PHƯƠNG PHÁP GIẢI NHANH CÁC BÀI TẬP TRẮC NGHIỆM MẠCH ĐIỆN XOAY CHIỀU R,L,C NỐI TIẾP CĨ CÁC THƠNG SỐ THAY ĐỔI ======================= PHẦN I: NHỮNG VẤN ĐỀ CHUNG 1/ Đặt vấn đề - Dòng điện xoay chiều phần quan trọng chương trình lớp 12 có số câu hỏi nhiều đề thi đại học(11 câu) - Trong chương dịng điện xoay chiều phần mạch RLC có thơng số biến đổi đa dạng phức tạp Học sinh thường mắc bị nhầm phần làm đề - Chính đưa báo cáo “PHƯƠNG PHÁP GIẢI NHANH CÁC BÀI TẬP TRẮC NGHIỆM MẠCH ĐIỆN XOAY CHIỀU RLC NỐI TIẾP CĨ CÁC THƠNG SỐ THAY ĐỔI” 2/ Mục đích nghiên cứu - Làm quen với công tác nghiên cứu khoa học - Tìm cho phương pháp để tạo khơng khí hứng thú lơi nhiều học sinh tham gia giải tập lý - Góp phần giúp đồng nghiệp em học sinh q trình ơn thi đại học đạt kết tốt 3/ Nhiệm vụ nghiên cứu Trong đề tài giải nhiệm vụ sau: - Nghiên lý thuyết mạch diện xoay chiều xâu tượng cộng hưởng - Phân dạng tập bản, ví dụ - Vận dung lý thuyết để giải dạng tập trắc nghiệm - Kiểm chứng phương pháp đưa thực nghiệm 4/ Giới hạn đề tài -Trong giới hạn đề tài đưa phương pháp giải nhanh toán khảo sát mạch điện xoay chiều nối tiếp chương trình lớp 12 THPT - Đối tượng áp dụng : Tất học sinh PHẦN II: NỘI DUNG 1/ Quan điểm Báo cáo theo quan điểm làm trắc nghiệm nên tơi phân dạng tập theo trình bày logic dễ hiểu cần học sinh hiểu nhớ cơng thức cuối dạng tốn để vận dụng làm trắc nghiệm nhanh 2/ Thực trạng Xét mạch điện xoay chiều R,L,C mắc nối tiếp hình vẽ: R A L C B Các thơng số mạch điện xoay chiều: Điện trở R, điện dung C tụ diện độ tự cảm L cuộn dây, tần số góc ω(chu kỳ T, tần số f) Thơng thường giải tốn thay đổi thơng số để đại lượng đạt giá trị cực đại học sinh (Từ trung bình trở xuống) nghĩ đến tượng cộng hưởng điện (Z L=ZC) Nhưng thực tế khơng phải lúc Trong đó, khơng phải thầy cô phân dạng, rõ để học sinh nhận biết điều này??? 3/ Phân dạng tập thường gặp, ví dụ 3.1/ Các biểu hiện tượng cộng hưởng: -Hiệu điện uAB pha với cường độ dòng điện i, φ=0 -uR pha với uAB -Tổng trở điện trở thuần: Z=R; U=UR -Số Ampe kế giá trị cực đại I = U R -Hệ số Công suất mạch đạt giá trị cực đại Cosϕ = => P=Pmax=UI=U2/R 3.2/ Các thay đổi liên quan đến tượng cộng hưởng điện a Giữ nguyên R,L,C thay đổi tần số góc ω(Dẫn tới thay đổi tần số f) để: ϕ = ; I=Imax; URmax; Pmax : ZL=ZC; ω=1/√(LC) => cộng hưởng điện b Ta có Giữ nguyên giá trị L,R, ω thay đổi C để Imax ; URmax; ULmax; Pmax I= U 1 ; U=const nên I=Imax Lω = R + ( Lω − ) Cω Cω => cộng hưởng điện c Giữ nguyên giá trị C,R, ω thay đổi L để I=Imax URmax; Ucmax; Pmax Ta có I= U 1 ; U=const nên I=Imax Lω = R + ( Lω − ) Cω Cω => cộng hưởng điện VÍ DỤ 1: Cho mạch điện hình vẽ uAB = 120 sin100πt (V) R =15 Ω ; L = H; C 25π tụ điện biến đổi ; RV →∞ Tìm C để V có số lớn nhất? A) 72,4μF ; B) 39,7μF; C) 35,6μF ; D) 34,3μF Phân tích: -Số Vơn Kế (V) giá trị hiệu điện hiệu dụng hai đầu đoạn mạch chứa R cuộn dây cảm 2 -Ta có: UV= I Z RL = R + Z L U R + (Z L − Z C ) 2 Trong dó R, L khơng đổi U xác định nên để UV=UVmax=> Trong mạch có cộng hưởng điện Giải: 1 Do có cộng hưởng điện nên ZL=ZC => C= = (100π ) =39,7.10-6F Lω 2,5π Chọn đáp án B VÍ DỤ 2: Một đoạn mạch RLC nối tiếp có tính cảm kháng, giảm tần số dịng điện cơng suất toả nhiệt R A tăng lên cực đại giảm B không thay đổi C tăng D giảm Phân tích: Mạch có tính cảm kháng nghĩa Z L>ZC Nếu giảm tần số f dòng điện thi ZL =L 2πf giảm ZC= C 2πf tăng (ZL-ZC )2 giảm đến giá trị nghiã xảy cộng hưởng điện nên công suất tăng lên đến giảtị cực đại sau (ZL-ZC )2 tăng trở lại cơng suất giảm Vậy đáp án chọn A VÍ DỤ 3: Một mạch điện xoay chiều RLC không phân nhánh có R=100 Ω , π L= H, tụ điện có điện dung C thay đổi Đặt vào hai đầu đoạn mạch π hiệu điện xoay chiều có biểu thức u AB = 200 Sin(100πt + ) Giá trị C công suất tiêu thị mạch hiệu điện hai đầu R pha với hiệu điện hai đầu đoạn mạch nhận giá cặp giá trị sau đây: 10 −4 A)C= F , P=400W π 10 −4 B)C= F , P=300W π 10 −3 C)C= F , P=400W π 10 −4 C)C= F , P=400W 2π Phân tích: Ta nhận thấy uR pha với uAB nghĩa uAB pha với cường độ dòng điện mạch i Vậy mạch xảy cộng hưởng điện ZL=ZC −4 10 Giải: Khi có cộng hưởng C = Z ω ; Với ZL=L ω = 100 Ω ; C= F π L U 200 = = 400 W Lúc công suất P=Pmax= R 100 Vậy chọn đáp án A VÍ DỤ 4: Cho đoạn mạch RLC nối tiếp có giá trị phần tử cố định Đặt vào hai đầu đoạn hiệu điện xoay chiều có tần số thay đổi Khi tần số góc dịng điện ω0 cảm kháng dung kháng có giá trị Z L = 20Ω ZC = 80Ω Để mạch xảy cộng hưởng, phải thay đổi tần số góc dòng điện đến giá trị ω A 4ω0 B 2ω0 C 0,5ω0 D 0,25ω0 Phân tích Khi mạch có cộng hưởng điện : ω = Giải Ban đầu tần số góc dịng điện ω ta có , LC ZL = LCω = ZC =>LC= 4ω 2 Khi tần số góc ω có cộng hưởng điện ω = = 4ω => ω = 2ω LC Vậy chọn đáp án B 3.3/ Các thay đổi không liên quan đến tượng cộng hưởng điện: a/ Mạch điện RLC khơng phân nhánh có L,C, ω khơng đổi Thay đổi R để công suất tiêu thụ mạch đạt giá trị cực đại Phân tích: Khi L,C, ω khơng đổi mối liên hệ Z L ZC khơng thay đổi đổi thay đổi R không gây tượng cộng hưởng Chứng minh: U2 Ta có P=RI =R R + (Z L − Z c ) U2 = (Z − Z C ) , R+ L R Do U=Const nên để P=Pmax ta phải có R + (Z L − Z C ) đạt giá trị R Áp dụng bất dẳng thức Cosi cho số dương R (ZL-ZC)2 ta được: R+ (Z L − Z C ) (Z − Z C ) 2 Z − Z = L ≥ R L C R R (Z L − Z C ) Vậy giá tri R + Z L − Z C lúc dấu “=” bất đẳng R thức xảy nên ta có R= Z L − Z C U2 P=Pmax= Z − Z L C b/ Trường hợp cuộn dây có điện trở R0 (hình vẽ) R C L,R0 A B Khi R = Z L − Z C − R0 ⇒ PMax = Khi U2 U2 = Z L − Z C 2( R + R0 ) R = R02 + ( Z L − Z C ) ⇒ PRMax = U2 R02 + ( Z L − Z C ) + R0 = U2 2( R + R0 ) Mạch điện RLC không phân nhánh có R,C, ω khơng đổi Thay đổi L để c/ hiệu điện hiệu dụng hai đầu cuộn dây đạt giá trị cực đại Xác định giá trị ULmax giá trị L Phân tích: Ta có U L = Z L I = Z L U R + (Z L − Z C ) Do UL phụ thuộc vào Z mà phụ thuộc vào ZL nghĩa UL= f(L) nên trường hợp mạch có cộng hưởng UL khơng đạt giá trị cực đại Chứng minh: Ta biểu diễn hiệu điện giản đồ véc tơ hình vẽ Sinβ Sinα Theo định lý hàm số sin ta có U = U L AB => U L = Sinβ U AB U => U L = Sinβ AB Sinα Sinα UR Mặt khác ta lại có Sinα = U = RC R R + ZC =const UAB = const nên để UL=ULmax Sinβ = ; => β = 90 Vậy R2 + ZC ULmax= U AB = U AB Sinα R U Z C C Theo hình vẽ ta có Cosα = U = R + Z RC C (1) U Và Cosα = RC = UL R + ZC Từ (1) (2)=> Z L = KL: d/ (2) ZL 2 R2 + ZC R2 + ZC => L = ZC ωZ C R + ZC ULmax= U Z L = R R2 + ZC ZC Mạch điện RLC không phân nhánh có R,C, ω khơng đổi Thay đổi C để hiệu điện hiệu dụng hai tụ đạt giá trị cực đại Xác định giá trị UCmax giá trị C Phân tích: Ta có U C = Z C I = Z C U R + (Z L − Z C ) 2 Do UC phụ thuộc vào Z mà phụ thuộc vào ZC nghĩa UC= f(C) nên trường hợp mạch có cộng hưởng UL không đạt giá trị cực đại Chứng minh: Ta biểu diễn hiệu điện giản đồ véc tơ hình vẽ Sinβ Sinα Theo định lý hàm số sin ta có U = U C AB => U C = Sinβ U AB U => U C = Sinβ AB Sinα Sinα UR Mặt khác ta lại có Sinα = U R = =const R2 + ZL LR α UAB = const nên để UC=UCmax Sinβ = => β = 90 Vậy U AB R +Z UCmax= U AB = U AB Sinα L R U 0C Theo hình vẽ ta có Cosα = U = RC ZC R2 + ZL (1) UL UR UC R2 + ZL (2) ZL U Và Cosα = RL = UL Z Lω R2 + ZC Từ (1) (2)=> Z C = => C = 2 R + ZL ZL KL: e/ UCmax= U 2 R2 + ZL Z = R + ZC ; C ZL R Đoạn mạch RLC nối tiếp có ω thay đổi U L max = U C max = U L 1 L R2 ;Ub = LC − R C khiω L = ; Zb = − Ub R C Zb C U L khiω C = Zb Ub R L VÍ DỤ 5: Cho R =100 Ω ; L = H uAB = 141cos100πt (V) Cho C thay đổi tìm số cực đại vôn kế? A) 100V B) 150V.C) 289V D) 250V Phân tích: - Số Vôn Kế (V) giá trị hiệu điện hiệu dụng hai tụ =>Đây loại toàn thay đổi giá trị C để UC=UCmax Giải: Ta có ZL= Lω = Ucmax= U AB R2 + ZL R = 100π = 50 3π (Ω) 2 141 100 + (50 3π ) = 289V 100 Chọn đáp án C VÍ DỤ 6: Một mạch điện Không phân nhánh gồm biến trở R,cuộn cảm L= 2.10 −4 H tụ có điện dung C = F Ghép mạch vào nguồn có π π u = 100 sin(100πt )V Thay đổi R để công suất tiêu thụ mạch đạt giá trị cực đại, giá trị cực đại công suất là: A) 50W B) 100W C) 400W D) 200W Phân tích: Bài tốn cho R biến đổi L, C ω không đổi ZL ≠ ZC khơng phải tượng cộng hưởng Giải Ta có:R= Z L − Z C ;ZC = U2  =50 Ω , ZL=L ω = 100 Ω ωC 100 P=Pmax= Z − Z = 100 − 50 =100W L C Chọn đáp án B VÍ DỤ 7: Đoạn mạch xoay chiều gồm tụ điện có C = 10 −4 (F) mắc nối tiếp với Π điện trở có giá trị khơng đổi Đặt vào đầu đoạn mạch hiệu điện xoay chiều u = 200sin(100 Π t) V Khi cơng xuất tiêu thụ đạt giá trị cực đại điện trở có giá trị là: A: R = 50 Ω; B: R = 100 Ω; C: R = 150 Ω; D: R = 200 Ω Phân tích: Mạch điện khơng có cuộn dây nên ZL=0 Giá tri R công suất mạch đạt giá trị cực đại R=ZC = 100Ω −4 Giải: R=ZC= = 10 100π Cω π Chọn đáp án B VÍ DỤ 8: Một mạch điện xoay chiều RLC không phân nhánh có R=100 Ω , 10 −4 C= F, cuộn dây cảm có độ tự cảm thay đổi Đặt vào hai đầu π π đoạn mạch hiệu điện xoay chiều có biểu thức u AB = 200 Sin(100πt + ) Thay đổi giá trị L để hiệu điện hiệu dụng hai đầu cuộn dây đạt giá trị cực đại Giá trị L ULmax nhận cặp giá trị sau đây: π A) H ,200V π B) H ,100V C) 10 H ,200V 2π π D) H ,200 V Phân tích Tất thông số R,C, ω không thay đổi Thay đổi L để UL=ULmax nên ta có Vậy ULmax= U AB Giải: ULmax= U AB  R2 + ZC R R2 + ZC R 2 R2 + ZC R2 + ZC Z L = => L = ZC ωZ C với R=100 Ω , Z C = = 100Ω Cω 100 + 100 ULmax= 200 =200 V 100 R + Z C 100 + 100 2 = H => L = = ωZ C 100π 100 π Vậy chọn đáp án D 4/ Những sai lầm, thiếu sót học sinh hay mắc phải giải loại tập - Nhầm lẫn công suất mạch RLC nối tiếp cuộn dây khơng cảm có R biến đổi(giữa PAB PR) - Nhầm lẫn mạch có xãy cộng hưởng hay không? 5/ Những yêu cầu phải có để giải nhanh loại tập trắc nghiệm - Hiểu sâu chất vật lí vấn đề(để tránh bị lừa), hệ thống kiến thức thật tốt phản ứng nhanh (thuộc công thức máy, biến đổi chứng minh khơng kịp) - Kĩ biến đổi tốn học thật tốn nhiều bước phải biến đổi cơng thức vật lí gốc 11 - Khơng lạm dụng máy tính phải bấn giỏi máy tính(chứ hì hục làm bấn máy tính nhầm tí hỏng ăn) - Nói tóm lại để làm nhanh trắc nghiệm, đọc đề phải nhận dạng nằm vào phần kiến thức nào, vận dụng công thức nào, thay số, bấm máy tính kết chọn đáp án! 6/ Một số tập trắc nghiệm áp dụng BT1 Cho mạch điện xoay chiều hình vẽ , u AB = 200cos100π t (V ) , tụ có điện dung C= A C L R M N B 10 −4 ( F ) , cuộn dây cảm có độ tự cảm L = ( H ) , R biến đổi từ π 2.π đến 200 Ω Tính R để cơng suất tiêu thụ P mạch cực đại Tính cơng suất cực đại A.100W B.200W C.50W D.250W BT2 Cho mạch điện xoay chiều RLC mắc nối tiếp, có điện trở R biến đổi Đặt vào hai đầu đoạn mạch điện áp xoay chiều ổn định có biểu thức dạng u = U cos ωt Điều chỉnh R để công suất tiêu thụ cực đại Công suất cực đại xác định bằng: U2 A 4R U2 B R U0 C 4R U0 D 2R BT3 Cho mạch RLC nối tiếp, biết ZL = 100 Ω ; ZC = 200 Ω , R = 50 Ω Mắc thêm điện trở R0 với điện trở R để công suất mạch đạt giá trị cực đại Cho biết cách ghép tính R0 ? A Mắc song song, R0 = 100 Ω B Mắc nối tiếp, R0 = 100 Ω C Mắc nối tiếp, R0 = 50 Ω D Mắc song song, R0 = 50 Ω 12 BT4 Trong mạch điện xoay chiều RLC nối tiếp Cho L, C không đổi Thay đổi R R = R0 Pmax Khi A R0 = (ZL – ZC)2 B R0 = Z L − Z C C R0 = ZL – ZC D R0 = ZC – ZL BT5 Cho đoạn mạch RLC hình vẽ, uAB R A L C B = 100 cos100πt(V) Thay đổi R đến R0 Pmax = 200(W) Giá trị R0 bằng: A 75(Ω) B 50(Ω) C 25(Ω) D 100(Ω) BT6 Cho mạch RLC nối tiếp, cuộn dây cảm, R biến trở Điện áp hiệu dụng hai đầu đoạn mạch U không đổi Khi điện trở biến trở R1 R2 người ta thấy công suất tiêu thụ đoạn mạch hai trường hợp Tìm cơng suất cực đại điện trở biến trở thay đổi U2 A R1 + R B U2 R 1R 2U C R1 + R U (R + R ) D 4R R BT7 Cho mạch điện RLC mắc nối tiếp, cuộn dây cảm kháng có điện trở R thay đổi Đặt vào hai đầu đoạn mạch điện áp xoay chiều ổn định Điều chỉnh R để công suất mạch cực đại, hệ số cơng suất mạch có giá trị A cos ϕ = B cos ϕ = / C cos ϕ = / D cos ϕ = 0,5 BT8 Cho đoạn mạch điện xoay chiều RC mắc nối tiếp R biến trở, tụ có điện dung C = 100/ π ( µ F) Đặt vào hai đầu mạch điện điện áp xoay chiều ổn định u, tần số f = 50Hz Thay đổi R ta thấy ứng với hai giá trị R = R1 R = R2 cơng suất mạch Khi R1.R2 A 104 B 103 C 102 D 10 BT9 Cho mạch điện RLC mắc nối tiếp, có R biến trở Đặt vào hai đầu đoạn mạch điện áp xoay chiều có biểu thức u = 120 cos120 π t(V) Biết ứng với hai giá trị biến trở : R1 = 18 Ω R2 = 32 Ω cơng suất tiêu thụ 13 P đoạn mạch Cơng suất P đoạn mạch nhận giá trị sau đây? A 144W B 288W C 576W D 282W BT10 Cho mạch điện xoay chiều RLC mắc nối tiếp, có điện trở R biến đổi Điều chỉnh R để công suất tiêu thụ cực đại, biết mạch có tính dung kháng Chọn kết luận đúng: A điện áp hai đầu đoạn mạch sớm pha so với cường độ dịng điện góc π / B điện áp hai đầu đoạn mạch sớm pha so với cường độ dịng điện góc π / C điện áp hai đầu đoạn mạch trễ pha so với cường độ dịng điện góc π / D điện áp hai đầu đoạn mạch trễ pha so với cường độ dịng điện góc π / BT11 Cho mạch điện xoay chiều RLC mắc nối tiếp, có ZL = 100 Ω , ZC = 200 Ω , R biến trở Đặt vào hai đầu đoạn mạch điện áp xoay chiều có biểu thức u = 100 cos 100πt (V) Điều chỉnh R để UCmax A R = UCmax = 200V B R = 100 Ω UCmax = 200V C R = UCmax = 100V D R = 100 Ω UCmax = 100V BT12 Một đoạn mạch xoay chiều gồm biến trở ,cuộn dây cảm tụ ghép nối tiếp Điện áp hai đầu đoạn mạch u=U cos ωt (V) Lúc biến trở có giá trị R=R1=25 Ω công suất tiêu thụ đoạn mạch P1, lúc biến trở có giá trị R=R2=64 Ω cơng suất tiêu thụ đoạn mạch P2 (P1=P2) Để công suất tiêu thụ đoạn mạch cực đại biến trở phải có giá trị A: 89 Ω B: 40 Ω C : 20 Ω D: 44,5 Ω BT13 Cho mạch điện RC nối tiếp R biến đổi từ đến 600 Ω Điện áp hai đầu đoạn mạch u = U cos ωt (V) Điều chỉnh R = 400 Ω cơng suất toả nhiệt biến trở cực đại 100W Khi công suất toả nhiệt biến trở 80W biến trở có giá trị A 200 Ω B 300 Ω C 400 Ω 14 D 500 Ω BT14 Cho mạch điện hình vẽ Cuộn A R L C B dây cảm có L = (H) Áp vào hai 2π đầu A, B hiệu xoay chiều uAB = U0cos100πt(V) Thay đổi R đến giá trị R = 25(Ω) cơng suất cực đại Điện dung C có giá trị: A 4.10 −4 4.10 −4 (F) (F) π 3π B 10 −4 4.10 −4 (F) (F) π 3π C 10 −4 10 −4 (F) (F) π 3π D 3.10 −4 4.10 −4 (F) (F) π π BT15 Đặt điện áp xoay chiều có giá trị hiệu dụng 200V tần số không đổi vào hai đầu AB đoạn mạch mắc nối tiếp gồm biến trở R, cuộn cảm L tụ C biến thiên.Gọi N điểm nối cuộn cảm tụ điện Các giá trị R,L C hữu han khác không Với C= C1 điện áp hiệu dụng hai đầu biến trở có giá trị khơng đổi khác khơng R thay đổi.Với C= C1/2 điện áp hiệu dụng A N A 200 V B 100 V C 100 V D 200 V BT16 Cho mạch điện RLC nối tiếp Cuộn dây không cảm có L = 1,4/ π (H) r = 30 Ω ; tụ có C = 31,8 µ F R biến trở Điện áp hai đầu đoạn mạch có biểu thức: u = 100 cos(100 π t)(V) Giá trị R để công suất biến trở R cực đại? Giá trị cực đại bao nhiêu? Chọn kết A R = 50 Ω ; PRmax = 62,5W B R = 25 Ω ; PRmax = 65,2W C R = 75 Ω ; PRmax = 45,5W D R = 50 Ω ; PRmax = 625W BT17 Cho mạch điện RLC nối tiếp Cuộn dây khơng cảm có L = 1,4/ π (H) r = 30 Ω ; tụ có C = 31,8 µ F R biến trở Điện áp hai đầu đoạn mạch có biểu thức: u = 100 cos(100 π t)(V) Với giá trị R cơng suất mạch cực đại? A R = 15,5 Ω B R = 12 Ω C R = 10 Ω Ω 15 D R = 40 BT18 Cho mạch điện RLC nối tiếp Cuộn dây khơng cảm có L = 1,4/ π (H) r = 30 Ω ; tụ có C = 31,8 µ F R biến trở Điện áp hai đầu đoạn mạch có biểu thức: u = 100 cos(100 π t)(V) Giá trị R để công suất cuộn dây cực đại? Giá trị cực đại bao nhiêu? Chọn kết A R = Ω ; Pcdmax = 120W B R = Ω ; Pcdmax = 120W C R = Ω ; Pcdmax = 100W D R = Ω ; Pcdmax = 100W BT19 Cho mạch điện hình vẽ, L = 0,6 π R A r, L C B 10 −4 (H), C = (F), r = 30(Ω), uAB = 100 cos100πt(V) Công suất R lớn π R có giá trị: A 40(Ω) B 50(Ω) C 30(Ω) D 20(Ω) BT20 Cho mạch RLC nối tiếp Trong R = 100 Ω ; C = 0,318.10-4F Điện áp hai đầu mạch điện uAB = 200cos100 π t(V) Cuộn dây cảm có độ tự cảm L thay đổi Tìm L để Pmax Tính Pmax? Chọn kết A L = 1/ π (H); Pmax = 200W B L = 1/2 π (H); Pmax = 240W C L = 2/ π (H); Pmax = 150W D L = 1/ π (H); Pmax = 100W BT21 Cho mạch điện xoay chiều RLC mắc nối tiếp, điện áp hai đầu đoạn mạch có biểu thức dạng u = 200 cos 100πt (V) ; điện trở R = 100 Ω ; C = 31,8 µF Cuộn cảm có độ tự cảm L thay đổi Tìm L để mạch tiêu thụ cơng suất cực đại, tính giá trị cơng suất cực đại đó? A L = (H); Pmax = 200 W 2π B L = (H); Pmax = 100W π C L = ( H); Pmax = 100W 2π D L = (H); Pmax = 200W π BT22 Dòng điện xoay chiều đoạn mạch xoay chiều L,R,C f=50Hz, Điện trở không đổi ,cuộn dây cảm L = 16 H Tụ có điện dung biến 4π π thiên giá trị C1 = 10−4 F Tăng dần điện dung tụ từ giá trị cường độ dòng điện hiệu dụng A: Lúc đầu tăng sau giảm B: tăng liên tục C: giảm liên tục D: Lúc đầu giảm sau tăng BT23 Một đoạn mạch xoay chiều gồm cuộn dây có điện trở R, độ tự cảm L nối tiếp với tụ điện có điện dung C thay đổi Điện áp xoay chiều hai đầu mạch u = U cos100πt ( V ) Khi C = C1 cơng suất mạch P = 100W cường độ dòng điện qua mạch i = I0 cos(100πt + π/3)(A) Khi C = C2 cơng suất mạch đạt cực đại Giá trị công suất cực đại : A: 100 W B: 400 W C : 200 W D : 50 W BT24 Hiệu điện đầu AB: u = 120cos ωt (V) R = 100 Ω ; cuộn dây cảm có độ tự cảm L thay đổi r = 20 Ω ; tụ C có dung kháng 50 Ω Điều chỉnh L để ULmax, giá trị ULmax A 65V.B 80V C 92V D.130V BT25 cho mạch điện xoay chiều RLC nối tiếp có L thay đổi Đặt vào hai đầu đoạn mạch xoay chiều có tần số f Với hai giá trị L : 2/π 3/π hiệu điện cuộn cảm Để điện áp cuộn cảm đạt cực đại độ tự cảm cuộn dây là: A 2,4/ π (H).B 1/2 π (H) C 1/ π (H) D 5/ π (H) BT26 cho mạch điện xoay chiều RLC nối tiếp có L thay đổi Đặt vào hai đầu đoạn mạch xoay chiều có tần số f Với hai giá trị L : 2/π 3/π cơng suất mạch Để cơng suất mạch đạt cực đại độ tự cảm cuộn dây là: A 2,4/ π (H) B 1/2 π (H) C 1/ π (H) D 5/ π (H) BT27 Cho mạch điện xoay chiều RLC mắc nối tiếp, điện áp hai đầu đoạn mạch có biểu thức dạng u = 200 cos 100πt (V) ; điện trở R = 100 Ω ; C = 17 31,8 µF Cuộn cảm có độ tự cảm L thay đổi được(L > 0) Mạch tiêu thụ công suất 100W cuộn cảm có độ tự cảm L bằng: A (H) π B (H) 2π C (H) π D (H) π BT28 Cho đoạn mạch xoay chiều AB gồm điện trở R = 30Ω, cuộn dây có điện trở r = 10Ω độ tự cảm L = 0,3 H tụ điện có điện dung C thay đổi π mắc nối thứ tự vào điện áp xoay chiều có giá trị hiệu dụng U = 100V tần số f = 50Hz Người ta thấy C = C hiệu điện hiệu dụng hai đầu đoạn mạch chứa cuộn dây tụ điện (U) đạt cực tiểu Giá trị U là: A 25VB 48V D 12,5 2V C 25 2V BT29 Cho mạch RLC nối tiếp Trong R C xác định Mạch đặt hiệu điện u = U sin ω t(V) Với U không đổi, ω cho trước Khi hiệu điện hiệu dụng hai đầu cuộn cảm cực đại Giá trị L xác định biểu thức sau? A L = 2CR2 + 1/(C ω ) B L = R2 + 1/(C2 ω ) C L = CR2 + 1/(C ω ) D L = CR2 + 1/(2C ω ) BT30 Cho mạch RLC mắc nối tiếp, biết R = 100 Ω ; C = 50 / π(µF) ; độ tự cảm L thay đổi Đặt vào hai đầu đoạn mạch điện áp xoay chiều ổn định u = 200 cos 100πt (V) Để hệ số cơng suất cos ϕ = độ tự cảm L bằng: A 1 (H).B (H) π 2π C (H) 3π D (H) π BT31 Cho đoạn mạch R,L C mắc nối tiếp, cho R=100 2Ω điện dung thay đổi Đặt vào hai đầu đoạn mạch điện áp xoay chiều u = U cos100πt Thay đổi C, ta thấy có hai giá trị C C1 = 18 25 125 ( µF ); C = ( µF ) điện áp π 3π hai đầu tụ có giá trị Để điện áp hai đầu điện trở đạt giá trị cực đại giá trị C A :C= 30 ( µF ) π 50 ( µF ) π B: C= C: C= 20 ( µF ) π D: C= 200 ( µF ) 3π BT32 Cho mạch điện xoay chiều RLC mắc nối tiếp, biết R = 100 Ω ; điện áp xoay chiều hai đầu đoạn mạch có dạng u = U cos 100πt (V) , mạch có L biến đổi Khi L = / π (H) ULC = U/2 mạch có tính dung kháng Để ULC = độ tự cảm có giá trị A (H) π B (H) 2π C BT33 Cho mạch điện xoay chiều hình vẽ Điện áp xoay chiều đặt vào hai đầu đoạn (H) D (H) 3π π L A C R M B mạch có dạng u = 160 cos 100πt (V) Điều chỉnh L đến điện áp (UAM) đạt cực đại UMB = 120V Điện áp hiệu dụng cuộn cảm cực đại bằng: A 300V B 200V C 106V D 100V BT34 Cho mạch RLC mắc nối tiếp, biết R = 100 Ω ; C = 50 / π(µF) ; độ tự cảm L thay đổi Đặt vào hai đầu đoạn mạch điện áp xoay chiều ổn định u = 200 cos 100πt (V) Điều chỉnh L để Z = 100 Ω ,khi điện áp hiệu dụng hai đầu cuộn cảm bằng: A 200V B 200√2 V C 150V D 50V BT35 Cho mạch điện xoay chiều RLC mắc nối tiếp, có độ tự cảm L thay đổi được, đặt vào hai đầu đoạn mạch điện áp xoay A L chiều ổn định Điều chỉnh L để ULmax R M A điện áp hai đầu đoạn mạch sớm pha so với uMB góc π / B điện áp hai đầu đoạn mạch sớm pha so với uMB góc π / C điện áp hai đầu đoạn mạch trễ pha so với uMB góc π / D điện áp hai đầu đoạn mạch trễ pha so với uMB góc π / 19 C B BT36 Cho mạch RLC mắc nối tiếp, biết R = 100 Ω ; C = 50 / π(µF) ; độ tự cảm L thay đổi Đặt vào hai đầu đoạn mạch điện áp xoay chiều ổn định u = 200 cos 100πt (V) Điều chỉnh L để Z = 100 Ω điện áp hiệu dụng hai đầu điện trở A 100V B 200V C 100 V D 150V BT37 Cho mạch RLC nối tiếp, cuộn dây không cảm Biết R = 80 Ω ; r = 20 Ω ; L = 2/ π (H) Tụ C có điện dung biến đổi Điện áp hai đầu đoạn mạch uAB = 120 cos(100 π t)(V) Điện dung C nhận giá trị cơng suất mạch cực đại? Tính cơng suất cực đại Chọn kết A C = 100/ π ( µ F); 120W B C = 100/2 π ( µ F); 144W C C = 100/4 π ( µ F);100W D C = 300/2 π ( µ F); 164W BT38 Cho mạch điện xoay chiều RLC nối tiếp Biết L = 1/ π H; R = 100 Ω ; tần số dòng điện f = 50Hz Điều chỉnh C để UCmax Xác định giá trị C đó? A 10-4/ π (F) B 10-4/2 π (F) C 10-4/4 π (F) D 2.10-4/ π (F) BT39 Cho mạch điện xoay chiều RLC nối tiếp R = 50 Ω ; cuộn dây cảm có ZL = 50 Ω Đặt vào hai đầu đoạn mạch hiệu điện u = 100 sin ω t(V) Hiệu điện hai đầu tụ C cực đại dung kháng ZC A 50 Ω B 70,7 Ω C 100 Ω D 200 Ω BT40 Đặt điện áp u=U cos ωt (V)( không đổi) vào hai đầu đoạn mạch RLC không phân nhánh Độ tự cảm điện trở giữ không đổi Điều chỉnh C để hiệu điện hiệu dùng tụ đạt cực đại Khi ta có biểu thức: 2 A: U L = U + U c2 + U R 2 C: U R = U + U c2 + U L 2 B: U C = U + U L + U R D: U = U L + U c2 + U R BT41 Cho mạch điện gồm cuộn dây tụ điện mắc nối tiếp Cuộn dây có điện trở hoạt động R = 100 Ω ; độ tự cảm L = / π (H) Hiệu điện uAB = 100 sin100 π t(V) Với giá trị C hiệu điện hai đầu tụ cực đại tính giá trị cực đại đó? Hãy chọn kết 20 A C = 10 −4 F; UCmax = 220V π B C = 10 −6 F; UCmax = 180V 4π C C = 10 −4 F; UCmax = 200V 4π D.C = 10 −4 F; UCmax = 120V π BT42 Cho mạch RLC nối tiếp, R, L, C khơng đổi Đặt vào hai đầu đoạn mạch điện áp xoay chiều ổn định u = U cos(2 π ft), với tần số f thay đổi Khi thay đổi f = f0 UR = U Tần số f nhận giá trị A f0 = LC B f0 = 2π LC C f0 = π LC D f0= 2πLC BT43 Cho mạch điện RLC mắc nối tiếp, biết cuộn dây cảm có độ tự cảm L = / π H, tụ điện có điện dung C = 100 / πµF Đặt vào hai đầu mạch điện điện áp xoay chiều có tần số biến đổi Khi UL = UC tần số dòng điện bằng: A 100Hz B 60Hz C 120Hz D 50Hz BT44 Cho mạch điện RLC mắc nối tiếp, đại lượng R, L C không đổi Đặt vào hai đầu đoạn mạch điện áp xoay chiều có biểu thức u = 200 cos ωt (V), tần số dòng điện thay đổi Điều chỉnh tần số để điện áp hiệu dụng điện trở cực đại, giá trị cực đại bằng: A 200V B 200 (V) C 200 (V) D 100 (V) BT45 Mạch RLC nối tiếp có R = 100 Ω , L = / π (H) Điện áp hai đầu đoạn mạch có biểu thức u = U0cos(2 π ft), có tần số biến đổi Khi f = 50Hz cường độ dịng điện trễ pha so với điện áp hai đầu mạch điện góc π /3 Để u i pha f có giá trị là: A 100Hz B 50 Hz C 25 Hz D 40Hz BT46 Cho mạch điện RLC nối tiếp Đặt điện áp xoay chiều ổn định hai đầu đoạn mạch có biểu thức u = U sin ω t(V) Thay đổi tần số dòng điện xoay chiều để điện áp hiệu dụng hai đầu tụ điện đạt cực đại, điện áp cực đại xác định theo biểu thức: 21 A UCmax = C UCmax = 4UL R R C − 4LC 2 2UL R R C − 4LC B UCmax = D UCmax = 2UL R 4LC − C R 2 UL R 4LC + R C BT47 Một đoạn mạch nối tiếp gồm điện trở R = 1000 Ω , tụ điện với điện dung C = µ F cuộn dây cảm với độ tự cảm L = 2H Điện áp hiệu dụng hai đầu đoạn mạch giữ không đổi, thay đổi tần số góc dịng điện Với tần số góc điện áp hiệu dụng cuộn dây cực đại ? A 103rad/s B π 103rad/s C 103/ rad/s D 103 rad/s BT48 Một đoạn mạch nối tiếp gồm điện trở R = 1000 Ω , tụ điện với điện dung C = 10-6F cuộn dây cảm với độ tự cảm L = 2H Điện áp hiệu dụng hai đầu đoạn mạch giữ không đổi Thay đổi tần số góc dịng điện Với tần số góc điện áp hiệu dụng hai đầu tụ điện cực đại?: A 103rad/s B π 103rad/s C 103/ rad/s D 0,5.103 rad/s BT49 Cho mạch điện RLC mắc nối tiếp, có R = 100 Ω , L = 1/ π H, C = 100/ π µ F Đặt vào hai đầu đoạn mạch điện áp xoay chiều có biểu thức u = 100 cos( ω t), có tần số f biến đổi Điều chỉnh tần số để điện áp trêsn cuộn cảm cực đại, điện áp cực đại cuộn cảm có giá trị là: A 100V B 100 V C 100 V D 200V BT50 Một đoạn mạch điện xoay chiều RLC mắc nối tiếp, gồm điện trở R = 80 Ω , cuộn dây có r = 20 Ω , độ tự cảm L = 318mH tụ điện có điện dung C = 15,9 µF Đặt vào hai đầu đoạn mạch điện áp xoay chiều ổn định có biểu thức u = U cos ω t, tần số dòng điện thay đổi Điện áp hiệu dụng hai đầu tụ điện đạt giá trị cực đại tần số dòng điện xoay chiều bằng: A 50Hz B 60Hz C 61,2Hz 22 D 26,1Hz 7/ Thực nghiệm kiểm chứng Khảo sát lớp 12: 12C1;12C2; 12C4;12C6 Hai lớp C1,C2 theo phương pháp giải nhanh; hai lớp C4,C6 theo phương pháp thường để đối chứng Phương pháp kiểm tra: Cho lớp làm 50 câu trắc nghiệm phần thời gian 90 phút để so sánh Kết thu được(đã làm tròn): Lớp Nhóm Sĩ số C4 45 C6 45 C1 45 C2 44 đối chứng Nhóm kiểm chứng Điểm % Điểm % Điểm % Điểm % [0,5) 11,1% 17,8% 0% 0% [5,7) 30 66,7% 29 64,4% 20 44,4% 24 54,5% [8,9) 10 22,2% 17,8% 19 42,2% 15 34,1% [9,10] 0% 0% 13,4% 11,4% PHẦN III KẾT LUẬN Qua kiểm chứng cho thấy phương pháp giải nhanh mang lại kết tốt hẳn so với phương pháp giải toán truyền thống Tuy nhiên đề tài tơi tìm cho phương pháp áp dụng cho dạng tốn, tất nhiên khơng trọn vẹn, để giúp học sinh giải tốn mang tính lối mịn nhằm mục đích giúp em có kết tốt kỳ thi, đặc biệt thi hình thức trắc nghiệm khách quan Tơi thử áp dụng cho nhiều loại đối tượng học sinh thấy em thích làm tương đối có kết tốt( tất nhiên giới hạn dạng toán này) Rất mong quan tâm giúp đỡ, chia kinh nghiệm quí đồng nghiệp 23 Xin chân thành cảm ơn ! Ký duyệt Tổ trưởng chun mơn Thanh Hóa, tháng năm 2013 Giáo viên NGUYỄN VĂN BIÊN Ký duyệt lãnh đạo 24 ... Cho mạch điện RLC nối tiếp Đặt điện áp xoay chiều ổn định hai đầu đoạn mạch có biểu thức u = U sin ω t(V) Thay đổi tần số dòng điện xoay chiều để điện áp hiệu dụng hai đầu tụ điện đạt cực đại, điện. .. Cho mạch điện RLC mắc nối tiếp, biết cuộn dây cảm có độ tự cảm L = / π H, tụ điện có điện dung C = 100 / πµF Đặt vào hai đầu mạch điện điện áp xoay chiều có tần số biến đổi Khi UL = UC tần số. .. mắc nối tiếp hình vẽ: R A L C B Các thông số mạch điện xoay chiều: Điện trở R, điện dung C tụ diện độ tự cảm L cuộn dây, tần số góc ω(chu kỳ T, tần số f) Thơng thường giải tốn thay đổi thơng số