Trắc nghiệm DĐXC qua điện trở thuần - Tụ điện - Cuộn cảm thuần

09:01 17/11/2016

Dòng điện xoay chiều đi qua điện trở thuần, tụ điện hay cuộn cảm thuần là một kiến thức cơ bản khác trong chuyên đề Dòng điện xoay chiều, trước khi các em làm quen với các loại mạch xoay chiều hỗn hợp phức tạp hơn. Các lý thuyết cần nhớ cũng như bài tập trắc nghiệm sẽ được nhắc đến trong bài viết này.

Dòng điện xoay chiều qua Điện trở thuần - Tụ điện - Cuộn cảm thuần

bài tập dòng điện xoay chiều qua điện trở thuần, tụ điện, cuộn cảm thuần

Kiến thức cần nhớ


Dòng điện xoay chiều qua điện trở thuần


Điện trở

- Là đại lượng vật lí đặc trưng cho độ cản trở dòng điện R = $\frac{{\rho \ell }}{S}$ (Ω) dòng điện xoay chiều qua điện trở thuần

- Ghép điện trở

Nối tiếp ${R_{nt}} = {R_1} + {R_2}$

Song song $\frac{1}{{{R_{ss}}}} = \frac{1}{{{R_1}}} + \frac{1}{{{R_2}}}$

mạch điện trở ghép nối tiếp mạch điện trở ghép song song

- Định luật Ôm: I = $\frac{U}{R}$

- Công suất tỏa nhiệt $P = {I^2}R = \frac{{{U^2}}}{R}$

- Định luật Jun – Lenz: Nhiệt lượng tỏa ra trên vật dẫn $Q = Pt = {I^2}Rt = \frac{{{U^2}}}{R}t$.

Dòng điện xoay chiều qua R

- Đặt điện áp u = U0cosωt (V)

→ i = $\frac{u}{R} = \frac{{{U_0}}}{R}$cosωt = ${I_0}$cosωt

 

- i và u cùng pha:

- Công suất: P = ${i^2}R = I_0^2R{\cos ^2}\left( {\omega t} \right)$

→ ${P_R} = \overline P  = \frac{{I_0^2R}}{2} = {I^2}R$ (với I = $\frac{{{I_0}}}{{\sqrt 2 }}$).


Dòng điện xoay chiều qua tụ điện


Tụ điện phẳng

- Điện dung C đặc trưng cho khả năng tích điện của tụ điện: C = $\frac{Q}{U}$  dòng điện xoay chiều qua tụ điện

- Tụ phẳng: $C = \frac{{\varepsilon S}}{{4\pi kd}}$ (F)

- Năng lượng điện trường của tụ: \[{{\rm{W}}_d} = \frac{{C{U^2}}}{2} = \frac{{{Q^2}}}{{2C}}\]

- Điện trường đều trong tụ E = $\frac{U}{d}$ (V/m)

- Ghép tụ điện:

Nối tiếp $\frac{1}{{{C_{nt}}}} = \frac{1}{{{C_1}}} + \frac{1}{{{C_2}}}$

Song song ${C_{ss}} = {C_1} + {C_2}$

mạch xoay chiều tụ điện ghép nối tiếp mạch điện xoay chiều tụ điện ghép song song

 

Dòng điện xoay chiều qua tụ

Dòng điện một chiều không đi qua tụ.

- Đặt điện áp xoay chiều u = U0cos(ωt + φ) (V) vào hai bản tụ.

Điện tích q = Cu = CU0cos(ωt + φ) thay đổi → i = q’(t) = -ωCU0sin(ωt + φ)

→ Cường độ dòng điện qua tụ: i = I0cos(ωt + φ + π/2)  với  = ωCU0

→ i sớm pha π/2 so với u 

- Định luật Ôm:

Có ${I_0} = \omega C{U_0}$ ; đặt ${Z_C} = \frac{1}{{\omega C}}$ là dung kháng → ${I_0} = \frac{{{U_0}}}{{{Z_C}}}$

- Mối quan hệ u, i, q:

Với u = ${U_0}\cos \omega t$ → q = ${Q_0}\cos \omega t$ ; i = ${I_0}\cos \left( {\omega t + \frac{\pi }{2}} \right)$

→ ${i^2} = {\omega ^2}\left( {Q_0^2 - {q^2}} \right)$ ; $u_C^2 = Z_C^2\left( {I_0^2 - {i^2}} \right)$; ${i^2} = \frac{1}{{Z_C^2}}\left( {U_0^2 - u_C^2} \right)$

Công suất tiêu thụ điện năng của tụ

- Điện áp và cường độ dòng điện qua tụ u = U√2cos(ωt – π/2) V và i = I√2cos(ωt) A.

→ công suất tức thời tại thời điểm t là P(t) = ui = UI.2cos(ω)cos(ωt – π/2)

→ P(t) = Uicos(2ωt – π/2) dao động điều hòa với tần số góc (2ω)

→ Pmax = UI.

- Tụ điện không tiêu thụ điện năng.


Dòng điện xoay chiều qua cuộn cảm thuần


Cuộn cảm thuần

- Ống dây sinh ra từ thông tự cảm ${\Phi _B}$ = LI với L là hệ số tự cảm dòng điện xoay chiều qua cuộn cảm thuần

- Năng lượng từ trường \[{{\rm{W}}_t} = \frac{{L{I^2}}}{2}\]

- Suất điện động tự cảm: e = $ - \Phi {'_B}\left( t \right)$ = -L.i’(t)

${u_L} = {u_{AB}} =  - e = \Phi {'_B}\left( t \right)$ = Li’(t)

Dòng điện xoay chiều qua cuộn cảm

- Dòng i = ${I_0}$cos(ωt + φ) → ${\Phi _B}$ = Li = L${I_0}$cos(ωt + φ)

→ e = $ - \Phi {'_B}\left( t \right)$ = ωL${I_0}$sin(ωt + φ)

→ ${u_L}$ = -e = ${U_0}$ cos(ωt + φ + π/2)

→ ${u_L}$ sớm pha π/2 so với i

 

- Định luật Ôm:${U_0} = {I_0}\omega L \to {I_0} = \frac{{{U_0}}}{{\omega L}}$

Đặt ${Z_L} = \omega L$ là cảm kháng, đặc trưng cho mức độ cản trở dòng điện của cuộn dây.

- Mối quan hệ u, i , q:

Với i = ${I_0}$cos(ωt) → ${u_L}$ = ${U_0}$ cos(ωt + π/2)

→ $u_L^2 = Z_L^2\left( {I_0^2 - {i^2}} \right)$ ; ${i^2} = \frac{1}{{Z_L^2}}\left( {U_0^2 - {u^2}} \right)$

Công suất tiêu thụ điện năng trên cuộn dây thuần cảm

- Dòng điện qua cuộn dây: i = I√2cos(ωt)

- Điện áp giữa hai đầu cuộn dây u = U√2cos(ωt + π/2)

→ P(t) = ui = UI.2cos(ωt)cos(ωt + π/2) → P(t) biến thiên điều hòa với chu kì T/2.

→ P(t) = Uicos(2ωt + π/2) → Pmax = UI

→ Cuộn dây thuần cảm không tiêu thụ điện năng

Bài tập trắc nghiệm

Tiếp tục luyện tập với Dòng điện xoay chiều nhé:


Đã đến lúc làm quen với áp lực của Đề thi thử rồi đó!!! Đăng ký Khóa Luyện đề của Lize.vn để luyện tập thêm với thật nhiều đề thi thử chất lượng được biên soạn từ các thầy cô kinh nghiệm cũng như các đề thi từ các trường THPT chuyên hàng đầu trên cả nước.

Share bài viết

Từ khoá

Khóa Sinh Học lớp 11

Nguyễn Thị Bích Dậu

Học phí: 199K

Có thể em cần biết?

Tên bài giảng

Bài giảng về "Tên bài giảng" - Thầy/Cô "Tên thầy/cô dạy khóa học"

Nhận thêm bài tập và hướng dẫn giải bài tập Miễn phí từ Lize nhé!

Đăng ký thành viên Lize để nhận các bài tập và hướng dẫn giải bài tập từ thầy cô Lize nhé.

X