Bài 7 trang 80 sgk vật lý 12

Mạch điện xoay chiều gồm điện trở R = 40 Ω ghép nối tiếp với cuộn cảm thuần L. Cho biết điện áp tức thời hai đầu mạch u = 80cos100πt (V) và điện áp hiệu dụng hai đầu cuộn cảm U_L = 40 V.

a) Xác định Z_L .

b) Viết công thức của i.

Bài giải:

Ta có: U² = U²_R + U²_L => U_R = \(\sqrt{U^{2}- U_{L}^{2}}\) = \(\sqrt{(40\sqrt{2})^{2}- 40^{2}}\) = 40 V.

Cường độ dòng điện hiệu dụng: I = \(\frac{U_{R}}{R}\) = \(\frac{40}{40}\) = 1 A.

a) Cảm kháng: Z_L = \(\frac{U_{L}}{I}\) = \(\frac{40}{1}\) = 40 Ω

b) 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 = √2cos(100πt - \(\frac{\Pi }{4}\)) (A).

Bài 8 trang 80 sgk vật lý 12

Mạch điện xoay chiều gồm có: R = 30 Ω, C = \(\frac{1 }{5000\Pi }F\), L = \(\frac{0,2}{\Pi}H\). Biết điện áp tức thời hai đầu mạch u = 120√2cos100πt (V). Viết biểu thức của i.

Bài giải:

Áp dụng các công thức: Z_C = \(\frac{1}{\omega C}\) = 50 Ω; Z_L = ωL = 20 Ω

=> Z = \(\sqrt{R^{2} + (Z_{L} - Z_{C})^{2}}\) = 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 = \(\frac{Z_{L}- Z_{C}}{R}\) = -1 => φ = \(-\frac{\Pi }{4}\). Tức là i sớm 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 9 trang 80 sgk vật lý 12

Mạch điện xoay chiều gồm có: R = 40 Ω, C = , L = . Biết điện áp tức thời hai đầu mạch u = 120√2cos100πt (V).

a) Viết biểu thức của i.

b) Tính U_AM (H.14.4).

Bài giải:

Tương tự bài tập 8.

Áp dụng các công thức: Z_C = 40 Ω; Z_L = 10 Ω; Z = 50 Ω

I = 2,4 A; tanφ = => φ ≈ -37⁰ ≈ -0,645 rad

a) i = 2,4√2cos(100πt - 0,645) (A).

b) U_AM = I = 96√2 V

Bài 10 trang 80 sgk vật lý 12

Cho mạch điện xoay chiều gồm R = 20 Ω,  L = \(\frac{0,2}{\Pi }H\) và C = \(\frac{1}{2000\Pi }F\). Biết điện áp tức thời hai đầu mạch u = 80cosωt (V), tính ω để trong mạch có cộng hưởng. Khi đó viết biểu thức của i.

Bài giải:

Hiện tượng cộng hưởng khi:

Z_L = Z_C ⇔ ωL = \(\frac{1}{\omega C}\) => ω = \(\sqrt{\frac{1}{LC}}\) = 100π (rad/s)

Khi đó cường độ dòng điện hiệu dụng đạt giá trị cực đại và dòng điện cùng pha với điện áp:

I_max = \(\frac{U}{R}\) = \(\frac{40\sqrt{2}}{20}\) = 2√2 A và φ = 0.

Biểu thức của dòng điện: i = 4cos(100πt) (A).

Bài 11 trang 80 sgk vật lý 12

Chọn câu đúng:

Đoạn mạch có R, L, C mắc nối tiếp có R = 40 Ω; \(\frac{1}{\omega C}\) = 20 Ω; ωL = 60 Ω. Đặt vào hai đầu mạch điện áp u = 240√2cos100πt (V). Cường độ dòng điện tức thời trong mạch là:

A. i = 3√2cos100πt (A)

B. i = 6cos(100πt + \(\frac{\Pi }{4}\)) (A)

C. i = 3√2cos(100πt - \(\frac{\Pi }{4}\)) (A)

D. i = 6cos(100πt - \(\frac{\Pi }{4}\)) (A)

Bài giải:

Chọn đáp án D.

Bài 12 trang 80 sgk vật lý 12

Chọn câu đúng:

Đoạn mạch có R, L, C mắc nối tiếp có R = 40 Ω; \(\frac{1}{\omega C}\) = 30 Ω; ωL = 30 Ω. Đặt vào hai đầu mạch điện áp u = 120√2cos100πt (V). Biểu thức của dòng điện tức thời trong mạch là:

A. i = 3cos(100πt - \(\frac{\Pi }{2}\)) (A)

B. i = 3√2 (A)

C. i = 3cos100πt (A)

D. i = 3√2cos100πt (A)

Bài giải:

Chọn đạp án D (tham khảo lời giải bài tập 8).

Giaibaitap.me