Chuyên đề các mạch điện xoay chiều phần 1

Chuyên đề các mạch điện xoay chiều sẽ đề cập tới mạch điện có chứa điện trở thuần hoặc cuộn dây thuần cảm hoặc tụ điện dung C. Phần này sẽ chỉ để cập tới R.

Giả sử đặt vào hai đầu đoạn mạch một điện áp xoay chiều u = Uocos(ωt + φu) điện trở R thì cường độ dòng điện chạy trong đoạn mạch là i = Iocos(ωt + φi)

  • Định luật Ôm: $I = \frac{U}{R} = \frac{{{U_0}}}{{R\sqrt 2 }}$
  • Độ lệch pha Δφ = φu – φi = 0

Bóng đèn sợi đốt hoạt động giống như một điện trở

  • Mạch điện mắc nối tiếp thì $\left\{ \begin{array}{l}R = {R_1} + {R_2}\\I = {I_1} = {I_2}\\U = {U_1} + {U_2}\end{array} \right.$
  • Với mạch mắc song song thì $\left\{ \begin{array}{l}\frac{1}{R} = \frac{1}{{{R_1}}} + \frac{1}{{{R_2}}}\\I = {I_1} + {I_2}\\U = {U_1} = {U_2}\end{array} \right.$

Phần lý thuyết đã trình bày khá chi tiết, các em cũng đã hiểu. Giờ ta vào phần ví dụ minh họa để các em hiểu sâu hơn

Câu 1.(ĐH – 2013) Đặt điện áp xoay chiều u = U√2cosωt (V) vào hai đầu một điện trở thuần R = 110 Ω thì dòng điện xoay chiều chạy qua điện trở có giá trị hiệu dụng bằng 2A. Xác định hiệu điện thế hiệu dụng U?
A. 220 V.
B. 220√2 V.
C. 110 V.
D. 110√2 V.

Giải

hiệu điện thế hiệu dụng U là U = I.R = 2.110 = 220 V
Chọn đáp án A.

Câu 2.Dòng điện xoay chiều chạy trong mạch có biểu thức i = 2cos(100πt + π/6) A và hiệu điện thế xoay chiều trong mạch có biểu thức u = 200cos(100πt + π/6) V. Mạch điện xoay chiều trên chứa phần tử gì? Xác định giá trị đó?
A. điện trở, R = 100 Ω
B. điện trở, $R = 50\sqrt 2 \Omega $
C. Điện trở, R = 50Ω
D. Điện trở, R = 200 Ω

Giải

Vì u và i cùng pha với nhau nên mạch này chứa điện trở thuần, giá trị điện trở $R = \frac{{{U_0}}}{{{I_0}}} = \frac{{200}}{2} = 100\left( \Omega \right)$
Chọn đáp án A.

Câu 3.Đặt một hiệu điện thế xoay chiều có giá trị hiệu dụng là U = 30 V. Tìm giá trị hiệu dụng của cường độ dòng điện xoay chiều khi mạch điện gồm hai điện trở mắc song song với nhau, biết R1 = 10 Ω và R2 = 30 ?
A. 0,75 A
B. 4 A
C. 1,333 A
D. 0,25 A

Giải

Vì hai điện trở R1 song song R2 nên:
$\frac{1}{R} = \frac{1}{{{R_1}}} + \frac{1}{{{R_2}}} = \frac{1}{{10}} + \frac{1}{{30}} = \frac{2}{{15}} \to R = 7,5\Omega $
Cường độ hiệu dụng của dòng điện xoay chiều được xác định theo định luật Ôm: $I = \frac{U}{R} = \frac{{30}}{{7,5}} = 4\left( A \right)$
Chọn đáp án B

Câu 4.Mạch điện gồm một đèn điện có ghi 110 – 100W mắc nối tiếp với điện trở R vào một mạch điện xoay chiều. Đặt vào hai đầu mạch một hiệu điện thế xoay chiều u = 220√2 cos(100πt) V thì có dòng điện xoay chiều chạy trong. Để đèn sáng bình thường, R phải có giá trị bao nhiêu?
A. 121Ω
B. 212Ω
C. 112Ω
D. 221Ω

Giải

+ Theo đề bài, điện trở của bóng đèn là $P = \frac{{{U^2}}}{{{R_0}}} \to {R_0} = \frac{{{U^2}}}{P} = 121\Omega $ (1)
+ Vì bóng đèn mắc nối tiếp với một điện trở R thì điện trở toàn mạch là Rtp = R + R0 (2)
+ Khi bóng đèn sáng bình thường thì cường độ dòng điện qua bóng phải có độ lớn là $P = I.U \to I = \frac{P}{U} = \frac{{10}}{{11}}A$
+ Theo đề bài U0 = 220√2 A → U = 220 V
+ Điện trở toàn mạch khi đó là ${R_{tp}} = \frac{U}{I} = \frac{{220}}{{\frac{{10}}{{11}}}} = 242\Omega $ (3)
+ Đối chiếu (2) và (3) ta thấy: 242 = R + 121 → R = 121 Ω
Chọn đáp án A.

Lời kết: Qua chuyên đề này thầy đã giúp các em có kiến thức căn bản về các mạch điện. Còn thắc mắc gì các em để lại bình luận bên dưới ha

Add a Comment

Email của bạn sẽ không được hiển thị công khai. Các trường bắt buộc được đánh dấu *