Bài toán thù về độ lệch pha là 1 trong dạng bài tập khó thưởng thức bạn đọc cần nắm rõ lý thuyết về kiểu cách mạch năng lượng điện cơ phiên bản tương tự như các cách làm lượng giác vào toán thù học.

Bạn đang xem: Độ lệch pha giữa điện áp và dòng điện


CÁC DẠNG BÀI TOÁN VỀ ĐỘ LỆCH PHA

1.Phương thơm pháp chung:

+ (tanvarphi =fracZ_L-Z_CR)Hay (tanvarphi =fracU_L-U_CU_R) Thường sử dụng bí quyết này do bao gồm vệt của j,

 + (cosvarphi =fracRZ) Hay (cosvarphi =fracU_RU;cosvarphi =fracPUI)Lưu ý công thức này không cho thấy lốt của j.

 + (sinvarphi =fracZ_L-Z_CZ; sinvarphi =fracU_L-U_CU)

+ Kết hợp với những công thức định lao lý ôm :(I=fracU_RR=fracU_LZ_L=fracU_CZ_C=fracUZ=fracU_MNZ_MN)

+ Lưu ý: Xét đoạn mạch nào thì vận dụng cách làm mang đến đoạn mạch kia.

+Độ lệch pha của nhị đoạn mạch làm việc trên cùng một mạch điện:(varphi _1-varphi _2=pm Delta varphi) ,lúc đó:

-Nếu (nhì điện áp đồng pha) thì (varphi _1=varphi _2Rightarrow tanvarphi _1=tanvarphi _2)

Trong thời điểm này ta hoàn toàn có thể cùng các biên độ năng lượng điện áp thành phần: (U=U_1+U_2Rightarrow Z=Z_1+Z_2)

-Nếu (Delta varphipm fracpi 2) (nhị điện áp vuông pha),ta sử dụng công thức: (tanvarphi _1.tanvarphi _2=-1)

-Nếu (Delta varphi) bất kỳ ta sử dụng công thức : (Delta varphi =fractanvarphi _1-tanvarphi _21+tanvarphi _1.tanvarphi _2) hoặc dùng giản vật dụng véc tơ.

+Ttuyệt cực hiếm khớp ứng của hai đoạn mạch đã biết vào (tanvarphi _1) và (tanvarphi _2)(Với : (tanvarphi =fracZ_L-Z_CR) )

2.Xác định các đại lượng lúc biết nhị đoạn mạch bao gồm điện áp thuộc trộn, vuông pha.

a.Các ví dụ:

Ví dụ 1: Cho mạch điện luân chuyển chiều như hình mặt.

*

Tìm điện dung C2, biết rằng điện áp uAE và uEB đồng pha.

Bài giải: (varphi _AE=varphi _u_AE-varphi _i;varphi _EB=varphi _u_EB-varphi _i) ; 


Vì uAE cùng uEB đồng trộn nên (varphi _u_AE=varphi _EBRightarrow varphi _AE=varphi _u_EBRightarrow tanvarphi _AE=tanvarphi _EB)

*

Ví dụ 2: Cho mạch điện nhỏng hình vẽ. UAN = 150V, UMB = 200V, uAN cùng uMB vuông trộn cùng nhau, cường độ chiếc điện ngay lập tức trong mạch có biểu thức (i=I_0cos100pi t) (A). Biết cuộn dây là thuần cảm. Hãy viết biểu thức uAB.

*

Bài giải:Ta có: (U_AN=sqrtU_R^2+U_C^2=150V(1);U_MB=sqrtU_R^2+U_L^2=200V(2))

Vì uAN với uMB vuông trộn nhau nên: (varphi _MB-varphi _AN=fracpi 2Rightarrow varphi _MB=fracpi 2+varphi _AN) (Với (varphi _MB> 0,varphi _AN

*

Ví dụ 3: Cho vào đoạn mạch hình mặt một chiếc năng lượng điện xoay chiều có cường độ (i=I_0cos100pi t)(A). khi đó uMB với uAN vuông trộn nhau, và (u_MB=100sqrt2cos(100pi t+fracpi 3))(V). Hãy viết biểu thức uAN cùng kiếm tìm thông số hiệu suất của đoạn mạch MN.

*

Bài giải: Do trộn thuở đầu của i bằng 0 phải

(varphi _MB=varphi _u_MB-varphi _i=fracpi 3-0=fracpi 3 rad)


Dựa vào giản vật vec-tơ, ta gồm những quý hiếm hiệu dụng của UL, UR, UC là:

UR = UMB cos φMB = (100cosfracpi 3=50(V)) 

(U_L = U_R tung varphi _MB = 50tanfracpi 3=50sqrt3(V))

Vì uMB cùng uAN vuông pha nhau nên:(varphi _MB-varphi _AN=fracpi 2Rightarrow varphi _AN=-fracpi 6)

 Ta có:(tanvarphi _MB.tanvarphi _AN=-1) (V)

*

Ví dụ 4: Cho đoạn mạch luân phiên chiều u = U0cosωt ổn định , tất cả R ,L , C ( L thuần cảm )mắc nối liền với R chuyển đổi .khi R = 20 Ω thì hiệu suất trên năng lượng điện trlàm việc R cực đại cùng bên cạnh đó lúc ấy kiểm soát và điều chỉnh tụ C thì điện áp hiệu dụng nhì đầu tụ C đang bớt . Dung kháng của tụ đã là :

A. trăng tròn Ω B . 30 Ω C . 40 Ω D . 10 Ω

Giải :

Khi R cầm cố đổi; hiệu suất bên trên năng lượng điện trnghỉ ngơi R cực lớn lúc R = | ZL - ZC | (1)

Đồng thời bây giờ điều chỉnh tụ C thì điện áp nhị hiệu dụng đầu tụ C giảm

Chúng tỏ Lúc R = đôi mươi Ω = | ZL - ZC | => UCMAX

Áp dụng Lúc UCMAX => ZC = ( R2 + ZL2 ) / ZL (2) cùng dĩ nhiên ZC > ZL


Từ (1) => ZL = ZC – R (3) nuốm (3) vào (2) => ZC = 2R = 40 Ω

=> lựa chọn C 

b.Trắc nghiệm:

Câu 1: Cho mạch năng lượng điện như hình vẽ: 

*

 

L = (fracsqrt3pi ) H; R = 100Ω,tụ điện gồm điện dung đổi khác được , năng lượng điện áp giữa hai đầu mạch là uAB = 200cos100πt (V).

Để uAM vàuNB lệch sóng một góc , thì năng lượng điện dung C của tụ năng lượng điện phải có mức giá trị ?

A. (sqrt3pi) .10-4F B. (fracpi sqrt3).10-4F C. (fracsqrt3pi ).10-4F D. (frac2pi sqrt3).10-4F

A.60Hz B.50Hz C.100Hz D.120Hz

Câu 3: Cho mạch năng lượng điện chuyển phiên chiều như mẫu vẽ.

 

*

 (u_AB=140sqrt2cos100pi t(V);U_AM=140V,U_MB=140V) Biểu thức điện áp uAM là


A. (140sqrt2cos(100pi t-pi /3)V) B. (140sqrt2cos(100pi t+pi /2)V)

C. (140sqrt2cos(100pi t+pi /3)V) D.(140cos(100pi t+pi /2)V)

Câu 4: Đoạn mạch luân chuyển chiều nlỗi hình vẽ: Cho uAB=(200sqrt2cos100pi t(V);C=frac10^-4pi F,U_AM=200sqrt3V);

UAM nhanh chóng trộn (fracpi 2)rad đối với uAB.  Tính R

A, 50Ω B, 25(sqrt3)Ω C,75Ω D, 100Ω

Câu 5. Cho mạch năng lượng điện LRC thông suốt theo vật dụng trường đoản cú trên. Biết R là trở nên trsống, cuộn dây thuần cảm gồm L = 4/π(H), tụ có năng lượng điện dung C = 10-4/π(F). Đặt vào hai đầu đoạn mạch một điện áp luân chuyển chiều bình ổn tất cả biểu thức: u = U0.sin100πt (V). Để năng lượng điện áp uRL lệch pha π/2 so với uRC thì R bởi bao nhiêu?

A. R = 300Ω. B. R = 100Ω. C. R = 100Ω. D. R = 200Ω.

Câu 6. Cho một mạch điện RLC tiếp liền. R biến hóa được, L = 0,8/π H, C = 10-3/(6π) F. Đặt vào hai đầu đoạn mạch một điện áp tất cả biểu thức: u = U0.cos100πt. Để uRL lệch sóng p/2 so với u thì cần có


A. R = 20Ω. B. R = 40Ω. C. R = 48Ω. D. R = 140Ω.

Câu 7. Cho một quãng mạch RLC tiếp liền. Biết L = 1/π H và C = 25/π mF, điện áp chuyển phiên chiều đặt vào hai đầu mạch ổn định với bao gồm biểu thức u = U0cos100πt. Ghép thêm tụ C’ vào đoạn cất tụ C. Để năng lượng điện áp nhị đầu đoạn mạch lệch sóng π/2 đối với năng lượng điện áp giữa hai đầu bộ tụ thì bắt buộc ghxay cầm cố như thế nào với quý giá của C’ bằng bao nhiêu?

A. ghnghiền C’//C, C’ = 75/π μF. B. ghnghiền C’ntC, C’ = 75/π μF.

C. ghnghiền C’//C, C’ = 25 μF. D. ghxay C’ntC, C’ = 100 μF.

BÀI TẬP ĐIỆN VUÔNG PHA

CÔNG THỨC VẾ PHẢI BẰNG =1 RÚT GỌN PHẦN  DÒNG ĐIỆN XOAY CHIỀU

1 – Đoạn mạch chỉ có L ; uL vuông pha với i :

  ((fracu_LU_OL)^2+(fraciI_0)^2=1)

2 – Đoạn mạch chỉ tất cả tụ C ; uCvuông pha với i:

 ((fracu_CU_OC)^2+(fraciI_0)^2=1)

3- Đoạn mạch có LC ; uLC vuông pha với i:

*

4 – Đoạn mạch tất cả R cùng L ; uR vuông trộn cùng với uL


*

5 – Đoạn mạch có R và C ; uR vuông trộn với uC

*

*

6 – Đoạn mạch gồm RLC ; uR vuông trộn cùng với uLC

*

7 – Từ điều kiện để sở hữu hiện tượng cộng hưởng trọn ω02LC = 1

Xét với ω ráng đổi 

7a : 

*

7b : ZL =ωL và (Z_C=frac1omega C)

*

=> đoạn mạch có tính cảm kháng ZL > ZC => ωL > ω0

=> đoạn mạch bao gồm tính dung kháng ZL C => ωC 0

=> lúc cộng hưởng ZL = ZC => ω =ω0

7c : I1 = I2 max => ω1 ω 2 = ω 02 Nhân thêm nhì vế LC

=> ω 1ω 2LC = ω 02LC = 1

=> ZL1 = ω1L với ZC2 = 1/ ω2C

=> ZL1 = ZC2 với ZL2 = ZC1

7d : Cosφ1 = cosφ2 => ω1ω 2LC = 1 thêm ĐK L = CR2

*

8 – Lúc L thay đổi ; điện áp nhì đầu cuộn cảm thuần L

 ULmax tanφRC. tanφRLC = – 1

9 – Lúc C chuyển đổi ; điện áp nhì đầu tụ C

UCmax tanφRL. tanφRLC = – 1

10 – Điện áp cực đại nghỉ ngơi nhì đầu tụ điện C Lúc w gắng đổi 

(omega ^2 =omega _C^2 = omega _0^2-fracR^22L^2;Z_L=omega _CL)và (Z_C=1/omega _CCRightarrow fracZ_LZ_C=omega _C^2LC=fracomega _C^2omega _0^2)

*

3.Xác định những đại lượng lúc biết nhì đoạn mạch có điện áp lệch pha góc j.

Xem thêm: Tin Tức, Clip, Video Hình Ảnh, Tin Mới Nhất Về Chúng Tôi Là Chiến Sĩ


a. Các ví dụ:

lấy một ví dụ 1: Một mạch điện ko phân nhánh bao gồm điện trsinh sống thuần R = 75Ω, cuộn cảm có độ trường đoản cú cảm L =(frac54pi H) với tụ điện tất cả điện dung C. Dòng điện luân chuyển chiều qua mạch: i = 2 cos 100πt(A). Độ lệch sóng giữa năng lượng điện áp với độ mạnh loại điện là π/4.Tính C.Viết biểu thức điện áp thân hai đầu đoạn mạch trên.

Bài giải:

*


+ Ví dụ 2:  Cho mạch luân phiên chiều nlỗi hình vẽ:

*

(C=31,8(mu F)), f=50(Hz); Biết (U_AE) lệch sóng (U_EB) một góc 1350 với i cùng trộn cùng với (U_AB). Tính giá trị của R?

A. R=50(Ω) B.R=50(sqrt2)(Ω) C. R=100(Ω) D.R=200(Ω)

Bài giải: Theo giả thiết u với i cùng pha bắt buộc trong mạch xảy ra hiện tượng cộng hưởng trọn ta có: (Z_L=Z_C=frac1omega C=frac1100pi .31,8.10^-6=100(Omega )) . Mặt không giống đoạn EB đựng tụ C nên (varphi _EB=frac-pi 2=-90^0)

Suy ra : (varphi _AE-varphi _EB=135^0) Hay :(varphi _AE=varphi _EB+135^0=135^0-90^0=45^0) ; 

Vậy (tanvarphi _AE=fracZ_LR=tan45^0=1 ightarrow R=Z_L=100(Omega )).

 Chọn C


b.Trắc nghiệm:

Câu 1: Đoạn mạch luân chuyển chiều nhỏng hình vẽ

*

 (u_AB=100sqrt2cos100pi t(V),I=0,5A)

 (u_AN) sớm pha so với i một góc là (fracpi 6rad,u_NB), trễ pha rộng uAB một góc (fracpi 6rad).Tinc R

A, R=25Ω B, R=50Ω C, R=75Ω D,R=100Ω

Câu 2: Đoạn mạch xoay chiều như hình vẽ.(u_AB=200cos100pi t(V)), I = 2A, (u_AN=100sqrt2(V))

(u_AN) lệch pha (frac3pi 4)rad so với uMB  Tính R, L, C

A,R=100Ω , L = (frac12pi H,C=frac10^-4pi F) B,R=50Ω , L =(frac12pi H,C=frac10^-42pi F),

 C, R=50Ω , L = (frac12pi H,C=frac10^-4pi F) D, R=50Ω , L = (frac1pi H,C=frac10^-4pi F)

Tải về

Luyện các bài luyện tập trắc nghiệm môn Vật lý lớp 12 - Xem ngay