15 CÁC BÀI ĐIỆN XOAY CHIỀU TRONG ĐỀ THI ĐẠI HỌC TỰ LUẬN

Tài liệu vật lý ôn thi đại học gồm các chuyên đề cơ bản đến nâng cao như lượng tử ánh sáng, truyền sóng, dao động cơ học... được các thầy cô chuyên vật lý của các trường điểm biên soạn, nhằm giúp các em học sinh có tài liệu ôn tập, luyện tập nhằm nắm vững được những kiến thức, kĩ năng cơ bản, đồng thời vận dụng kiến thức để giải các bài tập và trắc nghiệm vật lý một cách thuận lợi và tự kiểm tra đánh giá kết quả học tập của mình. Tài liệu ôn...
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
15 CÁC BÀI ĐIỆN XOAY CHIỀU TRONG ĐỀ THI ĐẠI HỌC TỰ LUẬN 15 CÁC BÀI ĐIỆN XOAY CHIỀU TRONG ĐỀ THI ĐH TỰ LUẬNCâu 1(ĐH- 2006): Cho mạch điện xoay chiều như hình 1, trong đó A là ampe kế nhiệt, điện trở R0 =100, X là một hộp kín chứa hai trong ba phần tử (cuộn dây thuần cả L, tụ điện C, điện trở thuần R) mắcnối tiếp. Bỏ qua điện trở của ampe kế, khóa K và dây nối. Đặt vào hai đầu M và N của mạch điện mộthiệu điện thế xoay chiều có giá trị hiệu dụng không đổi và có biểu thức U MN  200 2 cos 2ft (V).1. a) Với f = 50Hz thì khi khóa K đóng ampe kế chỉ 1A. Tính điện dung C0 của tụ đện. b) Khi khóa K ngắt, thay đổi tần số thì đúng khi f = 50HZ, ampe kế chỉ giá trị cực đại và hiệu điện thế  giữa hai đầu hộp kín X lệch pha so với hiệu điện thế giữa hai điểm M và D. Hỏi hộp X chứa những 2 phần tử nào ? Tính các giá trị của chúng.2. Khóa K vẫn ngắt, thay đổi f thì thấy ampe kế chỉ cùng trị số khi f = f1 hoặc f = f2. Biết f1 + f2 =125HZ. Tính f1, f2 và viết biểu thức cường độ dòng điện qua mạch khi đó. Cho tg330  0,65.Giải câu 1:1. Tính điện dung C0 và xác định các phần tử trong hộp kín (1 điểm) 2 a) U  Với f = 50Hz ta có:  MN   R 0  Z C  200 2 2 2  I  0 Z C0  200 2  100 2  100 3  C 0  1 1  .1 0  4 F  1 8, 3 8  m  Z C0    Z C0  b) tgu MD / i      u MD / i   R0   Vậy, ux sớm pha hơn so với u MD     u x / u MD  u x / i  i / u MD  u x / i    0  3 6  0  u x / i  nên đoạn mạch DN có tính cảm kháng.  Vậy hộp kín X có chứa cuộn dây thuần cảm L và điện trở thuần R. (0,25đ) Cường độ dòng điện cực đại nên mạch xảy ra cộng hưởng điện, suy ra: 3 Z L  Z C0  100 3  L  L  H 0, 55 (H )  ZL 3 Ta có: tg u x / i    R  3.Z L  300  R 32. Tính tần số f1, f2 và viết biểu thức cường độ dòng điện (1 điểm) U MN U MN Với f thay đổi: I1  I2   Z1 Z2   2  Z1  Z2   Z1L  Z1C   Z2L  Z2C0 2   2   Z1L  Z1C    Z2L  Z2C0  Trong trường hợp 1:  Z1L  Z1C    Z2L  Z2C0  1  1 1  1       L              C0   2  C0     1   2  f1  f 2   L   0 (1)  4 f1f 2 C0  Theo đề bài, tần số ở trị số f1 hoặc f2 nên (f1 – f2)  0 1 Do đó từ (1) suy ra: L   =0 (2) 4 f1f 2 C0 Vì vế trái (2) đều dương nên trường hợp này bị loại.  Trường hợp 2:  Z1L  Z1C     Z2L  Z2C0  1  1 1  1        L             C 0    2  C 0      1 1  L     C0 LC0 1 1  f1f 2     2500 4  LC 0 3 1 4 . .10  4   3 Mặt khác: f1 + f2 = 125 Nên f1 và f2 là nghiệm của phương trình: f2 – 125f + 2500 = 0  f1  25Hz, f 2  100Hz Với f = f1 = 25Hz thì: Z1L  2f1L  50 3  1 Z1C0   200 3  2f1C0 Ta có: I  U  U  200 ...