Bài 1 trang 79 sgk vật lý 12

Phát biểu định luật Ôm đối với mạch điện xoay chiều có R, L, C mắc nối tiếp.

Bài giải:

Điện áp hiệu dụng giữa hai đầu của một đoạn mạch gồm R, L, C mắc nối tiếp được đo bằng tích của tổng trở của mạch với cường độ hiệu dụng của dòng điện.

Bài 2 trang 79 sgk vật lý 12

Dòng nào ở cột A tương ứng với dòng nào ở cột B ?

A                                                 B

1. Mạch có R                                                        a) u sớm pha so với i

2. Mạch có R, C mắc nối tiếp                                 b) u sớm pha \(\frac{\Pi }{2}\) so với i

3. Mạch có R, L mắc nối tiếp                                 c) u trễ pha so với i

4. Mạch có R, L, C mắc nối tiếp (Z_L > Z_C)              d) u trễ pha \(\frac{\Pi }{2}\) so với i

5. Mạch có R, L, C mắc nối tiếp (Z_L < Z_C)              e) u cùng pha so với i

6. Mạch có R, L, C mắc nối tiếp (Z_L = Z_C)              f) cộng hưởng

Bài giải:

1 - e;       2 - c;         3 - a;         4 - b;              5 - d;             6 - f

Bài 3 trang 79 sgk vật lý 12

Trong mạch điện xoay chiều nối tiếp, cộng hưởng là gì ? Đặc trưng của cộng hưởng là gì ?

Bài giải:

Trong mạch điện xoay chiều nối tiếp, cộng hưởng  là hiện tượng cường độ dòng điện trong mạch đạt giá trị lớn nhất khi cảm kháng bằng dung kháng (ZL=Zc).

Đặc trưng của cộng hưởng: 

- Dòng điện cùng pha với điện áp.

- Tổng trở mạch sẽ là Z=R.

- Cường độ dòng điện có giá trị lớn nhât Imax =U/R

Bài 4 trang 79 sgk vật lý 12

Mạch điện xoay chiều gồm có R = 20 Ω nối tiếp với tụ điện C = \(\frac{1 }{2000\Pi}F\). Tìm biểu thức của cường độ dòng điện tức thời i, biết u = 60√2cos100πt (V).

Bài giải:

Dung kháng: Z_C = \(\sqrt{R^{2}+ Z_{C}^{2}}\) = 20√2 Ω

Cường độ dòng điện hiệu dụng: I = \(\frac{U}{Z}\) = \(\frac{60}{20\sqrt{2}}\) = \(\frac{3}{\sqrt{2}}\) A

Độ lệch pha: tanφ = \(\frac{-Z_{C}}{R}\) = -1 => φ = \(\frac{-\Pi }{4}\). Tức là i sớm pha hơn u một góc \(\frac{\Pi }{4}\)

Vậy biểu thức tức thởi của cường độ dòng điện là: i = 3cos(100πt + \(\frac{\Pi }{4}\)) (A).

Bài 5 trang 79 sgk vật lý 12

Mạch điện xoay chiều gồm có R = 30 Ω nối tiếp với cuộn cảm thuần:  L = \(\frac{0,3}{\Pi }H\). Cho điện áp tức thời giữa hai đầu mạch u = 120√2cos100πt (V). Viết công thức của i.

Bài giải:

Tương tự bài tập 4 ta có:

Cảm kháng: Z_C = Lω = 30 Ω

Tổng trở: Z = \(\sqrt{R^{2} + Z_{L}^{2}}\) = 30√2 Ω

Cường độ dòng điện hiệu dụng: I = \(\frac{U}{Z}\) = \(\frac{120}{30\sqrt{2}}\) = \(\frac{4}{\sqrt{2}}\) A.

Độ lệch pha: tanφ = \(\frac{Z_{L}}{R}\) = 1 => φ = \(+\frac{\Pi }{4}\). Tức là i trễ pha hơn u một góc \(\frac{\Pi }{4}\).

Vậy biểu thức tức thời của cường độ dòng điện là: i = 4cos(100πt - \(\frac{\Pi }{4}\)) (A).

Bài 6 trang 79 sgk vật lý 12

Mạch điện xoay chiều gồm điện trở R = 30 Ω nối tiếp với một tụ điện C. Cho biết điện áp hiệu dụng giữa hai đầu mạch bằng 100 V, giữa hai đầu tụ điện bằng 80 V, tính Z_C và cường độ hiệu dụng I.

Bài giải:

Ta có:

U² = U²_R + U²_C =>U_R = \(\sqrt{U^{2} - U_{C}^{2}}\) = \(\sqrt{100^{2} - 80^{2}}\) = 60 V.

Cường độ dòng điện hiệu dụng: I = \(\frac{U_{R}}{R}\) = \(\frac{60}{30}\) = 2 A.

Dung kháng: Z_C = \(\frac{U_{C}}{I}\) = \(\frac{80}{2}\) = 40 Ω

Giaibaitap.me