Embed Size (px)
DESCRIPTION
Citation preview
CHUYÊN ĐỀ
MẠCH XOAY CHIỀU L-R MẮC NỐI TIẾP
GVHD: TRƯƠNG ĐÌNH TÒA
NHÓM THỰC HIỆN:
1. TRẦN TRỌNG HIẾU. K361020342. NGUYỄN XUÂN NGÂN. K361020643. TRƯƠNG HỒNG NGỌC. K361020674. HUỲNH THỊ DIỄM NY. K361020735. PHAN GIA PHƯỚC. K36102079.
I. LÝ THUYẾT:1/Cuộn dây thuần cảm: (r=0)
• Điện áp hai đầu mạch :
• Tổng trở của mạch:
• Độ lệch pha của u và i:
Þ Điện áp uRL nhanh pha hơn i góc hay:
• Công suất trên mạch:
• Với hệ số công suất:
Giản đồ Fresnel
Sơ đồ mạch RL
I. LÝ THUYẾT:1/Cuộn dây không thuần cảm: (r0)
• Điện áp hai đầu mạch :
• Tổng trở của mạch:
• Độ lệch pha của U và I:
• Điện áp U nhanh pha hơn I góc hay
• Công suất trên mạch:
• Hệ số công suất:
2 2( )R r LU U U U
u i
2
2 22 2
( )cos
( )( ) LL
R r U R rP UI UI
R r ZR r Z
2 2cos
( ) L
R r R r
Z R r Z
II. CÁC DẠNG BÀI TẬPM
ẠCH
LR
Tính tổng trở, cường độ dòng điện, và hiệu điện thế
Độ lệch pha/ Viết biểu thức xác định u, i
Công suất, hệ số công suất
Tìm điều kiện để hai đại lượng điện thỏa liên hệ về pha
FRESNEL
TÍNH ĐIỆN TRỞ, CƯỜNG ĐỘ DÒNG ĐIỆN, HIỆU ĐIỆN THẾ:
B1/ Cho đoạnmạchđiệnxoaychiềuhình sin tầnsố f = 50 Hz.Với: R=10,0Ω, cuộnkhôngthuầncảmcór = 10Ω, L= H mắcnốitiếp.
1. Hiệuđiệnthếhiệudụnggiữa A và B là UAB=100V.
Tổngtrởcủađoạnmạchbằng:
A.10 Ω B.10 Ω C.10 Ω D.20 Ω
2. Cườngđộhiệudụngcủadòngđiệntrongđoạnmạchlà:
A.2A B.2 A C.2 A D.5 A
3. Hiệuđiệnthếgiữahaiđầumỗiphầntử:
A. 20và 20 (V) C.40và 20 (V)
B.20và 40 (V) D. 20và 20 (V)
Hướng dẫn giải:
1.Tổng trởcủađoạnmạch:
= =10Ω
Đápán: B
2.Cường độhiệudụng:
I= ==A
Đápán : A
3.Hiệu điệnthếgiữamỗiphầntử:
UR = I*R = *10 = 20 V
UL = I*ZLr= 2 *10 = 20V
Đápán : A
B1/ Mộtđoạnmạchđiệnxoaychiềugồmmộtđiệntrở R= 50Ω
mắcnốitiếpvớimộtcuộndâythuầncảmcóđộtựcảm L= 0,159 H.
Dòngđiệntrongmạchcóbiểuthứci= 5sin 100πt (A).
1.Hiệu điệnthếhiệudụnghaiđầuđoạnmạchcógiátrịlà:
A.250 V B.500 V C.220 V D.110 V
2.Bây giờnếuđặtđoạnmạchtrênvàohiệuđiệnthếkhôngđổi 100V
thìcườngđộdòngđiệntrongmạchbằngbaonhiêu?
A.2A B.1A C.0,5A D.0,25A
3.Độ
lệchphagiữahiệuđiệnthếhaiđầuđoạnmạchvớicườngđộdòngđiệntrongmạchlà:
A. B. C.0 D.
BÀI TẬP THAM KHẢO:
B2/ Mộtcuộndâycóđiệntrởthuần r = 5Ω, độtựcảm L = H vàmộtbiếntrởmắcnốitiếp. Biếthiệuđiệnthếgiữahaiđầuđoạnmạchlà u= 40sin 100πt.
1.Khi biếntrởbằng 10Ω thìsốchỉcườngđộdòngđiệnvàhiệuđiệnthếhiệudụng ở haiđầucuộndâylà:A.1,13A và 28,25V B.1,13A và 23,29VC.1,6A và 32,98V D.0,8A và 20V 2.Thay đổiđiệntrởcủabiếntrởđếngiátrị R2thìcườngđộdòngđiệntrongmạchcógiátrịhiệudụnglà 1A.Tính
R2vàviếtbiểuthứccườngđộdòngđiệntrongmạch.
A.15Ω vài= sin(100πt- ) B.15Ω vàI = sin 100πtC.15Ω vài= sin(100+) D.3,28Ω và 2 sin 100πt
B3/ Đặtdiệnáp u=UOcos(t +) vàohaiđầuđoạnmạchgồmđiệntrởthuần R
vàcuộncảmthuầncóđộtựcảm L mắcnốitiếpthìcườngđộdòngđiệntrongmạchlài=IO
sin(Ωt +).Tỉsốđiệntrởthuầnvàcảmkhángcủacuộncảmlà:A.B.1 C D.
• Đoạn mạch xoay chiều gồm điện trở thuần ,cuộn dây có độ tự cảm
, và điện trở hoạt động mắc nối tiếp.
Hiệu điện thế giữa hai đầu đoạn mạch biểu thức : .
Biểu thức cường độ dòng điện trên đoạn mạch là:
70R
372 sin(100 )( )
180i t A
63
2 sin(100 )( )180
i t A
542 sin(100 )( )
180i t A
472 sin(100 )( )
180i t A
A. B.
C.D.
B1/
VIẾT BIỂU THỨC U, I:
Hướng dẫn giải:
Cảm kháng :
Tổng trở:
Cường độ dòng điện cực đại trong mạch:
Độ lệch pha giữa giữa u so với i:
Vậy biểu thức cường độ dòng điện là:
37 370 ( )
180 180i u rad
Chon A
Khi đặt hiệu điện thế không đổi 30V vào hai đầu đoạn mạch gồm điện trở thuần nối
tiếp với cuộn cảm thuần có độ tự cảm thì độ điện trong mạch là dòng một
chiều có cường độ 1A. Nếu đặt vào hai đầu đoạn mạch này điện áp, thì viết biểu thức
cường độ dòng điện trong mạch , biết:
1( )
4L H
5 2 cos(120 )( )4
i t A 5 2 cos(120 )( )
4i t A
5cos(120 )( )4
i t A 5cos(120 )( )
4i t A
A. B.
C.D.
150 2 cos(120 )( )u t V
Hướng dẫn giải:
Khi đặt vào hai đầu đoạn mạch dòng điện một chiều:
0( / ) 0( )Lrad s Z
3030( )
1
U U UI R
Z R I
B2/
Khi đặt vào hai đầu đoạn mạch dòng điện xoay chiều:
1120 ( / ) 120 . 30( )
4Lrad s Z L
2 2 2 230 30 30 2( )LZ R Z
00
150 25( )
30 2
UI A
Z
Độ lệch pha giữa u so với i: / /tan 1 ( / )4
Lu i u i
Zrad s
R
/ / ( / )4u i u i i u u i rad s
Vậy biểu thức cường độ dòng điện trong mạch là:
5cos(120 )( )4
i t A
Chon A
B1/ Mạch điện xoay chiều gồm điện thuần R= 30() mắc nối tiếp với cuộn dây. Đặt vào hai
đầu đoạn mạch một điện áp xoay chiều (V). Dòng điện trong mạch
lệch pha so với u và lệch pha so với ud . Điện trở hoạt động của cuộn dây có giá trị là:
A.30 B.10 C.15 D.17,3
60 6 cos(100 )u t
6
3
Hướng dẫn giải:
Dùng giản đồ vec-tơ:
Ta thấy
OQ là tia phân giác góc
2 12
2POK
Tứ giác OPQK là hình thoi
Hiệu điện thế hai đầu cuộn dây:
1
2
60 360( )
2cos 2cos( )6
60( )
cos 60cos( ) 30( )3
d
R d
r d
UU V
U U V
U U V
Điện trở r của cuộn dây :
30.30 15( )
60r r r
R d
U U Ur R
UI UR
GIẢN ĐỒ FRESNEL
BÀI TẬP THAM KHẢO:
B1/ Cho mach điện như hình ve:
Biết UMN = 150 (V) ; UMP = 70 (V) ; UPN = 150 (V)
Hệ số công suất của cuộn dây và của đoạn mạch lần lươt là :
A.0 ; 0.3 C. 0.8 ; 0.9
B. 0 ; 0.4 D. 0.6 ; 0.7B2/ Cho đoạn mạch xoay chiều như hình ve:
Đặt vào hai đầu đoạn mạch AB một hiệu điện thế Biết điện trở và hiệu điện thế hai đầu R và cuộn cảm lần lươt là
55R
110 ; 130R cdU V U V
Biểu thức giữa đầu cuộn cảm là:
130 2 cos(100 )( )6
u t V
130 2 cos(100 )( )3
u t V 130 2 cos(100 )( )
4u t V
130 2 cos(100 )( )12
u t V
200 2 sin(100 )( )ABu t V
A.
B.
C.
D.
B1/ Cho mach điện như hình ve:
Biết UMN = 150 (V) ; UMP = 70 (V) ; UPN = 150 (V)
Hệ số công suất của cuộn dây và của đoạn mạch lần lươt là :
A.0 ; 0.3 C. 0.8 ; 0.9
B. 0 ; 0.4 D. 0.6 ; 0.7
Hướng dẫn giải:
Ta có:
Vậy trong cuộn dây có r.
Ta có hệ phương trình:
Ta có :
2 2 2 270 150 165.5 150 2MP PNU U
2 2 2
2 2 2
( )MN MP r L
PN r L
U U U U
U U U
2 2 2 2
2
( )
( 2 )
MN MP r r PN
MP r MP PN
U U U U U
U U U U
2 2 2 2(150 2) 150 70125,7
2 2 2.70 2MN PN MP
rMP
U U UU V
U
81,9LU V
CÔNG SUẤT- HỆ SỐ CÔNG SUẤT
Hệ số công suất của cuộn dây:
Hệ số công suất của đoạn mạch:
Chon C
B2/ Một đoạn mạch xoay chiều AB gồm các bộ phận sau đây mắc nối tiếp: biến trở
R và cuộn cảm thuần có .
Giữa AB có hiệu điện thế xoay chiều:
Xác định giá trị R của biến trở để công suất tiêu thụ của đoạn mạch cực đại.
Tính công suất cực đại.
A. R = 9 , PMax = 1,39 W
B. R = 12 , PMax = 1,39 W
C. R = 9 , PMax = 2,39 W
D. R = 12 , PMax = 2,39 W
125,70,8
150r
PNPN
UCos
U
70 125,70,9
150 2MP r
MNMN
U UCos
U
Hướng dẫn giải:
Công suất tiêu thụ trên đoạn mạch:
Áp dụng bất đăng thức Cosi:
Chon A
2 22
2 2 2L
U RUP RI R
Z R Z
2 2 2 22 2L L LR Z R Z RZ
2 2
2 2
2 2
51,39
2 2.9
9
L L
MaxL
L
RU UP
RZ Z
UP W
Z
R Z
BÀI TẬP THAM KHẢO:
B1/ Cho đoạn mạch RL mắc nối tiếp (R thay đổi đươc ), đặt vào hai đầu đoạn mạch hiệu
điện thế . Khi và thì mạch
có cùng công suất 20 (w) . Giá trị của L và U là:
A. (H) ; 100 (V) C. (H) ; 150 (V)
B. (H) ; 150 (V) D. (H) ; 200 (V)
2
2
1
1
B2/ Dòng điện có dạng chạy qua cuộn dây điện trở thuần và hệ số tự cảm L.Công suất tiêu thụ trên dây là :
A. 10 W C. 7 W
B. 9 W D. 5 W
B3/ Cho mạch điện như hình ve:
Với V1 = 36 V V2 = 40 V V = 68 V A = 2 ATinh P = ?
TÌM ĐIỀU KIỆN ĐỂ HAI ĐẠI LƯỢNG ĐIỆN THỎA LIÊN HỆ VỀ PHA:
Dựavàocôngthứcvềđộlệchphagiữahiệuđiệnthếvàdòngđiện,
suyrahệthứcliênlạcgiữacácphầntửcấutạonênmạch.
Cùngpha:
Ta có:
Suyra:
=>
vậy:
Ví dụ:
Haicuộndây (R1, L1) và (R2, L2) mắcnốitiếpvàomạngđiệnxoaychiều.
Tìmmốiliênhệgiữa R1, L1, R2,
L2đểhiệuđiệnthếhiệudụnggiữahaiđầuđoạnmạchbằngtổngcáchiệuđiệnthếhiệudụnggiữah
aiđầudây.
A. B.
C. L1R1=L2R2 D. L1R2=L2R1
Ta có:
U = U1 + U2
Nhưng
Suyra: cáchiệuđiệnthế u1, u2củahaicuộndâyphảicùngpha.
Từgiảnđồ vector ta có:
ChọnA
Ví dụ:
Haicuộndây (R1, L1) và (R2, L2) mắcnốitiếpvàomạngđiệnxoaychiều.
Tìmmốiliênhệgiữa R1, L1, R2,
L2đểhiệuđiệnthếhiệudụnggiữahaiđầuđoạnmạchbằngtổngcáchiệuđiệnthếhiệudụnggiữaha
iđầudây.
A. B.
C. L1R1=L2R2 D. L1R2=L2R1
𝜑1
𝜑2
𝑈 1
𝑈 2𝑈
Bài tậpápdụng:
B1/ Cho mạchđiệngồmnhưhìnhve:
Biết: f = 50Hz
,
Đểthì L2cógiátrịbằngbaonhiêu?
A. 0,636 H B. 6.36 H
C. 63.6 H D. 63.6 mH
B2/ Cho mạchđiệnxoaychiềunhưhìnhve:
Biết: R1=50, L1= H, R2=100
Đặt UAB= 200cos(100- ), thì UAB=UAN+UNB
Biểuthứccườngđộdòngđiệntrongđoạnmạchlà:
A.i=0.7cos(100- ) B.i=0.7cos(100- )
C.i=0.7cos(100) D.i=0.7cos(100)
𝑅1 𝑅2𝐿1 𝐿2A B
D
L1,R1L2,R2
A BN
