Chào mừng Bạn tham gia Diễn Đàn VNKienThuc.com - Định hướng Forum Kiến Thức
- HÃY TẠO CHỦ ĐỀ KIẾN THỨC HỮU ÍCH VÀ CÙNG NHAU THẢO LUẬN
Kết nối: VNK X - VNK groups | Nhà Tài Trợ: BhnongFood X - Bhnong groups - Đặt mua Bánh Bhnong

Trả lời chủ đề

Nội dung: <blockquote data-quote="Ntuancbt" data-source="post: 3999" data-attributes="member: 40">Giải bài tập điện xoay chiều nói chung có 4 phương pháp chính.Một là: Dùng phương pháp đại số - thiết lập bài toán dưới các phương trình và hệ phương trình để giải quyết bài toánHai là: Dùng phương pháp giải tích: Thiết lập bài toán dạng hàm số sau đó khảo sát sự biến thiên của nó để xác định ẩn số - Thừong sử dụng cho các bài toán tìm cự trịBa là: Phương pháp hình học - biểu diễn bài toán bằng giãn đồ véc tơ rồi sử dụng các kiến thức hình học phẳng để tìm ẩn sốBốn là: Dùng phương pháp số phức - Biểu diễn bài toán dạng phức rồi giải - đây là cách rất hay và tiện lợi song ít dùng vì số phức mãi năm nay mới đua và dạy ở phổ thông sau hơn 15 năm vắng bóngBài viết này tôi giới thiệu với các em cách dùng giãn đồ véc tơ để giải bài toán điện xoay chiều. Vì đánh latex khá lâu nên tạm thời các em tải tập đính kèm này đọc và học thử thắc mắc gì có thể lên diễn đàn để hỏi hoặc vào Blog vật lý của tôi: <a href="https://violet.vn/blogvatly" target="_blank">https://violet.vn/blogvatly</a>Chúc các em học tốt dạng toán này!Thân ái: N.tuancbtGiải bài toán điện xoay chiều bằng cách dùngGiản đồ véctơA. Cách vẽ giản đồ véc tơ:I.Xét mạch R,L,C ghép nối tiếp như hình vẽ 1.Vì R,L,C ghép nối tiếp nên ta có: iR= iL=iC=i do vậy việc so sánh pha dao động giữahiệu điện thế hai đầu các phần tửvới dòng điện chạy qua nó cũng chính là so sánh pha dao độngcủa chúng với dòng điện chạy trong mạch chính. Vì lí do đó trục pha trong giản đồ Frexnel tachọn là trục dòng điện. Các véc tơ biểu diễn dao động của các hiệu điện thế hai đầu các phần tửvà hai đầu mạch điện biểu diễn trên trục pha thông qua quan hệ của nó với cường độ dòng điện.Ta có:+ uR cùng  pha  với  i  nên R U cùng  phương  cùng  chiều với trục i(Trùng với i)+ uLnhanh phađ2so với i nênL Uvuông góc với Trục i và hướng lên(Chiều dương là chiều ngược chiều kim đồng hồ)+uCchậm pha đ2so với i nênC U vuông góc với trục i vàhướng xuốngKhi này hiệu điện thế hai đầu đoạn mạch là:R L C      (hình vẽ 2)Để thu được một giãn đồ véc tơ gọn và dễ nhìn nhất ta không nên dùng quy tắc hình bìnhhành mà nên dùng quy tắc đa giác.Quy tắc đó được hiểu như sau:Xét tổng véc tơ:  . D A B C      Từ điểmngọn của véc tơ Ata vẽ nối tiếp véc tơ B(gốc của Btrùng với ngọn của A). Từ ngọn của véc tơ Bvẽ nối tiếp véc tơ C. Véc tơ tổng Dcó gốc là gốc của  Avà có ngọn là ngọn của véc tơ cuối cùng C(Hình vẽ 3)Vận  dụng  quy  tắc  vẽ  này  ta  bắt  đầu  vẽ  cho  bài  toán mạch điện.1. Trường hợp 1: (UL> UC)-Đầu tiên vẽ véc tơ  R U, tiếp đến là R Ucuối cùng là R U. Nối gốc của R Uvới ngọn của  R Uta được véc tơ R Unhư hình 4a.(Hình 4b vẽ theo cách dùng HBH như SGK)Vẽ theo quy tắc hình bình hành  Vẽ theo quy tắc đa giácVẽ theo quy tắc đa giácVẽ theo quy tắc hình bình hànhVẽ theo quy tắc hình bình hành  Vẽ theo quy tắc đa giác2. Trường hợp 2 UL< UCLàm lần lượt như trường hợp 1 ta được các giản đồ thu gọn tương ứng làChú ý:Thực ra không thể có một giãn đồ chuẩn cho tất cả các bài toán điện xoay chiềunhưng những giãn đồ được vẽ trên là những giãn đồ thường dùng nhất. Việc sử dụng giãn đồ véctơ nào hợp lí phụ thuộc vào kinh nghiệm của người học. Dưới đây là một số bài tập có sử dụnggiãn đồ véc tơ làm ví dụ. B.Bài tập.Bài số 1.Cho mạch điện xoay chiều như hình vẽ, cuộn dây thuần cảm có độ tự cảm L, tụđiện có điện dung C, điện trở có giá trị R. Hai đầu A,B duy trì một hiệu điện thếu = 100 2cos100 (V) t  . Cường độ dòng điệnchạy trong mạch có giá trị hiệu dụng là; 0,5A.Biết hiệu điện thế giữa hai điểm A,M sớm pha hơn dòng điện một gócRad; Hiệu điệnthế giữa hai điểm M và B chậm pha hơn hiệu điện thế giữa A và B một góca. Tìm R,C?b. Viết biểu thức cường độ dòng điện trong mạch?c. Viết biểu thức hiệu điện thế giữa hai điểm A và M?Lời giải:Chọn trục dòng điện làm trục phaTheo bài ra uAMsớm phaso với cường độ dòng điện. uMBchậm pha hơn uABmột gócmà uMBlại chậm pha so với i một gócnên uABchậm phaso với dòng điện.Vậy ta có giản đồ vecto sau biểu diện phương trình:  AB AM MB  U   Từ giãn đồ vec to ta có:UAM= UAB.tg6=100/ 3(V)UMB= UC= UAM/sin6= 200/ 3(V)UR= UAM.cos6= 50 (V)a. Tìm R,C?R = UR/I =50/0,5 = 100; C = -4C C31/ùZ=I/ùU= .10 F4đb. Viết phương trình i? i = I0cos(100đt+ i ) Trong đó: I0= I.  2=0,5 2(A); i =-=3(Rad). Vậy i = 0,5 2cos(100đt+3) (A)c.Viết phương trình uAM?UAM= U0AMcos(100đt+ AM )Trong đó: U0AM=UAM 2=1001. khi vẽ giản đồ véc tơ cần chỉ rỏ: Giản đồ vẽ cho phương trình hiệu điện thế nào? Các véctơ thành phần lệch pha so với trục dòng điện những góc bằng bao nhiêu?2. Khi viết phương trình dòng điện và hiệu điện thế cần lưu ý: được định nghĩa là góclệch pha của u đối với i do vậy thực chất ta có: =  uNếu bài toán cho phương trình u tìm i ta sử dụng (1*). Trong bài này ý b) thuộc trường hợpnày nhưng có  uNếu bài toán cho phương trình i tìm u của cả mạch hoặc một phần của mạch(Trường hợp ýc) bài này) thì ta sử dụng (2*). Trong ý c) bài này ta có  AM  =6 3 2AM u i iBài tương tự:Cho mạch điện như hình vẽ. u = 160 2sin100 (V) t  . Ampe kế chỉ 1A và inhanh pha hơn hiệu điện thế hai đầu A,B một góc6Rad. Vôn kế chỉ 120v và uVnhanh pha 3so với i trong mạch.a.  Tính R, L, C, r. cho các dụng cụ đo là lí tưởng.b. Viết phương trình hiệu điện thế hai đầu A,N và N,B.Bài  số  2: Cho  mạch  điện  xoay  chiều  như  hình  vẽ.Hiệu điện thế hai đầu có tần số f = 100Hz và giá trịhiệu dụng U không đổi.1./Mắc vào M,N ampe kế có điện trở rất nhỏ thì pe kế chỉ I = 0,3A. Dòng điện trong mạchlệch pha 600so với uAB, Công suất toả nhiệt trong mạch là P = 18W. Tìm R1, L, U2./ Mắc vôn kế có điện trở rất lớn vào M,N thay cho Ampeke thì vôn kế chỉ 60V đồngthời hiệu điện thế trên vôn kế chậm pha 600so với uAB. Tìm R2, C?Lời giải:1. Mắc Am pe kế vào M,N ta có mạcháp dụng công thức tính công suất: P = UIcossuy ra: U = P/ Icos Thay số ta được: U = 120V.Lại có P = I2R1suy ra R1= P/I2.Thay số ta được: R1= 200Từ i lệch pha so với uAB600và mạch chỉ có R,L nên i nhanh pha so với u vậy ta cótg = = 3 Z = 3R =200 3(Ù) L= H2.Mắc vôn kế có điện trở rất lớn vào M,N ta có mạch như hình vẽ:Vì R1, L không đổi nên góc lệch pha của uAMso với i trong mạch vẫn không đổi so với khichưa mắc vôn kế vào M,N vậy: uAMnhanh pha so với i một góc  AM. Cũng từ giả thiết hiệuđiện thế hai đầu vôn kế uMBtrể pha một gócđ3so với uAB. Tù đó ta có giãn đồ véc tơ sau biểu diễn phương trình véc tơ:  AB AM MB  U    Từ giãn đồ véc tơ ta có:2 2 2 2 2AM AB MB AB MB U =U +U -2 .cosđ3thay số ta được UAM= 60 3V. áp dụng định luật ôm cho đoạn mạch AM ta có: I = UAM/ZAM= 0,15 3A.Với đoạn MB Có ZMB= Kinh Ngiệm:1/Bài tập này cho thấy không phải bài tập nào cũng dùng thuần tuý duy nhất một phươngpháp. Ngược lại đại đa số các bài toán ta nên dùng phối hợp nhiều phương pháp giải.2/Trong bài này khi vẽ giãn đồ véc tơ ta sẽ bị lúng túng do không biết uABnhanh pha haytrể pha so với i vì chưa biếtrỏ sự so sánh giữa ZLvà ZC. Trong trường hợp này ta cứ vẽ ngoàigiấy nháp theo một phương án lựa chọn bất kỳ(Đềucho phép giải bài toán đến kết quả cuốicùng). Sau khi tìm được giá trị của ZLvà ZCta sẽ có cách vẽ đúng. Lúc này mới vẽ giãn đồ chínhxácvào bài giải.Bài số 3.Cho mạch điện R,L,C mắc nối tiếp như hình vẽ trong đó uAB=U 2cos (V) t .   (2) và hiệu điện thế cực đại ha đầucuộn dây là:1./tính R, ZC?Thay số giải hệ phương trình (1),(2) với ẩn là R và .2./ Thay ULMAXvà các đại lượng đã tìm được ở câu 1 vào 3 ta tìm được U.Phụ bài:  Chứng minh (2) và (3).Ta có giãn đồ véc tơ sau biểu diễn phương trình véc tơ:  R C L RC L U ()            Từ giãn đồ véc tơ, áp dụng định lí hàm số sin cho tam giác OMN ta được;Từ (4) ta thấy vì U, R, ZC= sonst nên ULbiến thiên theo sinTa có: ULmax khi sin= 1 suy ra =900.Vậy khi ULMax thì ta có:2 2CLMaxR ZR đccm (3))Tam giác MON vuông và vuông tại O nên (đccm 2)Trên là phương pháp dùng giãn đồ véc tơ trong việc giải các bài tập điện xoay chiều, nếucó vấn đề gì cần trao đổi có thể liên lạc vớitôi qua số điện thoại 037553045 hoặc 0977015155Chúc các em học tốt!</blockquote>

Tên

Mã xác nhận