Khi giải bài toán về hiện tượng kỳ lạ cộng hưởng điện độc giả phải nắm vững điều khiếu nại để xẩy ra hiện tượng cộng hưởng và đặc điểm của nó. Nội dung bài viết tóm tắt lý thuyết, nếu một số ví dụ tất cả lời giải cụ thể và bài xích tập để bạn đọc tự luyện. Nội dung nội dung bài viết tương đối dài nên chỉ trình bài xích sơ qua một số trong những nét để bạn đọc tham khảo.
Bạn đang xem: Khi có cộng hưởng trong mạch thì
HIỆN TƯỢNG CỘNG HƯỞNG ĐIỆN
1.Phương pháp chung:
1. Cùng hưởng điện: Điều kiện: ZL = ZC (omega L=frac1Comega Leftrightarrow LComega ^2=1)
+ Cường độ chiếc điện trong mạch rất đại: Imax = (fracUZ_min=fracUR=fracU_RR)
+ Điện áp hiệu dụng:(U_L=U_C ightarrow U_R=U;P=P_max=fracU^2R)
+ Điện áp và cường độ loại điện thuộc pha ( tức φ = 0 )
+ Hệ số năng suất cực đại: cosφ = 1.
2. Ứng dụng: kiếm tìm L, C, search f khi bao gồm Cộng hưởng điện:
+ số chỉ ampe kế rất đại, giỏi cường độ loại điện hiệu dụng đạt giá bán trị lớn nhất
+ cường độ dòng điện với điện áp thuộc pha, năng lượng điện áp hiệu dụng: (U_L=U_C ightarrow U_R=U);
+ hệ số năng suất cực đại, hiệu suất cực đại....
2.Các ví dụ:
Ví dụ 1:
Cho mạch điện như hình vẽ.
(u_AB = 200sqrt2cos100pi t (V); R =100Omega ; L=frac1pi H;) C là tụ điện thay đổi ;RV→ ∞ . Tìm C để vôn kế V có số chỉ to nhất. Tính Vmax?
Giải: Số chỉ của Vôn Kế (V) là quý hiếm điện áp hiệu dụng giữa hai đầu đoạn mạch cất R và L.
Ta có:
.Do R, L ko đổi và U xác minh =>UV=UVmax=> cộng tận hưởng điện, đề nghị ZL=ZC
Chọn B
Ví dụ 2: Cho mạch năng lượng điện không phân nhánh có R = 40Ω, cuộn dây gồm r = 20Ω với L = 0,0636H, tụ điện có điện dung nắm đổi. Đặt vào nhị đầu đoạn mạch một điện áp chuyển phiên chiều tất cả f = 50Hz và U = 120V. Điều chỉnh C nhằm điện áp hiệu dụng nhì đầu cuộn dây đạt quý hiếm cực đại, giá trị đó bằng:
A. 40V B. 80V C. 46,57V D. 40(sqrt2)V
Giải . Ta có:(Z_L=2pi f.L=2pi .50.0,0636=20Omega).
Điện áp hiệu dụng nhị đầu cuộn dây: Ud = I.Zd . Bởi vì Zd không phụ thuộc vào vào sự đổi khác của C đề nghị Ud đạt giá trị cực to khi I = Imax. Suy ra trong mạch phải bao gồm cộng tận hưởng điện. Dịp đó:
Ví dụ 3: mang lại mạch điện xoay chiều như hình vẽ.
Biết R = 50Ω, (L=frac1pi H)H. Đặt vào nhì đầu đoạn mạch một điện áp chuyển phiên chiều (u=220sqrt2cos100pi t)(V). Biết tụ điện C gồm thể chuyển đổi được.
a. Định C nhằm điện áp đồng pha với cường độ cái điện.
b. Viết biểu thức dòng điện qua mạch.
Bài giải:
a. Để u và i đồng pha: thì trong mạch xảy ra hiện tượng cộng hưởng điện.
b. Vị trong mạch xảy ra cộng hưởng điện cần Zmin = R (A)
Pha lúc đầu của loại điện: (varphi _i=varphi _u-varphi =0-0=0).
Vậy (i=4,4sqrt2cos100pi t) (A)
Ví dụ 4: (ĐH-2009): Đặt điện áp xoay chiều có mức giá trị hiệu dụng 120V, tần số 50 Hz vào hai đầu đoạn mạch mắc thông suốt gồm điện trở thuần 30 W, cuộn cảm thuần bao gồm độ trường đoản cú cảm (frac0,4pi ) (H) với tụ điện gồm điện dung biến đổi được. Điều chỉnh điện dung của tụ điện thì điện áp hiệu dụng giữa hai đầu cuộn cảm đạt giá chỉ trị cực to bằng
A. 150 V. B. 160 V. C. 100 V. D. 250 V.
Giải:
(cộng tận hưởng điện).
Chọn B
Ví dụ 5: Một mạch năng lượng điện xoay chiều RLC ko phân nhánh bao gồm (R=100Omega , L=frac2pi H), tụ điện bao gồm điện dung C thay đổi được. Đặt vào hai đầu đoạn mạch một năng lượng điện áp chuyển phiên chiều (u_AB=200sqrt2cos(100pi t+fracpi 4)) . Quý giá của C và năng suất tiêu thụ của mạch khi điện áp giữa hai đầu R thuộc pha với năng lượng điện áp nhì đầu đoạn mạch dìm cặp quý giá nào sau đây:
Giải: Ta thấy khi uR thuộc pha cùng với uAB nghĩa là uAB cùng pha với cường độ mẫu điện i. Vậy trong mạch xảy ra cộng hưởng trọn điện: ZL=ZC (Rightarrow C=frac1Z_Lomega ) . Cùng với ZL=Lω= 200Ω => (C=frac10^-42pi )F
hôm nay công suất P=Pmax= (P=P_max=fracU^2R=frac200^2100=400W)
Chọn A
Ví dụ 6: Mạch năng lượng điện R,L,C nối tiếp, năng lượng điện áp nhị đầu mạch (u = 220sqrt2cosomega t(V)) và bao gồm thể biến hóa được. Tính điện áp hiệu dụng 2 đầu R lúc biểu thức dòng điện gồm dạng (i=I_0cosomega t):
A. 220(sqrt2)(V) B. 220(V) C. 110(V) D. 120(sqrt2)(V).
Giải: phụ thuộc vào dạng của phương trình cường độ cái điện ta thấy từ bây giờ u với i thuộc pha. đề xuất trong mạch xẩy ra cộng hưởng điện. =>thì uR=u=220(sqrt2)cosωt(V) =>UR=(frac220sqrt2sqrt2)=220V.
Chọn B
Ví dụ 7: Một mạch năng lượng điện không phân nhánh tất cả điện trở R=100Ω ,cuộn thuần cảm có L biến hóa được và tụ gồm điện dung C. Mắc mạch vào nguồn gồm (u=100sqrt2cos(100pi t+fracpi 6)V). Chuyển đổi L để điện áp nhì đầu năng lượng điện trở có mức giá trị hiệu dụng UR=100V. Biểu thức nào sau đây đúng đến cường độ chiếc điện qua mạch:
Giải: Theo đề ta gồm U=100V, UR=100V. Vậy UR=U, vì vậy trong mạch xẩy ra cộng hưởng điện.
+ hôm nay i cùng pha cùng với u cùng I= (fracUR=frac100100=1A)
+Do i thuộc pha với u -> I0=(Isqrt2=sqrt2ARightarrow i=sqrt2cos(100pi t+fracpi 6)(A))
Chọn A
Ví dụ 8: mang đến mạch điện xoay chiều như hình vẽ. Biết (R = 200Omega , L=frac2pi H, C=frac10^-4pi F) . Đặt vào nhị đầu mạch điện một điện áp luân phiên chiều (u=100cos100pi t(V))
a. Tính số chỉ của ampe kế.
b. Khi R, L, C không đổi để số chỉ của ampe kế mập nhất, thì tần số chiếc điện phải bằng bao nhiêu? Tính số chỉ ampe kế thời điểm đó. (Biết rằng dây nối và quy định đo ko làm tác động đến mạch điện).
Bài giải:
Ví dụ 9: đến đoạn mạch như hình vẽ (U_AB=63sqrt2cosomega t(V);R_A=0,)RV = ∞ Cuộn dây thuần cảm có cảm phòng ZL=20 Ω , biến hóa C cho đến khi Vôn kế V chỉ cực to 105V . Số chỉ của Ampe kế là :
A.0,25A B.0,3A C.0,42A D.0,35A
Chọn C
3. Trắc nghiệm :
Câu 1. Một mạch điện RLC ko phân nhánh bao gồm điện trở R= 100Ω, cuộn dây thuần cảm tất cả L= 1/π (H) cùng tụ có điện dung C biến hóa . Đặt vào nhị đầu đoạn mạch năng lượng điện áp u= 200(sqrt2)cos100πt(V). Biến hóa điện dung C cho tới khi năng lượng điện áp hai đầu cuộn dây đạt cực đại. Giá bán trị cực đại đó bằng:
A. 200V B. 100(sqrt2)V C. 50(sqrt2)V D. 50V
Câu 2. Cho mạch điện xoay chiều tất cả R, cuộn dây thuần cảm L = 0,159H và C0 = 100/π(mF). Đặt vào hai đầu mạch một điện áp u = U0cos100πt(V). Nên mắc thêm tụ C gắng nào và có mức giá trị bao nhiêu để mạch tất cả cộng tận hưởng điện? A.Mắc tiếp nối thêm tụ C = 100/π(mF).
B.Mắc nối tiếp thêm tụ C = 2.10-4/π(F).
C.Mắc tuy vậy song thêm tụ C = 100/π(mF).
D.Mắc nối tiếp thêm tụ C = 2.10-3/π(F).
Câu 3. Cho mạch RLC mắc tiếp liền có (R=100(Omega )) và (L=frac1pi (H),C=frac5.10^-4pi (F)). Đặt vào hai đầu đoạn mạch một điện áp (u=120sqrt2cos100pi t(V)). Để mẫu điện trong mạch thuộc pha với năng lượng điện áp nhì đầu đoạn mạch ta đề xuất ghép thông liền hay tuy vậy song cùng với tụ C một tụ C1 có điện dung là từng nào ?
A. Ghép song song ; (C_1=frac5.10^-4pi (F)) B. Ghép thông suốt ;(C_1=frac5.10^-4pi (F))
C. Ghép song song ; (C_1=frac5.10^-44pi (F)) D. Ghép nối liền ;(C_1=frac5.10^-44pi (F))
Câu 4. Cho một đoạn mạch luân chuyển chiều RLC1 mắc tiếp nối ( cuộn dây thuần cảm ). Biết tần số loại điện là 50 Hz, (R = 40 (Omega ), L = frac15pi (H), C_1 = frac10^-35pi (F)). Ao ước dòng điện trong mạch cực lớn thì yêu cầu ghép thêm cùng với tụ điện C1 một tụ điện bao gồm điện dung C2 bằng bao nhiêu với ghép vắt nào?
A. Ghép tuy nhiên song cùng C2 = (frac3pi .10^-4(F)) B. Ghép nối liền và C2 =(frac3pi .10^-4(F))
C. Ghép tuy vậy song với C2 = (frac5pi .10^-4(F)) D. Ghép thông suốt và C2 = (frac5pi .10^-4(F))
Câu 5. cho 1 đoạn mạch năng lượng điện xoay chiều AB có R, L, C mắc nối tiếp có R = 200Ω. Đặt vào nhị đầu đoạn mạch này một năng lượng điện áp luân phiên chiều có mức giá trị hiệu dụng 220V và tần số biến đổi được. Khi biến hóa tần số, công suất tiêu thụ rất có thể đạt giá bán trị cực to bằng
A. 200W. B. 220(sqrt2)W. C. 242 W D. 484W.
Câu 6. đến đoạn mạch RLC tiếp liền có quý hiếm các thành phần cố định. Đặt vào nhị đầu đoạn này một điện áp luân chuyển chiều tất cả tần số rứa đổi. Khi tần số góc của dòng điện bằng w0 thì cảm phòng và dung kháng có mức giá trị ZL = 100Ω cùng ZC = 25Ω. Để vào mạch xẩy ra cộng hưởng, ta phải biến hóa tần số góc của cái điện đến giá trị w bằng
A. 4ω0. B. 2ω0. C. 0,5ω0. D. 0,25ω0.
Câu7: Cho mạch năng lượng điện xoay chiều như hình mẫu vẽ bên. Cuộn dây có (r= 10Omega , L=frac110pi H.) Đặt vào hai đầu đoạn mạch một năng lượng điện áp xoay chiều có giá trị hiệu dụng là 50V và tần số 50Hz.Khi điện dung của tụ có mức giá trị là C1 thì số chỉ của ampe kế cực to và bởi 1A. Quý giá của R với C1 là
A. R = 40Ω và (C_1=frac2.10^-3pi F). B. R = 50Ω và (C_1=frac10^-3pi F).
C. R = 40Ω và (C_1=frac10^-3pi F) . D. R = 50Ω và (C_1=frac2.10^-3pi F) .
Câu 8: cho mạch điện như hình vẽ:.uAB = 200cos100πt (V); R= 100; C = 0,318.10-4F.Cuộn dây bao gồm độ từ bỏ cảm L thay
đổi được. Xác định Độ từ bỏ cảm L nhằm hệ số hiệu suất của mạch khủng nhất? hiệu suất tiêu thụ lúc sẽ là bao nhiêu? hãy chọn đáp án đúng trong số đáp án sau:
A.L = (frac1pi )H;P = 200W B.L = (frac12pi ) H; p = 240W
C.L = (frac2pi )H; phường =150W D.Một cặp quý giá khác.
Xem thêm: Visitors Come To Admire The Relics That Were Excavated From Theancient Tombs
Câu 9: Cho đoạn mạch RLC thông suốt có quý giá các thành phần cố định. Đặt vào hai đầu đoạn này một hiệu điện cố xoay chiều có tần số nỗ lực đổi. Lúc tần số góc của cái điện bởi w0 thì cảm chống và dung kháng có giá trị ZL = 20Ω và ZC = 80Ω. Để trong mạch xẩy ra cộng hưởng, phải chuyển đổi tần số góc của dòng điện mang lại giá trị w bằng
A. 4ω0. B. 2ω0. C. 0,5ω0. D. 0,25ω0.
Tải về
Luyện bài tập trắc nghiệm môn thiết bị lý lớp 12 - xem ngay