Mẹo bấm máy tính Vật lý THPT
Loga.vn
I. TÌM BIỂU THỨC i HOẶC u TRONG MẠCH ĐIỆN XOAY CHIỀU DÙNG MÁY FX-570ES
1.Phương pháp giải truyền thống:
Cho R , L, C nối tiếp. Nếu cho u=U0cos(wt+ ju),viết i? Hoặc nếu cho i=I0cos(wt+ ji),viết u?
Bước 1: Tính tổng trở Z: Tính ${{Z}_{L}}=\omega L$.; ${{Z}_{C}}=\frac{1}{\omega C}=\frac{1}{2\pi fC}$ và $Z=\sqrt{{{R}^{2}}+{{({{Z}_{L}}-{{Z}_{C}})}^{2}}}$
Bước 2: Định luật Ôm : U và I liên hệ với nhau bởi $I=\frac{{{U}_{{}}}}{{{Z}_{{}}}}$; Io = $\frac{{{U}_{o}}}{Z}$;
Bước 3: Tính độ lệch pha giữa u hai đầu mạch và i: $\tan \varphi =\frac{{{Z}_{L}}-{{Z}_{C}}}{R}$; Suy ra j
Bước 4: Viết biểu thức i hoặc u:
a) Nếu cho trước u=U0cos(wt+ ju) thì i có dạng: i =I0cos(wt + ju - j).
b) Nếu cho trước i=I0cos(wt + ji) thì u có dạng: u =U0cos(wt+ ji + j).
Ví dụ 7: Mạch điện xoay chiều gồm một điện trở thuần R = 50W, một cuộn thuần cảm có hệ số tự cảm $L=\frac{1}{\pi }(H)$ và một tụ điện có điện dung $C=\frac{{{2.10}^{-4}}}{\pi }(F)$ mắc nối tiếp. Biết rằng dòng điện qua mạch có dạng $i=5\cos 100\pi t\left( A \right)$.Viết biểu thức điện áp tức thời giữa hai đầu mạch điện.
Giải 1:
Bước 1: Cảm kháng:${{Z}_{L}}=\omega L=100\pi .\frac{1}{\pi }=100\Omega $; Dung kháng: ${{Z}_{C}}=\frac{1}{\omega C}=\frac{1}{100\pi .\frac{{{2.10}^{-4}}}{\pi }}=50\Omega $
Tổng trở: $Z=\sqrt{{{R}^{2}}+{{\left( {{Z}_{L}}-{{Z}_{C}} \right)}^{2}}}=\sqrt{{{50}^{2}}+{{\left( 100-50 \right)}^{2}}}=50\sqrt{2}\Omega $
Bước 2: Định luật Ôm : Với Uo= IoZ = 5.50\[\sqrt{2}\] = 250\[\sqrt{2}\]V;
Bước 3: Tính độ lệch pha giữa u hai đầu mạch và i: $\tan \varphi =\frac{{{Z}_{L}}-{{Z}_{C}}}{R}=\frac{100-50}{50}=1$$\Rightarrow \varphi =\frac{\pi }{4}$(rad).
Bước 4: Biểu thức điện áp tức thời giữa hai đầu mạch điện: $u=250\sqrt{2}\cos \left( 100\pi t+\frac{\pi }{4} \right)$ (V).
2.Phương pháp dùng máy tính FX-570ES: (NHANH VÀ HIỆU QUẢ CHO TRẮC NGHIỆM)
a.Tìm hiểu các đại lượng xoay chiều dạng phức:
Xem bảng liên hệ
ĐẠI LƯỢNG ĐIỆN |
CÔNG THỨC |
DẠNG SỐ PHỨC TRONG MÁY TÍNH FX-570ES |
Cảm kháng ZL |
ZL |
ZL i (Chú ý trước i có dấu cộng là ZL ) |
Dung kháng ZC |
ZC |
- ZC i (Chú ý trước i có dấu trừ là Zc ) |
Tổng trở: |
\[{{Z}_{L}}=L.\omega \];\[{{Z}_{C}}=\frac{1}{\omega .C}\]; \[Z=\sqrt{{{R}^{2}}+{{\left( {{Z}_{L}}-{{Z}_{C}} \right)}^{2}}}\] |
\[\overline{Z}=R+({{Z}_{L}}-{{Z}_{C}})i\] = a + bi ( với a=R; b = (ZL -ZC ) ) -Nếu ZL >ZC : Đoạn mạch có tinh cảm kháng -Nếu ZL <ZC : Đoạn mạch có tinh dung kháng |
Cường độ dòng điện |
i=Io cos(wt+ ji ) |
$i=I_{0}^{i{{\varphi }_{i}}}={{I}_{0}}\angle {{\varphi }_{i}}$ |
Điện áp |
u=Uo cos(wt+ ju ) |
$u=U_{0}^{i{{\varphi }_{u}}}={{U}_{0}}\angle {{\varphi }_{u}}$ |
Định luật ÔM |
$I=\frac{U}{Z}$ |
$i=\frac{u}{\overline{Z}}=>u=i.\overline{Z}$$=>\overline{Z}=\frac{u}{i}$ |
Chú ý:\[\overline{Z}=R+({{Z}_{L}}-{{Z}_{C}})i\]( tổng trở phức$\overline{Z}$ có gạch trên đầu: R là phần thực, (ZL -ZC ) là phần ảo)
b.Chọn cài đặt máy tính Fx-570ES:
-Bấm SHIFT 9 3 = = : Để cài đặt ban đầu (Reset all)
-Bấm SHIFT MODE 1: hiển thị 1 dòng (MthIO) Màn hình xuất hiện Math.
-Bấm MODE 2 : Tính toán số phức, trên màn hình xuất hiện: CMPLX.
-Bấm SHIFT MODE 3 2 : Cài đặt dạng toạ độ cực:( rÐq )
-Chọn đơn vị đo góc là độ (D) , bấm : SHIFT MODE 3 trên màn hình hiển thị chữ D
(-Chọn đơn vị đo góc là Rad (R), bấm: SHIFT MODE 4 trên màn hình hiển thị chữ R )
- Bấm SHIFT (-) : nhập ký hiệu góc Ð của số phức
-Chuyển từ a + bi sang AÐ j , bấm SHIFT 2 3 =
(-Chuyển từ AÐ j sang a + bi , bấm SHIFT 2 4 = )
-Dùng phím ENG để nhập phần ảo i
b.Lưu ý Chế độ hiển thị kết quả trên màn hình:
Sau khi nhập, ấn dấu = có thể hiển thị kết quả dưới dạng số vô tỉ,
muốn kết quả dưới dạng thập phân ta ấn SHIFT =
( hoặc dùng phím SóD ) để chuyển đổi kết quả Hiển thị.
c. Các Ví dụ :
Ví dụ 7 ở trên :
Giải:${{Z}_{L}}=\omega L=100\pi .\frac{1}{\pi }=100\Omega $; ${{Z}_{C}}=\frac{1}{\omega C}=....=50\Omega $. Và ZL-ZC =50$\Omega $
-Với máy FX570ES : Bấm chọn MODE 2 trên màn hình xuất hiện chữ: CMPLX.
-Bấm SHIFT MODE 3 2 : Cài đặt dạng toạ độ cực:( rÐq )
-Chọn đơn vị đo góc là độ (D), bấm: SHIFT MODE 3 trên màn hình hiển thị chữ D
Ta có : $u=i.\overline{Z}.={{I}_{0}}.\angle {{\phi }_{i}}\ X\ (R+({{Z}_{L}}-{{Z}_{C}})i$ \[=5\angle 0X(50+50i)\] ( Phép NHÂN hai số phức)
Nhập máy: 5 SHIFT (-) 0 X ( 50 + 50 ENG i ) = Hiển thị: 353.55339Ð45 = 250$\sqrt{2}$Ð45
Vậy biểu thức tức thời điện áp của hai đầu mạch: u = 250$\sqrt{2}$ cos( 100pt +p/4) (V).
Ví dụ 8: Một mạch điện xoay chiều RLC không phân nhánh có R = 100$\Omega $; C=\[\frac{1}{\pi }{{.10}^{-4}}F\]; L=\[\frac{2}{\pi }\]H. Cường độ dòng điện qua mạch có dạng: i = 2\[\sqrt{2}\]cos100$\pi $t(A). Viết biểu thức điện áp tức thời của hai đầu mạch?
Giải: \[{{Z}_{L}}=L.\omega =\frac{2}{\pi }100\pi =200\Omega \]; \[{{Z}_{C}}=\frac{1}{\omega .C}=\]........= 100$\Omega $. Và ZL-ZC =100$\Omega $
-Với máy FX570ES : Bấm chọn MODE 2 trên màn hình xuất hiện chữ: CMPLX.
-Bấm SHIFT MODE 3 2 : Cài đặt dạng toạ độ cực:( rÐq )
-Chọn đơn vị đo góc là độ (D), bấm: SHIFT MODE 3 trên màn hình hiển thị chữ D
Ta có : $u=i.\overline{Z}.={{I}_{0}}.\angle {{\phi }_{i}}\ X\ (R+({{Z}_{L}}-{{Z}_{C}})i$ \[=2\sqrt{2}\triangleright \angle 0\ X\ (100+100i)\] ( Phép NHÂN hai số phức)
Nhập máy: 2$\sqrt{2}$ u SHIFT (-) 0 X ( 100 + 100 ENG i ) = Hiển thị: 400Ð45
Vậy biểu thức tức thời điện áp của hai đầu mạch: u = 400cos( 100pt +p/4) (V).
Ví dụ 9: Cho đoạn mạch xoay chiều có R=40, L=$\frac{1}{\pi }$ (H), C=$\frac{{{10}^{-4}}}{0.6\pi }$ (F), mắc nối tiếp điện áp 2 đầu mạch u=100$\sqrt{2}$cos100$\pi $t (V), Cường độ dòng điện qua mạch là:
A. \[\text{i=2,5cos(100}\pi \text{t+}\frac{\pi }{\text{4}})(A)\] B. \[\text{i=2,5cos(100}\pi \text{t-}\frac{\pi }{\text{4}})(A)\]
C. \[\text{ i=2cos(100}\pi \text{t-}\frac{\pi }{\text{4}})(A)\] C. \[\text{ i=2cos(100}\pi \text{t+}\frac{\pi }{\text{4}})(A)\]
Giải: \[{{Z}_{L}}=L.\omega =\frac{1}{\pi }100\pi =100\Omega \]; \[{{Z}_{C}}=\frac{1}{\omega .C}=\frac{1}{100\pi .\frac{{{10}^{-4}}}{0,6\pi }}\]= 60$\Omega $. Và ZL-ZC =40$\Omega $
-Với máy FX570ES : Bấm chọn MODE 2 trên màn hình xuất hiện chữ: CMPLX.
-Bấm SHIFT MODE 3 2 : Cài đặt dạng toạ độ cực:( rÐq )
-Chọn đơn vị đo góc là độ (D), bấm: SHIFT MODE 3 trên màn hình hiển thị chữ D
Ta có : i $=\frac{u}{\overline{Z}}=\frac{{{U}_{0}}\angle {{\varphi }_{u}}}{(R+({{Z}_{L}}-{{Z}_{C}})i}$ \[=\frac{100\sqrt{2}\angle 0}{(40+40i)}.\] ( Phép CHIA hai số phức)
Nhập 100$\sqrt{2}$ u SHIFT (-) 0 : ( 40 + 40 ENG i ) = Hiển thị: 2,5Ð-45
Vậy : Biểu thức tức thời cường độ dòng điện qua mạch là: i = 2,5cos(100pt -p/4) (A). Chọn B
Ví dụ 10: Một đoạn mạch điện gồm điện trở R = 50W mắc nối tiếp với cuộn thuần cảm L = 0,5/p (H). Đặt vào hai đầu đoạn mạch một điện áp xoay chiều u = 100$\sqrt{2}$cos(100pt- p/4) (V). Biểu thức của cường độ dòng điện qua đoạn mạch là:
A. i = 2cos(100pt- p/2)(A). B. i = 2$\sqrt{2}$cos(100pt- p/4) (A).
C. i = 2$\sqrt{2}$cos100pt (A). D. i = 2cos100pt (A).
Giải: \[{{Z}_{L}}=L.\omega =\frac{0,5}{\pi }100\pi =50\Omega \]; . Và ZL-ZC =50$\Omega $ - 0 = 50$\Omega $
-Với máy FX570ES : Bấm chọn MODE 2 trên màn hình xuất hiện chữ: CMPLX.
-Bấm SHIFT MODE 3 2 : Cài đặt dạng toạ độ cực:( rÐq )
-Chọn đơn vị đo góc là độ (D), bấm: SHIFT MODE 3 trên màn hình hiển thị chữ D
Ta có : i $=\frac{u}{\overline{Z}}=\frac{{{U}_{0}}\angle {{\varphi }_{u}}}{(R+{{Z}_{L}}i)}$ \[=\frac{100\sqrt{2}\angle -45}{(50+50i)}.\] ( Phép CHIA hai số phức)
Nhập 100$\sqrt{2}$ u SHIFT (-) - 45 : ( 50 + 50 ENG i ) = Hiển thị: 2Ð- 90
Vậy : Biểu thức tức thời cường độ dòng điện qua mạch là: i = 2cos( 100pt - p/2) (A). Chọn A
Ví dụ 11(ĐH 2009): Khi đặt hiệu điện thế không đổi 30V vào hai đầu đoạn mạch gồm điện trở thuần mắc nối tiếp với cuộn cảm thuần có độ tự cảm L = 1/4p (H) thì cường độ dòng điện 1 chiều là 1A. Nếu đặt vào hai đầu đoạn mạch này điện áp u =150$\sqrt{2}$cos120pt (V) thì biểu thức cường độ dòng điện trong mạch là:
A.\[i=5\sqrt{2}\text{cos}(120\pi t-\frac{\pi }{4})(A)\] B.\[i=5\text{cos}(120\pi t+\frac{\pi }{4})(A)\] C.\[i=5\sqrt{2}\text{cos}(120\pi t+\frac{\pi }{4})(A)\] D.\[i=5\text{cos}(120\pi t-\frac{\pi }{4})(A)\]
Giải: Khi đặt hiệu điện thế không đổi (hiệu điện thế 1 chiều) thì đoạn mạch chỉ còn có R: R = U/I =30W
\[{{Z}_{L}}=L.\omega =\frac{1}{4\pi }120\pi =30\Omega \]; i =\[\frac{u}{\overline{Z}}=\frac{150\sqrt{2}\angle 0}{(30+30i)}\] ( Phép CHIA hai số phức)
-Với máy FX570ES : -Bấm chọn MODE 2 trên màn hình xuất hiện chữ: CMPLX.
-Bấm SHIFT MODE 3 2 : Cài đặt dạng toạ độ cực:( rÐq )
-Chọn đơn vị đo góc là độ (D), bấm: SHIFT MODE 3 trên màn hình hiển thị D
Nhập máy: 150$\sqrt{2}$ u : ( 30 + 30 ENG i ) = Hiển thị: 5Ð- 45
Vậy: Biểu thức tức thời cường độ dòng điện qua mạch là: i = 5cos( 120pt - p/4) (A). Chọn D
3. Trắc nghiệm vận dụng:
Câu 1: Cho mạch điện xoay chiều có R=30, L=$\frac{1}{\pi }$ (H), C=$\frac{{{10}^{-4}}}{0.7\pi }$ (F); hiệu điện thế hai đầu mạch là u=120$\sqrt{2}$cos100$\pi $t (V), thì cường độ dòng điện trong mạch là
A. \[i=4\text{cos}(100\pi t+\frac{\pi }{4})(A)\] B. \[i=4\text{cos}(100\pi t-\frac{\pi }{4})(A)\]
C. \[i=2\text{cos}(100\pi t-\frac{\pi }{4})(A)\] D. \[i=2\text{cos}(100\pi t+\frac{\pi }{4})(A)\]
II. XÁC ĐỊNH HỘP ĐEN TRONG MẠCH ĐIỆN XOAY CHIỀU DÙNG MÁY TÍNH FX-570ES
( RẤT NHANH VÀ HIỆU QUẢ CHO TRẮC NGHIỆM)
1.Chọn cài đặt máy tính Fx-570ES:
Các bước Chọn chế độ |
Nút lệnh |
Ý nghĩa- Kết quả |
Cài đặt ban đầu (Reset all): |
Bấm: SHIFT 9 3 = = |
Reset all |
Hiển thị 1 dòng (MthIO) |
Bấm: SHIFT MODE 1 |
Màn hình xuất hiện Math. |
Thực hiện phép tính về số phức |
Bấm: MODE 2 |
Màn hình xuất hiện chữ CMPLX |
Dạng toạ độ cực: rÐq (AÐj ) |
Bấm: SHIFT MODE 3 2 |
Hiển thị số phức kiểu r Ðq |
Tính dạng toạ độ đề các: a + ib. |
Bấm: SHIFT MODE 3 1 |
Hiển thị số phức kiểu a+bi |
Chọn đơn vị góc là độ (D) |
Bấm: SHIFT MODE 3 |
Màn hình hiển thị chữ D |
Hoặc chọn đơn vị góc là Rad (R) |
Bấm: SHIFT MODE 4 |
Màn hình hiển thị chữ R |
Để nhập ký hiệu góc Ð |
Bấm: SHIFT (-) |
Màn hình hiển thị ký hiệu Ð |
Chuyển từ dạng a + bi sang dạng AÐ j , |
Bấm: SHIFT 2 3 = |
Màn hình hiển thị dạng AÐ j |
Chuyển từ dạng AÐ j sang dạng a + bi |
Bấm: SHIFT 2 4 = |
Màn hình hiển thị dạng a + bi |
2. Xác định các thông số ( Z, R, ZL, ZC) bằng máy tính:
-Tính Z: $\overline{Z}=\frac{u}{i}$ $=\frac{{{U}_{0}}\angle {{\varphi }_{u}}}{({{I}_{0}}\angle {{\varphi }_{i}})}$ ( Phép CHIA hai số phức )
Nhập máy: U0 SHIFT (-) φu : ( I0 SHIFT (-) φi ) =
-Với tổng trở phức : \[\overline{Z}=R+({{Z}_{L}}-{{Z}_{C}})i\], nghĩa là có dạng (a + bi). với a=R; b = (ZL -ZC )
-Chuyển từ dạng AÐ j sang dạng: a + bi : bấm SHIFT 2 4 =
3.Các Ví dụ:
Ví dụ 12: Một hộp kín (đen) chỉ chứa hai trong ba phần tử R, L, C mắc nối tiếp. Nếu đặt vào hai đầu mạch một điện áp xoay chiều u= 100$\sqrt{2}$cos(100pt+$\frac{\pi }{4}$)(V) thì cường độ dòng điện qua hộp đen là
i= 2cos(100pt)(A) . Đoạn mạch chứa những phần tử nào? Giá trị của các đại lượng đó?
Giải:
-Với máy FX570ES: Bấm chọn MODE 2 trên màn hình xuất hiện chữ: CMPLX.
-Chọn đơn vị đo góc là độ (D), bấm : SHIFT MODE 3 trên màn hình hiển thị chữ D
-Bấm SHIFT MODE 3 1 : Cài đặt dạng toạ độ đề các: (a + bi).
$\overline{Z}=\frac{u}{i}=\frac{100\sqrt{2}\angle 45}{(2\angle 0)}$ Nhập: 100$\sqrt{2}$ u SHIFT (-) 45 : ( 2 SHIFT (-) 0 ) = Hiển thị: 50+50i
Mà \[\overline{Z}=R+({{Z}_{L}}-{{Z}_{C}})i\].Suy ra: R = 50W; ZL= 50W . Vậy hộp kín (đen) chứa hai phần tử R, L.
Ví dụ 13: Một hộp kín (đen) chỉ chứa hai trong ba phần tử R, L, C mắc nối tiếp. Nếu đặt vào hai đầu mạch một điện áp xoay chiều u= 200$\sqrt{2}$cos(100pt-$\frac{\pi }{4}$)(V) thì cường độ dòng điện qua hộp đen là
i= 2cos(100pt)(A) . Đoạn mạch chứa những phần tử nào? Giá trị của các đại lượng đó?
Giải:
-Với máy FX570ES : Bấm chọn MODE 2 trên màn hình xuất hiện chữ: CMPLX.
-Chọn đơn vị đo góc là độ (D), bấm : SHIFT MODE 3 trên màn hình hiển thị chữ D
-Bấm SHIFT MODE 3 1 : Cài đặt dạng toạ độ đề các: (a + bi).
$\overline{Z}=\frac{u}{i}=\frac{200\sqrt{2}\angle -45}{(2\angle 0)}$: Nhập 200$\sqrt{2}$ u SHIFT (-) -45 : ( 2 SHIFT (-) 0 ) = Hiển thị: 100-100i
Mà\[\overline{Z}=R+({{Z}_{L}}-{{Z}_{C}})i\]. Suy ra: R = 100W; ZC = 100W . Vậy hộp kín (đen) chứa hai phần tử R, C.
Ví dụ 14: Một hộp kín (đen) chỉ chứa hai trong ba phần tử R, L, C mắc nối tiếp. Nếu đặt vào hai đầu mạch một điện áp xoay chiều u= 20$\sqrt{6}$cos(100pt-$\frac{\pi }{3}$)(V) thì cường độ dòng điện qua hộp đen là
i= 2$\sqrt{2}$cos(100pt)(A) . Đoạn mạch chứa những phần tử nào? Giá trị của các đại lượng đó?
Giải:
-Với máy FX570ES: Bấm chọn MODE 2 trên màn hình xuất hiện chữ: CMPLX.
-Chọn đơn vị đo góc là độ (D), bấm : SHIFT MODE 3 trên màn hình hiển thị chữ D
-Bấm SHIFT MODE 3 1 : Cài đặt dạng toạ độ đề các: (a + bi).
$\overline{Z}=\frac{u}{i}=\frac{20\sqrt{6}\angle 60}{(2\sqrt{2}\angle 0)}$: Nhập 20$\sqrt{6}$ u SHIFT (-) -60 : ( 2 $\sqrt{2}$ u SHIFT (-) 0 ) = Hiển thị: 5$\sqrt{3}$-15i
Mà \[\overline{Z}=R+({{Z}_{L}}-{{Z}_{C}})i\].Suy ra: R = 5$\sqrt{3}$W; ZC = 15W . Vậy hộp kín (đen) chứa hai phần tử R, C.
Ví dụ 15: Một hộp kín (đen) chỉ chứa hai trong ba phần tử R, L, C mắc nối tiếp. Nếu đặt vào hai đầu mạch một điện áp xoay chiều u= 200$\sqrt{6}$cos(100pt+$\frac{\pi }{6}$)(V) thì cường độ dòng điện qua hộp đen là
i= 2$\sqrt{2}$cos(100pt-$\frac{\pi }{6}$)(A) . Đoạn mạch chứa những phần tử nào? Giá trị của các đại lượng đó?
Giải: - Với máy FX570ES : Bấm chọn MODE 2 trên màn hình xuất hiện chữ: CMPLX.
-Chọn đơn vị đo góc là độ (D), bấm : SHIFT MODE 3 trên màn hình hiển thị chữ D
-Bấm SHIFT MODE 3 1 : Cài đặt dạng toạ độ đề các: (a + bi).
$\overline{Z}=\frac{u}{i}=\frac{200\sqrt{6}\angle 30}{(2\sqrt{2}\angle -30)}$: Nhập 200$\sqrt{6}$ u SHIFT (-) 30 : ( 2 $\sqrt{2}$ u SHIFT (-) (-30) =
Hiển thị: 86,6 +150i =50$\sqrt{3}$+150i .Suy ra: R = 50$\sqrt{3}$W; ZL= 150W. Vậy hộp kín chứa hai phần tử R, L.
Ví dụ 16: Một hộp kín (đen) chỉ chứa hai trong ba phần tử R, L, C mắc nối tiếp. Nếu đặt vào hai đầu mạch một điện áp xoay chiều u= 200$\sqrt{2}$cos(100pt+$\frac{\pi }{4}$)(V) thì cường độ dòng điện qua hộp đen là
i= 2cos(100pt)(A) . Đoạn mạch chứa những phần tử nào? Giá trị của các đại lượng đó?
Giải:
- Với máy FX570ES : Bấm chọn MODE 2 trên màn hình xuất hiện chữ: CMPLX.
-Chọn đơn vị đo góc là độ (D), bấm : SHIFT MODE 3 trên màn hình hiển thị chữ D
-Bấm SHIFT MODE 3 1 : Cài đặt dạng toạ độ đề các: (a + bi).
$\overline{Z}=\frac{u}{i}=\frac{200\sqrt{2}\angle 45}{(2\angle 0)}$: Nhập 200$\sqrt{2}$ u SHIFT (-) 45 : ( 2 SHIFT (-) 0 =
Hiển thị: 141.42...Ð45 .bấm SHIFT 2 4 = Hiển thị: 100+100i Hay: R = 100W; ZL= 100W. Hộp kín chứa R, L.
4.Trắc nghiệm:
Câu 1: Cho đoạn mạch gồm hai phần tử X, Y mắc nối tiếp. Trong đó X, Y có thể là R, L hoặc C. Cho biết hiệu điện thế giữa hai đầu đoạn mạch là u = 200$\sqrt{2}$cos100$\pi $t(V) và i = 2$\sqrt{2}$cos(100$\pi $t -$\pi $/6)(A). Cho biết X, Y là những phần tử nào và tính giá trị của các phần tử đó?
A. R = 50$\Omega $ và L = 1/$\pi $H. B. R = 50$\Omega $ và C = 100/$\pi $$\mu $F.
C. R = 50$\sqrt{3}$$\Omega $ và L = 1/2$\pi $H. D. R = 50$\sqrt{3}$$\Omega $ và L = 1/$\pi $H.
Câu 2: Cuộn dây thuần cảm có hệ số tự cảm L = 636mH mắc nối tiếp với đoạn mạch X, đoạn mạch X chứa 2 trong 3 phần tử R0, L0 , C0 mắc nối tiếp. Đặt vào hai đầu đoạn mạch hiệu điện thế u = 120$\sqrt{2}$cos100$\pi $t(V) thì cường độ dòng điện qua cuộn dâylà i = 0,6$\sqrt{2}$cos(100$\pi $t -$\pi $/6)(A). Xác định 2 trong 3 phần tử đó?
A. R0 = 173$\Omega $ và L0 = 31,8mH. B. R0 = 173$\Omega $ và C0 = 31,8mF.
C. R0 = 17,3$\Omega $ và C0 = 31,8mF. D. R0 = 173$\Omega $ và C0 = 31,8$\mu $F.
Câu 3: Cho một đoạn mạch xoay chiều gồm hai phần tử mắc nối tiếp. Điện áp giữa hai đầu mạch và cường độ dòng điện qua mạch có biểu thức: u = 200cos(100pt-p/2)(V), i = 5cos(100pt -p/3)(A). Chọn Đáp án đúng?
A. Đoạn mạch có 2 phần tử RL, tổng trở 40 W. B. Đoạn mạch có 2 phần tử LC, tổng trở 40 W.
C. Đoạn mạch có 2 phần tử RC, tổng trở 40 W. D. Đoạn mạch có 2 phần tử RL, tổng trở 20Error! Objects cannot be created from editing field codes. W.
Câu 4: Cho một hộp đen X trong đó có chứa 2 trong 3 phần tử R, L, hoặc C mắc nối tếp. Mắc hộp đen nối tiếp với một cuộn dây thuần cảm có L0 = 318mH. Đặt vào hai đầu đoạn mạch điện một hiệu điện thế xoay chiều có biểu thức u = 200$\sqrt[{}]{2}$.cos(100$\pi $t-$\pi $/3)(V) thì dòng điện chạy trong mạch có biểu thức i = 4$\sqrt[{}]{2}$.cos(100$\pi $t - $\pi $/3)(A). Xác định phần tử trong hộp X và tính giá trị của các phần tử?
A. R=50$\Omega $; C = 31,8$\mu $F. B. R = 100$\Omega $; L = 31,8mH. C. R = 50$\Omega $; L = 3,18$\mu $H.D. R =50$\Omega $; C = 318$\mu $F.
Câu 5: Một đoạn mạch xoay chiều gồm 2 trong 3 phần tử R, L hoặc C mắc nối tiếp . Biểu thức hiệu điện thế 2 đầu mạch và cường độ dòng điện qua mạch là \[u=80\cos \left( 100\pi t+\frac{\pi }{2} \right)(V)\] và \[i=8\cos (100\pi t+\frac{\pi }{4})(A)\]. Các phần tử trong mạch và tổng trở của mạch là
A. R và L , Z = 10\[\Omega \]. B. R và L , Z = 15\[\Omega \] . C. R và C , Z =10\[\Omega \] . D. L và C , Z= 20\[\Omega \].
Câu 6: Mạch điện nối tiếp R, L, C trong đó cuộn dây thuần cảm (ZL < ZC). Đặt vào hai đầu đoạn mạch một điện áp xoay chiều 200$\sqrt[{}]{2}$ cos(100pt+ p/4)(V). Khi R = 50 Ω công suất mạch đạt giá trị cực đại. Biểu thức dòng điện qua mạch lúc đó:
A. i = 4cos(100pt+ p/2) (A) B. i = 4cos(100pt+p/4) (A)
C. i = 4$\sqrt[{}]{2}$ cos(100pt +p/4)(A) D. i =4$\sqrt[{}]{2}$ cos(100pt) (A)
Gợi ý: Khi R = 50 Ω công suất mạch đạt giá trị cực đại. suy ra R=/ZL-ZC/ = 50W .
Mặt khác ZC > ZL nên trong số phức ta có: ZL + ZC = -50i. Suy ra:\[i=\frac{u}{\overline{Z}}=\frac{200\sqrt{2}\angle (\pi :4)}{50-50i}=4\angle \frac{\pi }{2}\] Chọn A
Câu 6b: Cho mạch điện như hình vẽ: C= \[\frac{{{10}^{-4}}}{\pi }(F)\];L= \[\frac{2}{\pi }(H)\]
Biết đặt vào hai đầu mạch điện áp xoay chiều
uAB = 200cos100pt(V) thì cường độ dòngđiện trong mạch là i = 4cos(100pt)(A) ; X là đoạn mạch gồm hai trong ba phần tử (R0, L0 (thuần), C0) mắc nối tiếp. Các phần tử của hộp X là:
A.R0= 50W; C0= \[\frac{{{10}^{-4}}}{\pi }(F)\] B.R0= 50W; C0= \[\frac{{{10}^{-4}}}{2.\pi }(F)\] C.R0= 100W; C0= \[\frac{{{10}^{-4}}}{\pi }(F)\] D.R0= 50W;L0= \[\frac{{{10}^{-4}}}{\pi }(F)\]
Bài giải: Trước tiên tính ZL= 200W ; ZC= 100W
+ Bước 1: Viết uAN= i Z = 4x(i(200 -100)) :
Thao tác nhập máy: 4 x ( ENG ( 200 - 100 ) ) shift 2 3 = ấn M+ (sử dụng bộ nhớ độc lập)
Kết quả là: 400 Ð 90 => có nghĩa là: uAN= 400 cos(100pt+p/2 )(V)
+ Bước 2: Tìm uNB =uAB - uAN :
Thao tác nhập máy: 200 - RCL M+ ( thao tác gọi bộ nhớ độc lập: 400 Ð 90 ) shift 2 3 =
Kết quả là: 447,21359 Ð - 63, 4349 . Bấm : 4 (bấm chia 4 : xem bên dưới)
+ Bước 3: Tìm ZNB :\[{{\overline{Z}}_{NB}}=\frac{{{u}_{NB}}}{i}\] nhập máy : 4 kết quả: \[\frac{\text{447},\text{21359}\angle ~-\text{ 63},\text{ 4349}}{4}\]= 50-100i
=>Hộp X có 2 phần tử nên sẽ là: R0= 50W; ZC0=100 W.Từ đó ta được : R0= 50W; C0= \[\frac{{{10}^{-4}}}{\pi }(F)\].Đáp án A
Chúc các bạn học tốt!