Bài tập về Cực trị trong mạch điện xoay chiều Vật lí lớp 12 - Phần 3

BÀI GIẢNG CỰC TRỊ TRONG MẠCH ĐIỆN XOAY CHIỀU - PHẦN 3 MẠCH RLC CÓ C THAY ĐỔI Ví dụ 1: Cho mạch điện RLC có R = 100 Ω, L = 1/π (H), C thay đổi. Điện áp hai đầu mạch có biểu thức là u = 100 2 cos100πt V. Tìm giá trị của điện dung C để a) mạch tiêu thụ công suất P = 50 W. b) mạch tiêu thụ công suất cực đại. Tính Pmax c) Tính UCmax Ví dụ 2: Cho mạch điện RLC có C thay đổi, điện áp hai đầu đoạn mạch là u = 200 2 cos100πt V. Khi C =

C1 = F và và C = C2 = (F) thì mạch có cùng công suất P = 200 W.

a) Tính R và L. b) Tính hệ số công suất của mạch ứng với các giá trị C1, C2. Ví dụ 3: Cho mạch điện RLC có C thay đổi, điện áp hai đầu đoạn mạch là u = 200cos(100πt) V. Điều

chỉnh C đến các giá trị (F) hoặc thì i1 và i2 đều lệch pha với u một góc π/3 rad.

a) Tính R, L. b) Viết biểu thức i1 và i2 Ví dụ 4: (Trích Đề thi TSĐH 2011). Đặt điện áp xoay chiều u = U 2 cos 100πt V (với U không đổi, t tính bằng s) vào hai đầu đoạn mạch mắc nối tiếp gồm điện trở thuần R, cuộn cảm thuần có độ tự cảm H và

tụ điện có điện dung C thay đổi được. Điều chỉnh điện dung của tụ điện để điện áp hiệu dụng giữa hai bản tụ điện đạt giá trị cực đại. Giá trị cực đại đó bằng U 3 . Điện trở R bằng A. 10 B. 20 2 . C. 10 2  D. 20 Ví dụ 5: Một đoạn mạch điện gồm điện trở R, cuộn dây thuần cảm L và tụ điện C mắc nối tiếp. Đặt vào hai đầu đoạn mạch đó một điện áp u = U 2 cosωt V và làm thay đổi điện dung của tụ điện thì thấy điện áp hiệu dụng giữa hai bản tụ đạt cực đại bằng 2U. Quan hệ giữa cảm kháng ZL và điện trở R là A. ZL = R. B. ZL = C. ZL = R 3 D. ZL = 3R.

BÀI TẬP LUYỆN TẬP Bài 1: Cho mạch điện RLC, C thay đổi, điện áp đầu mạch là u = 120 2 cos(100πt )V , R = 240 Ω , L= . Tìm

giá trị của C để a) I = Imax, P = Pmax. Tính Imax, Pmax. Tính UL khi đó. b) (UC)max. Tính giá trị (UC)max Bài 2: Cho mạch điện RLC, C thay đổi, điện áp hai đầu đoạn mạch là u = U0cos(100πt) V. Khi thay đổi C đến

các giá trị C= C1= F và C = C2 = F thì mạch có cùng công suất, nhưng i1 và i2 (ứng với 2 giá trị của

C) đều lệch pha với nhau một góc π/3. Tính R và ω biết L = H

TRẮC NGHIỆM CỰC TRỊ TRONG MẠCH ĐIỆN XOAY CHIỀU - PHẦN 3 Câu 1: Mạch điện nối tiếp gồm R, cuộn dây thuần cảm có độ tự cảm L và tụ điện có điện dung C thay đổi được. Điện áp hai đầu là U ổn định, tần số f. Khi UC cực đại, giá trị của dung kháng ZC là

A. ZC = B. ZC = R + ZL C. ZC = D. ZC =

Câu 2: Cho mạch RLC nối tiếp. Trong đó R và L xác định. Mạch được đặt dưới điện áp u = U 2 cos(ωt)V. Với U không đổi, ω cho trước. Khi điện áp hiệu dụng giữa hai đầu tụ điện cực đại. Giá trị của C xác định bằng biểu thức nào sau đây?

A. C = B. C = C. C = D. C =

Câu 3: Mạch điện nối tiếp gồm R, cuộn dây thuần cảm có độ tự cảm L và tụ điện có điện dung C thay đổi được. Điện áp hai đầu là U ổn định, tần số f. Thay đổi C để UC cực đại, giá trị cực đại của UC là

A. B.

C. D.

Câu 4: Trong mạch điện xoay chiều gồm R, L, C mắc nối tiếp. Cho L, R, ω không đổi. Thay đổi C đến khi C = C0 thì điện áp hiệu dụng giữa hai đầu cuôn cảm L đạt giá trị cực đại. Khi đó

 4 10 4 

 2 10 4 



4 10

 5 10 4 

 2 10 4 



4 10

L

L Z

Z R 2 2 

L

L Z

Z R 2 2 

R

Z R L

2 2 

L R

L

2 2   2 2 2 L R

L

  L R

L

  2 L R

L

2  

   max C U 2 2 2

L Z R R U     max C U 2 2

L L

Z R Z

U 

   max C U 2 2 0 2

L Z R R U     max C U 2 2

L Z R R U 

ThuVienDeThi.com