Bài 14. Mạch có R, L, C mắc nối tiếp

Lý thuyết và bài tập bài 14: Mạch có R, L, C mắc nối tiếp, chương III, Vật lý 12

MẠCH CÓ R, L, C MẮC NỐI TIẾP

Điện áp và tổng trở của mạch:

\(\left\{ \begin{array}{l}U = \sqrt {U_R^2 + {{\left( {{U_L} - {U_C}} \right)}^2}}  \to {U_0} = \sqrt {U_{0R}^2 + {{\left( {{U_{0L}} - {U_{0C}}} \right)}^2}} \\Z = \sqrt {R_{}^2 + {{\left( {{Z_L} - {Z_C}} \right)}^2}} \end{array} \right.\)

Bài Tập / Bài Soạn: 

Câu C1 trang 75 sách giáo khoa Vật lý 12

Đề bài

Hãy nhắc lại định luật về hiệu điện thế trong mạch điện một chiều gồm nhiều điện trở mắc nối tiếp

Lời giải chi tiết

Hiệu điện thế của mạch điện một chiều gồm nhiều điện trở ghép nối tiếp bằng tổng hiệu điện thế của từng đoạn U = U1 + U2 + …

 

Câu C2 trang 76 sách giáo khoa Vật lý 12

Đề bài

Hãy giải thích vị trí tương hỗ của các vecto quay U và I trong hình 14.2 SGK.

Lời giải chi tiết

Đoạn mạch chỉ có \(\overrightarrow R \)

\(\overrightarrow {{U_R}} \) hợp với \(\overrightarrow I \) một góc 0o

\(\overrightarrow {{U_R}} \) song song với \(\overrightarrow I \)

Đoạn mạch có C

\(\overrightarrow {{U_C}} \) hợp với \(\overrightarrow I \) một góc -90o

\(\overrightarrow {{U_C}} \) vuông góc với \(\overrightarrow I \) hướng xuống

Câu C3 trang 77 sách giáo khoa Vật lý 12

Đề bài

Chứng minh các hệ thức (14.1), (14.2) cho trường hợp UL > UC.

Lời giải chi tiết

Với \({U_L} > {U_C}\)

Từ hình vẽ ta có:

Bài 1 trang 79 sách giáo khoa Vật lí 12

Đề bài

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

Lời giải chi tiết

Định luật Ôm của dòng điện xoay chiều của đoạn mạch R, L, C mắc nối tiếp: “Cường độ hiệu dụng trong mạch R, L, C mắc nối tiếp có giá trị bằng thương số của điện áp hiệu dụng giữa hai đầu mạch và tổng trở của mạch.”

Biểu thức: \(I = \frac{U}{Z} = \frac{U}{{\sqrt {{R^2} + {{({Z_L} - {Z_C})}^2}} }}\)

Bài 2 trang 79 sách giáo khoa Vật lí 12

Đề bài

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

Lời giải chi tiết

1 - e;              2 - c;            3 - a;        

4 - a;              5 - c;             6 - f.

Bài 3 trang 79 sách giáo khoa Vật lí 12

Đề bài

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

Phương pháp giải - Xem chi tiết

Sử dụng lí thuyết về hiện tượng cộng hưởng

(SGK trang 78)

Lời giải chi tiết

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 (Z= Zc).

Đặc trưng của cộng hưởng: 

- Dòng điện cùng pha với điện áp.

Bài 4 trang 79 sách giáo khoa Vật lí 12

Đề bài

Mạch điện xoay chiều gồm có R = 20 Ω nối tiếp với tụ điện C = \(\dfrac{1 }{2000\pi}F\). Tìm biểu thức của cường độ dòng điện tức thời i, biết u = 60\(\sqrt2\)cos100πt (V).

Phương pháp giải - Xem chi tiết

Áp dụng công thức tính: 

Tổng trở  \(Z = \sqrt {{R^2} + Z_C^2} \),

Định luật Ohm I = \(\dfrac{U}{Z}\),

Công thức tính độ lệch pha giữa u và i  tanφ = \(\dfrac{-Z_{C}}{R}\)

Của mạch R,C mắc nối tiếp, 

Lời giải chi tiết

Dung kháng: 

Bài 5 trang 79 sách giáo khoa Vật lí 12

Đề bài

Mạch điện xoay chiều gồm có R = 30 Ω nối tiếp với cuộn cảm thuần:  L = \(\dfrac{0,3}{\pi }H\). Cho điện áp tức thời giữa hai đầu mạch u = 120\(\sqrt2\)cos100πt (V). Viết công thức của i.

Phương pháp giải - Xem chi tiết

+ Đọc phương trình điện áp

+ Sử dụng biểu thức tính cảm kháng: \({Z_L} = \omega L\)

+ Sử dụng biểu thức tính tổng trở của mạch: \(Z = \sqrt {{R^2} + {{\left( {{Z_L} - {Z_C}} \right)}^2}} \)

+ Sử dụng biểu thức tính cường độ dòng điện cực đại: \({I_0} = \dfrac{{{U_0}}}{Z}\)

Bài 6 trang 79 sách giáo khoa Vật lí 12

Đề bài

 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 ZC và cường độ hiệu dụng I.

Phương pháp giải - Xem chi tiết

Áp dụng công thức tính hiệu điện thế hiệu dụng giữa hai đầu đoạn mạch R,C mắc nối tiếp : U2 = U2R + U2C

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

Lời giải chi tiết

Bài 7 trang 80 sách giáo khoa Vật lí 12

Đề bài

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= 40 V.

a) Xác định ZL .

b) Viết công thức của i.

Phương pháp giải - Xem chi tiết

+ Đọc phương trình điện áp

+ Sử dụng biểu thức tính hiệu điện thế hiệu dụng: \(U = \dfrac{{{U_0}}}{{\sqrt 2 }}\)

Bài 8 trang 80 sách giáo khoa Vật lí 12

Đề bài

Mạch điện xoay chiều gồm có: R = 30 Ω, C = \(\dfrac{1 }{5000\pi }F\), L = \(\dfrac{0,2}{\pi}H\). Biết điện áp tức thời hai đầu mạch u = 120\(\sqrt2\)cos100πt (V). Viết biểu thức của i.

Phương pháp giải - Xem chi tiết

+ Đọc phương trình điện áp

+ Sử dụng biểu thức tính cảm kháng: \({Z_L} = \omega L\)

+ Sử dụng biểu thức tính dung kháng: \({Z_C} = \dfrac{1}{{\omega C}}\)

+ Sử dụng biểu thức tính tổng trở: \(Z = \sqrt {{R^2} + {{\left( {{Z_L} - {Z_C}} \right)}^2}} \)

Bài 9 trang 80 sách giáo khoa Vật lí 12

Đề bài

Mạch điện xoay chiều gồm có: R = 40 Ω, \(C = {1 \over {4000\pi }}F,L = {{0,1} \over \pi }H\) . Biết điện áp tức thời hai đầu mạch u = 120\(\sqrt2\)cos100πt (V).

a) Viết biểu thức của i.

b) Tính UAM (H.14.4).

Phương pháp giải - Xem chi tiết

Áp dụng công thức tính tổng trở của mạch R,L,C mắc nối tiếp : Z = \(\sqrt{R^{2} + (Z_{L} - Z_{C})^{2}}\) 

Bài 10 trang 80 sách giáo khoa Vật lí 12

Đề bài

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.

Phương pháp giải - Xem chi tiết

Áp dụng điều kiện để có cộng hưởng điện ω = \(\sqrt{\frac{1}{LC}}\)

Lời giải chi tiết

Hiện tượng cộng hưởng khi:

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

Bài 11 trang 80 sách giáo khoa Vật lí 12

Đề bài

 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\(\sqrt2\)cos100πt (V). Cường độ dòng điện tức thời trong mạch là:

A. i = 3\(\sqrt2\)cos100πt (A)

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

C. i = 3\(\sqrt2\)cos(100πt - \(\dfrac{\pi }{4}\)) (A)

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

Phương pháp giải - Xem chi tiết

Bài 12 trang 80 sách giáo khoa Vật lí 12

Đề bài

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\(\sqrt2\)cos100πt (V). Biểu thức của dòng điện tức thời trong mạch là:

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

B. i = 3\(\sqrt2\) (A)

C. i = 3cos100πt (A)

D. i = 3\(\sqrt2\)cos100πt (A)

Phương pháp giải - Xem chi tiết

Áp dụng công thức tính tổng trở của mạch R,L,C mắc nối tiếp : Z = \(\sqrt{R^{2} + (Z_{L} - Z_{C})^{2}}\) 


Giải các môn học khác

Bình luận

CHƯƠNG I. DAO ĐỘNG CƠ

CHƯƠNG II. SÓNG CƠ VÀ SÓNG ÂM

CHƯƠNG III. DÒNG ĐIỆN XOAY CHIỀU

ĐỀ THI HỌC KÌ 1 MỚI NHẤT CÓ LỜI GIẢI

  • Đề ôn tập học kì 1 – Có đáp án và lời giải
  • Đề thi học kì 1 của các trường có lời giải – Mới nhất

CHƯƠNG IV. DAO ĐỘNG VÀ SÓNG ĐIỆN TỪ

CHƯƠNG V. SÓNG ÁNH SÁNG

CHƯƠNG VI. LƯỢNG TỬ ÁNH SÁNG

CHƯƠNG VII. HẠT NHÂN NGUYÊN TỬ

CHƯƠNG VIII. TỪ VI MÔ ĐẾN VĨ MÔ

ĐỀ THI HỌC KÌ 2 MỚI NHẤT CÓ LỜI GIẢI

  • Đề thi học kì 2 của các trường có lời giải – Mới nhất

ĐỀ THI THỬ THPT QUỐC GIA MÔN VẬT LÍ