Tài liệu Phân loại bài tập dòng điện xoay chiều -mạch rlc không phân nhánh - theo phương pháp giản đồ vectơ

A . ĐẶT VẤN ĐỀ I. LÝ DO CHỌN ĐỀ TÀI Bài tập vật lý với tư cách là một phương pháp dạy học, nó có ý nghĩa hết sức quan trọng trong việc thực hiện nhiệm vụ dạy học vật lý ở nhà trường phổ thông. Thông qua việc giải tốt các bài tập vật lý các học sinh sẽ có được những kỹ năng so sánh, phân tích, tổng hợp…Do đó sẽ góp phần to lớn trong việc phát triển tư duy của học sinh. Đặc biệt bài tập vật lý giúp học sinh củng cố kiến thức có hệ thống cũng như vận dụng những kiến thức đã học vào việc giải quyết những tình huống cụ thể, làm cho bộ môn trở nên lôi cuốn, hấp dẫn các em hơn. Với việc chuyển đổi từ hình thức thi tự luận sang thi trắc nghiệm trong các kì thi yêu cầu học sinh không những nắm chắc kiến thức cơ bản mà cần có óc suy luận tốt, đủ thời gian giải bài tập cho kết quả chính xác. Vì vậy, việc sử dụng phương pháp nào sao cho nhanh nhất để có kết quả chính xác cao là điều mà giáo viên và các em học sinh rất chú trọng. Với lí do đó tôi chọn đề tài: “phân loại bài tập dòng điện xoay chiều -mạch RLC không phân nhánh - theo phương pháp giản đồ vectơ” . II. NỘI DUNG NGHIÊN CỨU. - Trình bày tổng quát về cơ sở lý thuyết. - Phân loại và đưa ra phương pháp giải. III. ĐỐI TƯỢNG NGHIÊN CỨU. - Bài tập vận dụng phương pháp giản đồ vectơ (cộng vectơ) trong nghiên cứu và khảo sát các dạng bài tập về dòng điện xoay chiều - mạch RLC không phân nhánh - trong chương trình vật lý phổ thông. 1 - Học sinh THPT IV. PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU. - Phương pháp thực nghiệm, phương pháp thống kê - Tham khảo các tài liệu liên quan đến đề tài. - Đề xuất phương pháp giải tổng quát. B. GIẢI QUYẾT VẤN ĐỀ I. Cơ sở lý luận Để thực hiện đề tài này tôi đã dựa theo các kiến thức liên quan đến dòng điện xoay chiều trong sách giáo khoa Vật lý 12 chương trình chuẩn và chương trình nâng cao ( các bài : Đại cương về dòng điện xoay chiều, Các mạch điện xoay chiều, Mạch có R,L,C nối tiếp, Công suất điện tiêu thụ của mạch điện xoay chiều. Hệ số công suất) ; sách Bài tập Vật lý 12 (chương trình chuẩn và nâng cao) và ở một số sách tham khảo. Các bài toán đặc thù về dòng điện xoay chiều có thể giải bằng 3 phương pháp: đại số, phương pháp giản đồ vectơ , phương pháp đồ thị. Tuy nhiên mỗi bài ưu tiên một phương pháp nào đó hơn tùy thuộc vào dữ kiện của bài toán và sở trường tư duy của từng người. Phương pháp sử dụng giản đồ vectơ để giải các bài tập về dòng điện xoay chiều là phương pháp mang tính tổng quát cao, dễ vận dụng, cho kết quả nhanh và chính xác, tránh được các phép tính dài dòng phức tạp. Phương pháp giản đồ véc tơ có hai cách vẽ: vẽ các véc tơ chung gốc ( véc tơ buộc) hoặc các véc tơ nối đuôi nhau (véc tơ trượt). Để học sinh không còn lúng túng khi áp dụng phương pháp giản đồ véc tơ thì tôi đã phân loại các dạng bài tập dòng điện xoay chiều mạch RLC nối tiếp sao cho dễ hiểu nhất. Từ đó tôi 2 củng cố thêm nghiệp vụ giảng dạy của mình và rèn luyện kỹ năng giải bài tập của học sinh. II. Thực trạng của vấn đề Là một giáo viên dạy học bộ môn vật lý đã nhiều năm qua quá trình thực tế dạy học, qua trao đổi với các bạn đồng nghiệp và qua tìm hiểu học sinh. Tôi thấy trong quá trình giải bài tập vật lý nói chung và giải bài tập dòng điện xoay chiều nói riêng, đối với tất cả học sinh kể cả học sinh khá giỏi thì quá trình giải bài tập vật lý còn gặp nhiều khó khăn. Bởi lẽ số tiết để các em củng cố lại kiến thức chưa nhiều, mối liên quan giữa toán học và vật lý rất chặt chẽ. kỹ năng vận dụng toán học vào giải bài tập còn lúng túng. Vì vậy kết quả đạt được của các em trong các kỳ thi chưa cao. Khi giải các bài toán điện xoay chiều đa số học sinh thường dùng phương pháp đại số còn phương pháp giản đồ véc tơ thì học sinh rất ngại dùng. Các em cho rằng phương pháp giản đồ véc tơ khó hiểu, phải vận dụng kiến thức hình học, véc tơ. Điều đó là rất đáng tiếc vì phương pháp giản đồ véc tơ dùng giải các bài toán rất hay và ngắn gọn .Có nhiều bài toán khi giải bằng phương pháp đại số rất dài dòng và phức tạp mất nhiều thời gian còn khi giải bằng phương pháp giản đồ véc tơ thì nhanh hơn và chính xác hơn. III. Các biện pháp tổ chức thực hiện  1. Cơ sở lý thuyết 1.1 Điện áp dao động điều hòa và dòng điện xoay chiều.  1.1.1. Điện áp dao động điều hòa. Cho 1 khung dây dẫn ( N vòng, diện tích S ) r quay đều trong một từ trường đều B với vận tốc góc .  - Tại thời điểm t bất kỳ, từ thông biến thiên qua khung dây:  = N.B.S.cos(t + φ) = 0 .cos(t + φ) 3 0 = N.B.S giá trị cực đại của từ thông : Giá trị tức thời của từ thông - Từ thông biến thiên trong khung dây dẫn xuất hiện suất điện động cảm ứng biến thiên điều hòa trong khung dây với cùng tần số. e=    = ’= .N.B.S.sin(ωt + φ) =Eo .cos(t + φ - 2 ) t - Điện áp gây ra ở 2 đầu khung cũng biến thiên điều hòa với cùng tần số  ( với các điều kiện thích hợp) : u = U0cos(ωt + φu ). 1.1.2. Dòng điện xoay chiều. Khi nối 2 đầu Điện áp u vào mạch kín, tạo ra trong mạch một dòng điện dao động cưỡng bức ( dòng điện xoay chiều ) có tần số góc bằng  có dạng: i = I0cos( ωt + φi ) (φ = φu – φi : độ lệch pha của u và i phụ thuộc vào tính chất của mạch điện)  Chú ý: Có thể chọn pha của i hoặc u làm gốc ta có: - Nếu i = I0.cos(t) thì u = U0.cos( t +  ) - Hoặc nếu u = U0.cos( t) thì i = I0.cos(t -  )  i và u giá trị tức thời của cường độ dòng điện và điện áp .  I0 và U0 giá trị cực đại của cường độ dòng điện và điện áp . - Giá trị hiệu dụng của dòng điện và điện áp : I= I0 U0 E0 ,U= ,E= 2 2 2 1.2 Dòng điện xoay chiều trong đoạn mạch R – L – C không phân nhánh. 1.2.1. Các dạng mạch đơn giản. Mạch chỉ có Điện () Điện trở hoạt R trở Góc lệch pha Giản đồ vectơ r I 00 O Định luật Ôm - Giá trị tức r UR i 4 động thời i= u R - Giá trị hiệu dụng I= U R - Giá trị cực đại Cuộn dây ZL = L. thuần cảm I0 = r UL  2 kháng U0 R - Giá trị hiệu r I O + dụng i UL I= Z L - Giá trị cực đại U 0L I0 = Z L Tụ điện thuần dung kháng ZC = 1 C.   2 O r I r UC + - Giá trị hiệu i dụng UC I= Z C - Giá trị cực đại U 0C I0 = Z C 5 1.2.2. Mạch R,L,C nối tiếp. +) Nếu i = I0.cos.t thì u = U0.cos(.t +  ) với U0 = I0.Z - Tổng trở: Z = R 2   Z L  ZC  - Góc lệch pha giữa u và i: 2 tan = Z L  ZC R +) Giản đồ vectơ. r UL r U r r U L  UC  O r UC r UL r UR r U  O i Vẽ theo quy tắc hình bình hành r UC i r UR Vẽ theo quy tắc đa giác 1.2.3. Công suất tiêu thụ của đoạn mạch. - Công suất: P = U.I.cos với cos là hệ số công suất của đoạn mạch ( 0 ≤ cos ≤ 1). Với cos = R Z - Nếu mạch chỉ có tụ điện; cuộn dây thuần cảm ; hoặc cả hai yếu tố ghép nối tiếp thì mạch không tiêu thụ công suất:  = ± ( Lưu ý: Từ tan =  ( cos = 0) 2 Z L  ZC Z Z R và cos = -> sin = L C ) R Z Z - Trường hợp: ZL = ZC trong mạch có cộng hưởng điện: IMAX = U R 6 1.2.4. Các chú ý khác. - Mạch R, L,C nối tiếp nếu thiếu một yếu tố nào thì cho điện trở tương ứng bằng không và vẫn dùng công thức tổng quát cho R, L, C. - Trong trường hợp tính pha hoặc dựng giản đồ vectơ thì quy ước lấy i làm gốc và so sánh pha của điện áp với pha của i để viết các biểu thức tức thời. 2. VẬN DỤNG PHƯƠNG PHÁP GIẢN ĐỒ VECTƠ GIẢI CÁC DẠNG BÀI TẬP CƠ BẢN VỀ MẠCH RLC KHÔNG PHÂN NHÁNH. 2.1.Chủ đề 1: Xác định các đại lượng của mạch RLC nối tiếp thoả mãn các điều kiện đã cho. 2.1.1. Phướng pháp giải. - Nếu cho góc lệch pha của u và i toàn mạch ( hoặc ở 1 đoạn mạch nhỏ nào đấy) thì ta dùng: - Công thức: tan = Z L  ZC R và cos = R Z - Dựng giản đồ vectơ và tính toán các đại lượng liên quan. r UL  O r UC r UL r U r r U L  UC r UR r U i  O r UC i r UR - Nếu cho P và Q ta dùng: P = U.I.cos = R.I2 và Q = R.I2.t Sau đó áp dụng định luật Ôm cho đoạn mạch. - Nếu cho số chỉ vôn kế , ampekế thì dựa vào các giá trị đó vẽ giản đồ sau đó áp dụng giải bài toán liên quan. 7 2.1.2. Ví dụ minh họa. N M   Bài toán 1: Xác định R,L,C theo giữ kiện bài toán A Cho mạch điện như hình vẽ: R1 UAB có f = 100Hz và U không đổi.  B L R2 C a. Mắc Ampe kế (Ra = 0) vào M, N thì Ampekế chỉ I = 0.3A, dòng điện trong mạch lệch pha 600 so với uAB, công suất tỏa nhiệt trong mạch là P = 18W. Tìm R1, L, U0. Cuộn dây thuần cảm. b. Mắc Vônkế ( Rv =  ) vào M, N thay cho Ampe kế thì vôn kế chỉ 60V, điện áp trên vôn kế trễ pha 600 so với uAB. Tìm R2 và C ? Bài giải a. Mắc Ampekế vào M, N r U - Vì I = 0.3A, Ra = 0 nên VM = VN -> M ≡ N, dòng điện 1 Không qua R2 và C. Mạch điện chỉ còn R1 nối tiếp với L - Từ giản đồ: 1 = + P = R1.I2 -> R1 = L= O r UL i r U R1  3 Z P  200 ; tan1 = L1 -> ZL1 = R1. 3 = 200 3 ; 2 R1 I Z L1 = 0.551H  - điện áp 2 đầu mạch điện: U = I.ZAM = 120V b. Mạch điện gồm: R1 nối tiếp L nối tiếp với R2 nối tiếp với C. * Dựng giản đồ vectơ: 8 r r Z U L  U R1 ( với tanAM = L  3 �  AM R1 r r r - Ta có: U AB  U AM  U MB Vì UMB = 60V; UAB = 120V; DOP =60   UMB = r U  60 ) L C 0 r U AB D 0 1 UAB 2 ODP =30  0 E r U R2 r UC Q r r Vậy: U AM  U MB F  O ODP vuông tại P; r U AM i r U R1 r P U MB * Từ giản đồ vectơ ta suy ra được:  = 300;  POF =300 * uAB sớm pha hơn i một góc tan =  nên: 6 Z L  ZC 1 R  R2  � Z L  ZC  1 (1) R1  R2 3 3 * uMB muộn pha hơn i một góc tanMB = tan(   nên: 6 1 Z R    C � Z C  2 (2) )=  R2 3 3 6 * Từ (1) và (2) ta có: R2 = 200 1 3 4 3Z L  R1  �C   .10 F  200 ; Z C  Z C 4 3 2  Bài toán 2: Xác định R,L,C sau đó viết biểu thức i, u Ví dụ 1: Cho mạch điện xoay V1 L, r  M C A F V2 R E  N 9 chiều như hình vẽ Các Vônkế nhiệt có RV =  , Ampekế có Ra = 0. Giữa M, N đặt một điện áp xoay chiều xác định bởi biểu thức: UMN = U0.cos(100t) V a. Vôn kế V1 chỉ 80 3 V, vônkế V2 chỉ 120V. Điện áp giữa 2 đầu vôn kế V 1 nhanh pha hơn điện áp giữa 2 đầu tụ điện một lượng vôn kế lệch pha nhau  . Ampekế chỉ 2  và điện áp giữa 2 đầu các 6 3 A. Tính R, L, C ? b. Giữ R, cuộn dây và UMN không đổi. Thay đổi C bằng C’ thì công suất toàn mạch là P = 240W. Viết biểu thức của i ? Bài giải - Vẽ lại mạch điện như hình vẽ: M V2 E  V1 L, r L,r R A  M F C A F R  N E V2 C  N V1 a. Theo bài ta có: UME = I.  R  r 2  Z L2  120V 10 UL = UME.sin  1  120.  60V 6 2 ZL = UL  20 3 I L= Z L 20 3    100  0 và R =  3 = i r r UR Ur 6  6 r UC * Mặt khác ta có: UR = UFN.cos r U ME r UL   U ME  U FN * Dựng giản đồ vectơ: 2 3 A  R2 + Z C = 802 R 2  Z C2  80 3V với I = UFN = I. r U FN U FN 40 3V 2 UR  40 I UC = I.ZC = UFN.cos  6 = 80 3. 3  120V  C = 45,94 F 2 b. Với các đại lượng R, r, L, U không đổi. Khi C thay đổi thành C’ ta thấy: r r r r * Giản đồ: U ME  U R  U r  U L không đổi hình dạng ta có: Cos Rr  3 120  � R  r  cos .Z ME  .  60 = Z ME 6 2 6 3 P = I’2( R + r )  I’ = 2A; I’0 = 2 2 A Z=  R  r 2   Z L  Z C   40 3 Vậy: Z’ = 2 Độ lệch pha của u và i trong mạch: cos = IZ  60  I' Rr 1�  0 Z' * Biểu thức dòng điện: i = 2 2 .cos (100t) A Ví dụ 2: Cho mạch điện xoay chiều như hình vẽ Đặt vào 2 đầu AB một điện áp: A C L R  M  N  11 B u = 200 2 cos100t (V) thì i = 2 2 cos100t (A). Biết uAN vuông pha với uMB. 1. Tính R, L, C ( biết cuộn dây thuần cảm ) 2. Viết biểu thức: uAN; uMB ? Bài giải 1. Từ các giả thiết đã cho suy ra: u và i cùng pha ->  = 0, khi đó có cộng hưởng điện trong mạch: ZL = ZC và UL = UC r UL * Dựng giản đồ vectơ: uAN vuông pha với uMB Với r r r r r r U MB  U R  U L ; U AN  U C  U R - Tam giác OQP vuông cân P r U MB H 450 O 0 45 * OHP = OHQ và là các tam giác vuông cân r UC UL = UC = UR  R = ZL = ZC r Ur UR Q i r U AN � ZL 1 �L     H U � Z =  100  � 1 104 I � C  F �  � .Z C 2. Viết biểu thức của điện áp: * ZMB = R 2  Z L2  R 2  100 2 ; U0MB = I0.ZMB = 400V - Từ giản đồ vectơ: uMB sớm pha hơn i một góc    uMB = 400cos(100t + )V 4 4 * ZAN = R 2  ZC2  R 2  100 2 ; U0AN = I0.ZAN = 400V - Từ giản đồ vectơ: uAN chậm pha hơn i một góc    uAN =400cos(100t - )V 4 4  Bài toán 3: Xác định R,L,  L R M  E r =0 C  F  N 12 N Cho mạch điện xoay chiều: Biết U = UMN = 200V; UMF = 160 2 V UFN = 40V; I = 0.8A a. Tìm R, L và , biết C = 104 F  b. Tìm công suất của mạch ?Tìm ’ khác để mạch có cùng công suất trên? Bài giải a. Dựng giản đồ vectơ * Áp dụng định lý Cosin trong tam giác thường ta có: 2  U 2  U 2  2U U MN MF FN MF .U FN cos r 2 2 2 U MF  U FN  U MN 1   cos = 2U MF .U FN 2 r U MF r U MN * Mặt khác: UL = UEF = UMF cos = 160 2. * Cos = 1  160 OV 2  1 �   450  OHA vuông cân  UR = UL = 160 V 2 ZC  AU L  r r B U �U C FN i H r UR U FN 50 I � U R 160 R   200 � � I 0.8 Vậy: � �Z  U L  200; Z  1  50 C �L I C. và 1 1   200  = C.Z C 1 104.50 rad/s  L= ZL 1  H   b. Công suất của mạch: * P = I2.R = (0.8)2.200 = 128 W 13 * Theo bài khi  thay bằng ’ thì công suất của mạch không thay đổi ta có P = P’  U 2R U 2R  R 2  ( Z L  Z C ) 2 R 2  ( Z L'  Z C' ) 2 => - Nếu L  - Nếu L  L  (với L,C=const) 1 1 ( ' L  ' ) C C 1 1  ' L  ' C C  LC  1  ' ( loại vì L, C,  đều dương ) 1 1  ( ' L  ' )  Z L  Z C 150 C C Với L = 1 10  4 H;C  F   =>  ' 50 rad/s  Bài toán luyện tập: A Bài 1:Cho mạch điện xoay chiều hình vẽ L, r = 0 R C  B  M AB có: u = 100 2 cos100t (V). Toàn mạch có I = 0.5A, biết uAM sớm pha hơn i một giá trị hơn uAB một giá trị  ( rad); uMB trễ pha 6  ( rad).Tìm R, C ? Viết biểu thức của uAM ? 6 Đáp số : R = UR  100 , C  3 .10  4 F 4 I uAM = 81.65. cos ( 100t +  )V 2 Bài 2: Cho mạch điện xoay chiều như hình vẽ: MQ có điện áp xoay chiều tần số f = 50Hz, vôn kế nhiệt V chỉ 90V ( RV =  ); uMN lệch pha 1500 và uMP lệch pha 300 so với uNP. Đồng thời UMP = UMN = UPQ. Biết RL= 30 a. Hỏi cuộn dây có điện trở thuần M  C N R  P V 14 Q Không ? Giải thích ? b. Tìm uMQ ? c. Tìm L của cuộn dây ? r0 Đáp số : a. 2.2. Chủ đề 2: b. UMQ = 2.30 3 . c. L= 3  90(V ) 2 Z L 15 3   0.0826 H  82.6mH  100 Các dạng bài toán cực trị ( Biện luận một đại lượng biến thiên trong mạch điện xoay chiều ) 2.2.1. Phương pháp giải. Tìm một đại lượng vật lý thỏa mãn điều kiện số chỉ Ampekế, Vônkế cực đại, công suất tiêu thụ cực đại.  Số chỉ Ampekế cực đại: - Tính Z = R 2   Z L  Z C  , I  2 U Z - U = const, IMax → Zmin = R và ZL = ZC ( cộng hưởng)  Số chỉ Vônkế cực đại: - Dùng định luật ôm cho U đoạn mạch do Vônkế chỉ. - Nếu Vônkế được mắc vào 2 đầu đoạn mạch có điện trở biến đổi ( như ở C, L) thì dùng giản đồ vectơ để biện luận. r Biện luận theo giá trị biến thiên của L r U - Vẽ giản đồ vectơ và giải tam giác: O  GiảnU đồ vectơ L 1 r UR 1 r U RC i 15  r UC UL U sin   �UL  U. sin  sin  sin  U R R Với sin = U  2 không đổi R  Zc 2 RC U không đổi; ULmax khi (  = → ULmax = U. R 2  Z C2 R ; ZL   ) 2 R 2  Z C2 ZC Biện luận theo giá trị biến thiên của C Giản đồ vectơ - Vẽ giản đồ vectơ và giải tam giác: UC U sin   � UC  U . sin  sin  sin  UR Với sin = U  RL R R2  ZL2 r U RC không đổi U không đổi; UCmax khi (  =  ) 2 O  1 r U  r UL r UR i r UC 2 2 R 2  Z L2 Z  R  Z L → UCmax = U. ; C ZL R 2.2.2 Ví dụ minh họa  Bài toán 1: Số chỉ Ampekế cực đại Cho mạch điện xoay chiều như hình vẽ: AB có: u = 200 2 cos100t (V); R = 50 ( Bỏ qua điện trở của ampekế, dây nối, khóa K ) 16 a. Khi K đóng; ampekế chỉ 2A. Tìm C? b. Khi K ngắt; thay đổi L của A cuộn dây để ampekế chỉ giá L,r  A R M C    B K  so 2 trị cực đại và uAM lệch pha với uMB. Tính L, r ? Viết i ? Bài giải a. * K đóng, nối tắt A và M; mạch chỉ còn R, C nối tiếp U U 200 I1 = Z � Z1  I  2  100 ; Z1  R 2  ZC2 � ZC  Z12  R 2  50 3 1 1 1 1 �36, 7.106 F  36,7  F  C = Z .  100 .50 3 C M  U AM r UL r U MB  r UC Ur b. * K ngắt , mạch có R, r, L, C mắc nối tiếp. - Dựng giản đồ vectơ như hình vẽ Ta có: tan   R 1  ZC 3 => Theo bài: uAM lệch pha tan    A  6 r UR B i   so với uMB =>   3 2 r  r Z L . tan   3Z L ZL U U * Mặt khác: I = Z  2 2 với U và (r + R) không đổi  cộng  R  r    Z L  ZC  hưởng (ZL = ZC =50 IMAX = 3 ), L= ZL  = 0,28 H; r = U  1A � Io  2 A  i = Rr 3.Z C 150 2 cos100t (A) R  Bài toán 2: Số chỉ Vônkế cực đại M L P C  r =0 V 17 N N Ví dụ 1: 1 H  Cho mạch điện: R = 100 3; L  uMN = 120 2 cos100t (V), RV =  Điều chỉnh C để số chỉ Vônkế cực đại. Tìm C ? A r Bài giải * Dựng giản đồ vectơ như hình vẽ: O - Với R = 100 3; Z L  100 ZRL = R 2  Z L2 =200  r U - Từ giản đồ ta có: sin   r U RL UR I .R R 3     �  U RL I .Z RL Z RL 2 3 UL i r H UR  r B U C Dù cho Z toàn mạch (do đó I toàn mạch ) biến thiên nhưng  =  vẫn không đổi. 3 U U U C - Tam giác AOB: sin   sin  � U C  sin  .sin  với U, sin không đổi để UCmax thì ta có: (sin)max = 1   = 1 2  2 r r  =>   6 ( U RL  U ) 1 2  URL = U C ; I .Z RL  Z C .I � ZC  2Z RL 1 Vậy ZC = 400  => C = .Z C 1 1   .10  4 C 100 .400 4 Ví dụ 2: Cho mạch điện như hình vẽ: uAB = 85 2 cos 100t (V) Các Vônkế có RV =  .Số chỉ các vônkế lần lượt là: A  U1 = 35V; U2 = 35V; U3 =85V B V1 V2 R C M V 18 L,r V3 N a. Chứng minh cuộn dây có r ? b. Thay đổi C để UV2max ? Tìm UV2max Bài giải a. Vônkế V3 chỉ UNB = U3 = 85V - Giả sử: r = 0 thì UL = U3 = 85V - Vônkế V1 chỉ U1 = UR = 35V; Vônkế V2 chỉ U2 = UC = 35V - Mạch gồm R, L, C nối tiếp nên: U’AB = U R2  (U L  U C ) 2 �61 V - Giả thiết lại cho UAB = 85V ≠ U’AB. r UL Pr  Vậy cuộn dây có điện trở thuần r b. Dụng giản đồ như hình vẽ. U 2 AB 2 2 (U R  U r )  (U L  U C ) 85 2 O   2 3 U U L2  U r2 85 2 => UL = 115 V ; Ur =80 V r U Rr H i r U AB Q - Từ giản đồ ta có: U U rRL  Z L L tan = U  R  r  1 �   4 Rr r r U  UC E Vì ZL, R, r không đổi nên  = const. Khi ZC thay2 đổi và sin = cos = 2 = const 2 - và  =  = 450 r r r - Do U AB  U rRL  U C UC U AB U sin    � UC  U 2  U . sin  sin(90   ) cos sin  19 ( cos = const ) U2 = UV2max khi (sin)max = 1   = 900 và UV2max = U  85 2 = 120V cos L  Bài toán luyện tập: N   A Bài 1: C  M  N B Cho mạch điện như hình vẽ Trong đó R = 100 và C = 31,8µF. Biết : u = 200 2 cos 100t (V). Hãy xác định giá trị của L để điện áp hiệu dụng giữa hai đầu cuộn cảm cực đại và tính giá trị cực đại đó. 2 Đáp số : L =  H. ULmax = 200 Bài 2: Cho mạch điện như hình vẽ: AB có: u = 120 a. Khi L = Và uMB sớm pha 3  H thì uAN trễ pha so với uAB  3  so với uAB. 3  A 2 cos 100t R A M Tính R, C V. (V) L C  2 N   B V b. Đổi L để Ampekế chỉ cực đại. Tìm Imax ? Đáp số : a, C = 21,2 F, R = b ,L0 = 2.3. Chủ đề 3: Z L 1,5  H   UR  150 3V I U U AB AB , IMax = Z  R  0, 46 A Min Bài toán hộp đen ( xác định các đại lượng chưa rõ trong một mạch điện xoay chiều) 2.3.1. Phướng pháp giải. 20