Bài tập trắc nghiệm lớp 12 Dien xoay chieu là tài liệu môn Vật Lý trong chương trình Lớp 12 được cungthi.online tổng hợp và biên soạn từ các nguồn chia sẻ trên Internet. Tạo nguồn tài liệu giúp các bạn trong việc ôn luyện và học tập
Những địa chỉ uy tín để bạn mua sách
Nội dung tóm tắt
n
B
Các dạng bài tập chương: Mạch điện xoay chiều
CHỦ ĐỀ I: ĐẠI CƯƠNG DÒNG ĐIỆN XOAY CHIỀU
A. Tóm tắt lí thuyết :
I.Cách tạo ra suất điện động xoay chiều:
Cho khung dây dẫn phẳng có N vòng ,diện tích S
quay đều với vận tốc , xung quanh trục vuông góc với với các đường sức từ
của một từ trường đều có cảm ứng từ B .Theo định luật cảm ứng điện từ, trong
khung dây xuất hiện một suất điện động biến đổi theo định luật dạng cosin với
thời gian gọi tắt là suất điện động xoay chiều:
)cos( 00 tEe
1.Từ thông gởi qua khung dây :
-Từ thông gửi qua khung dây dẫn gồm N vòng dây có diện tích S quay trong từ trường đều B
.Giả sử
tại t=0 thì : ),( Bn
-Biểu thức từ thông của khung: . . .cos .cosoN B S t t
(Với = L I và Hệ số tự cảm L = 4 .10-7 N2.S/l )
- Từ thông qua khung dây cực đại 0 NBS ; là tần số góc bằng tốc độ quay của khung (rad/s)
Đơn vị : + : Vêbe(Wb);
+ S: Là diện tích một vòng dây (S: 2m );
+ N: Số vòng dây của khung
+ B : Véc tơ cảm ứng từ của từ trường đều .B:Tesla(T) ( B vuông góc với trục quay )
+ : Vận tốc góc không đổi của khung dây
( Chọn gốc thời gian t=0 lúc ( , )n B 00)
-Chu kì và tần số của khung :
2 1
;T f
T
2. Suất điện động xoay chiều:
- Biểu thức của suất điện động cảm ứng tức thời: e =
0' .sin os( )
2
NBS t E c t
t
e=E0cos(t+0). Đặt E0= NBS :Suất điện động cực đại ;
2
0
Đơn vị :e,E0 (V)
II.Điện áp xoay chiều -Dòng điện xoay chiều.
1.Biểu thức điện áp tức thời: Nếu nối hai đầu khung dây với mạch ngoài thành mạch kín thì biểu thức
điện áp tức thời mạch ngoài là: u=e-ir
Xem khung dây có r = 0 thì )cos( 00 tEeu .
Tổng quát : )cos(0 utUu ( u là pha ban đầu của điện áp )
2.Khái niệm về dòng điện xoay chiều
- Là dòng điện có cường độ biến thiên tuần hoàn với thời gian theo quy luật của hàm số sin hay cosin,
với dạng tổng quát: i = I0 os( )ic t
* i: giá trị của cường độ dòng điện tại thời điểm t, được gọi là giá trị tức thời của i (cường độ tức thời).
* I0 > 0: giá trị cực đại của i (cường độ cực đại). * > 0: tần số góc.
f: tần số của i. T: chu kì của i. * (t + ): pha của i. * i là pha ban đầu của dòng điện)
3.Độ lệch pha giữa điện áp u và cường độ dòng điện i:
Đại lượng : iu gọi là độ lệch pha của u so với i.
Nếu >0 thì u sớm pha (nhanh pha) so với i.
Nếu <0 thì u trễ pha (chậm pha) so với i.
Nếu =0 thì u đồng pha (cùng pha) so với i.
4. Giá trị hiệu dụng :Dòng điện xoay chiều cũng có tác dụng toả nhiệt như dòng điện một chiều.Xét
về mặt toả nhiệt trong một thời gian dài thì dòng điện xoay chiều )cos(0 itIi tương đương với
dòng điện một chiều có cường độ không đổi có cường độ bằng
2
0I .
"Cường độ hiệu dụng của dòng điện xoay chiều bằng cường độ của một dòng điện không đổi,nếu cho
hai dòng điện đó lần lượt đi qua cùng một điện trở trong những khoảng thời gian bằng nhau đủ dài thì
nhiệt lượng toả ra bằng nhau.Nó có giá trị bằng cường độ dòng điện cực đại chia cho 2 ".
Các giá trị hiệu dụng của dòng điện xoay chiều:
- Giá trị hiệu dụng : + Cường độ dòng điện hiệu dụng:I =
0
2
I
+ Hiệu điện thế hiệu dụng: U =
0
2
U
+ Suất điện động hiệu dụng: E =
0
2
E
*Lý do sử dụng các giá trị hiệu dụng của dòng điện xoay chiều:
-- Khi sử dụng dòng điện xoay chiều, ta không cần quan tâm đến các giá trị tức thời của i và u vì chúng
biến thiên rất nhanh, ta cần quan tâm tới tác dụng của nó trong một thời gian dài.
- Tác dụng nhiệt của dòng điện tỉ lệ với bình phương cường độ dòng điện nên không phụ thuộc vào
chiều dòng điện.
- Ampe kế đo cường độ dòng điện xoay chiều và vôn kế đo điện áp xoay chiều dựa vào tác dụng nhiệt
của dòng điện nên gọi là ampe kế nhiệt và vôn kế nhiệt, số chỉ của chúng là cường độ hiệu dụng và
điện
áp hiệu dụng của dòng điện xoay chiều.
5. Nhiệt lượng toả ra trên điện trở R trong thời gian t nếu có dòng điện xoay chiều i(t) = I0cos(t
+ i) chạy qua là: Q = RI2t
6.Công suất toả nhiệt trên R khi có ddxc chạy qua : P=RI2
B. CÁC DẠNG BÀI TẬP:
Dạng 1: XÁC ĐỊNH SUẤT ĐIỆN ĐỘNG CẢM ỨNG
1.Phương pháp:
Thông thường bài tập thuộc dạng này yêu cầu ta tính từ thông, suất điện động cảm ứng xuất hiện
trong
khung dây quay trong từ trường. Ta sử dụng các công thức sau để giải:
- Tần số góc: 02 n , Với n0 là số vòng quay trong mỗi giây bằng tần số dòng điện xoay chiều.
- Biểu thức từ thông: )cos(0 t , Với 0 = NBS.
- Biểu thức suất điện động: ),sin(0 tEe Với Eo = NBS ; ),( nB
lúc t=0.
- Vẽ đồ thị: Đồ thị là đường hình sin: * có chu kì :
2
T * có biên độ: 0E
2.Bài tập áp dụng :
Bài 1 : Một khung dây dẫn phẳng có diện tích S = 50 cm2, có N = 100 vòng dây, quay đều với tốc độ 50
