ZL- ZC)2/R . vậy với CLm ZZR  thì CLm ZZ U R UP   22 22 max Bảng biến thiên: Chú ý: Từ (1) suy ra phương trình bậc hai của R : R2 – U2.R/P + (ZL-Zc)2 = 0 (2) * Khi P = Pmax 0 | |m L CR Z Z      và CLm ZZ U R UP 
Tài liệu liên quan