Cách giải bài tập Mạch điện xoay chiều chỉ có cuộn cảm thuần L (hay, chi tiết)
Bài viết Cách giải bài tập Mạch điện xoay chiều chỉ có cuộn cảm thuần L với phương pháp giải chi tiết giúp học sinh ôn tập, biết cách làm bài tập Cách giải bài tập Mạch điện xoay chiều chỉ có cuộn cảm thuần L .
Cách giải bài tập Mạch điện xoay chiều chỉ có cuộn cảm thuần L (hay, chi tiết)
A. Phương pháp & Ví dụ
1. Phương pháp
Giả sử dòng điện xoay chiều có dạng: i = Iocos(ωt + φi) thì điện áp xoay chiều có dạng tổng quát là: u = Uocos(ωt + φu) khi đó:
• Đại lượng đặc trưng cho sự cản trở dòng điện là ZL = ωL
• Định luật ôm:
• Độ lệch pha là φ = φ2 - φ1 = π/2. Hiệu điện thế nhanh pha hơn dòng điện là π/2.
Kiểu 1: Xác định hệ số tự cảm L, tần số f.
• Cảm kháng φ = φ2 - φ1 = π/2
• Định luật ôm:
Kiểu 2: Bài toán về giá trị tức thời
2. Ví dụ
Ví dụ 1: Đặt điện áp u = Uocosωt vào hai đầu cuộn cảm thuần có độ tự cảm L thì cường độ dòng điện qua cuộn cảm là
Lời giải:
Cường độ dòng điện hiệu dụng:
Theo lí thuyết, u sớm pha so với i là π/2 nên:
Chọn C
Ví dụ 2: Đặt điện áp u = U√2cos(ωt) vào hai đầu một cuộn cảm thì cường độ dòng điện qua nó có giá trị hiệu dụng là I. Tại thời điểm t, điện áp ở hai đầu cuộn cảm là u và cường độ dòng điện qua nó là i. Hệ thức liên hệ giữa các đại lượng là
Lời giải:
Do u và i vuông pha nên ta có biểu thức:
Chọn C
Ví dụ 3: Cuộn dây thuần cảm có độ tự cảm L. Đặt vào hai đầu cuộn dây điện áp xoay chiều u = Uocos(100πt) . Tại thời điểm t = t1 điện áp tức thời và cường độ dòng điện tức thời có giá trị lần lượt u1 = 50 V, i1 = √2A . Đến thời điểm t = t2 thì u2 = 50√2 V, i2 = 1 A. Tìm L?
A. 2/π H.
B. 1/2π H.
C. 1/π H.
D. 1/3π H.
Lời giải:
Do i và u vuông pha nên ta có:
Chọn B
B. Bài tập trắc nghiệm
Câu 1. (TN 2011). Đặt điện áp u = 100cos100πt (V) vào hai đầu một cuộn cảm thuần có độ tự cảm 1/(2π) H. Biểu thức cường độ dòng điện qua cuộn cảm là
Lời giải:
ZL = ωL = 50 Ω; I0 = U0/ZL = 2 A; φL = π/2 ; i = 2cos(100πt - π/2 ) (A). Chọn A.
Câu 2. (ĐH 2009). Đặt điện áp xoay chiều u = U0cos(100πt + π/3) (V) vào hai đầu một cuộn cảm thuần có độ tự cảm L = 1/(2π) (H). Ở thời điểm điện áp giữa hai đầu cuộn cảm là 100√2 V thì cường độ dòng điện qua cuộn cảm là 2 A. Biểu thức của cường độ dòng điện qua cuộn cảm là
Lời giải:
ZL = ωL = 50 Ω; với đoạn mạch chỉ có cuộn cảm:
Chọn A.
Câu 3. (ĐH 2010). Đặt điện áp u = U0cosωt vào hai đầu cuộn cảm thuần có độ tự cảm L thì cường độ dòng điện qua cuộn cảm là
Lời giải:
và i trể pha hơn uL góc π/2 . Chọn C.
Câu 4. Đặt vào hai đầu một cuộn cảm thuần L một điện áp xoay chiều có giá trị hiệu dụng U không đổi và tần số f thay đổi. Khi f = 60 Hz thì cường độ hiệu dụng qua L là 2,4 A. Để cường độ hiệu dụng qua L bằng 3,6 A thì tần số của dòng điện phải bằng
A. 75 Hz B. 40 Hz C. 25 Hz D. 50√2 Hz
Lời giải:
Chọn B
Câu 5. Đặt vào hai đầu đoạn mạch chỉ có cuộn cảm thuần một điện áp xoay chiều u = U0cos100πt (V). Biết giá trị điện áp và cường độ dòng điện tại thời điểm t1 là u1 = 50√2 (V), i1 = √2 (A) và tại thời điểm t2 là u2 = 50 (V), i2 = - √3 (A). Giá trị U0 là
A. 50 V B. 100 V C. 50√3 V D. 100√2 V
Lời giải:
Chọn B
Câu 6. Đặt vào hai đầu một cuộn cảm thuần có độ tự cảm 0,3/π (H) một điện áp xoay chiều. Biết điện áp có giá trị tức thời 60√6 (V) thì dòng điện có giá trị tức thời √2 (A) và khi điện áp có giá trị tức thời 60√2 (V) thì dòng điện có giá trị tức thời √6 (A). Hãy tính tần số của dòng điện.
A. 120 (Hz) B. 50 (Hz) C. 100 (Hz) D. 60 (Hz)
Lời giải:
Chọn C
⇒ ZL = 2πfL = U0/I0 = 60 ⇒ f = 100 (Hz)
Câu 7. (ĐH-2010). Đặt điện áp u = U0cosωt (V) vào hai đầu cuộn cảm thuần có độ tự cảm L thì cường độ dòng điện qua cuộn cảm là
Lời giải:
Chọn C
Vì mạch chỉ có L thì i trễ pha hơn u là π/2 nên
Câu 8. Đồ thị biểu diễn cường độ tức thời của dòng điện xoay chiều chỉ có cuộn cảm thuần có cảm kháng ZL = 50 Ω ở hình vẽ bên. Viết biểu thức điện áp tức thời giữa hai đầu cuộn cảm.
Lời giải:
Chọn A
Vì mạch chỉ có L thì u sớm pha hơn i là π/2 nên
Câu 9. Đặt vào hai đầu đoạn mạch chỉ có cuộn cảm thuần có độ tự cảm 0,4/π (H) một điện áp xoay chiều u = U0cos100πt (V). Nếu tại thời điểm t1 điện áp là 60 (V) thì cường độ dòng điện tại thời điểm t1 + 0,035 (s) có độ lớn là
A. 1,5 A B. 1,25 A C. 1,5√3 A D. 2√2 A
Lời giải:
Chọn A
Cảm kháng ZL = ωL = 40(Ω). Vì t2 - t1 = 0,035 = 7T/4 là hai thời điểm vuông pha nên:
|i2| = |u1/ZL| = 60/40 = 1,5 (A)
Câu 10. Hiệu điện thế giữa hai đầu một đoạn mạch điện xoay chiều chỉ có cuộn cảm có độ tự cảm L = 1/π H có biểu thức u = 200√2cos(100πt + π/3) (V). Biểu thức cường độ dòng điện trong mạch là :
Lời giải:
Tính ZL = ωL = 100π.(1/π) = 100Ω.
Tính I0 hoặc I = U/ZL = 200/100 = 2A ; i trễ pha góc π/2 so với u hai đầu cuộn cảm thuần, nên ta có: π/3 - π/2 = π/6 . Suy ra: i = 2√2cos(100πt - π/6) (A) . Chọn B
C. Bài tập bổ sung
Bài 1: Mạch điện xoay chiều chỉ có cuộn thuần cảm với độ tự cảm L. Đặt vào hai đầu cuộn thuần cảm một điện áp xoay chiều u = U√2cos(ωt + φ) V. Cường độ dòng điện cực đại của mạch được cho bởi công thức
A.
B.
C.
D.
Bài 2: Mạch điện xoay chiều chỉ có cuộn thuần cảm với độ tự cảm L. Đặt vào hai đầu cuộn thuần cảm một điện áp xoay chiều có biểu thức u = U0cos(ωt + φ) V. Cường độ dòng điện tức thời của mạch có biểu thức là
A. i = A
B. i = A
C. i = A
D. i = A
Bài 3: Dòng điện xoay chiều chạy qua một đoạn mạch chỉ có cuộn dây thuần cảm có độ tự cảm L = 1/π (H) có biểu thức i = 2√2 cos(100πt - π/6) A. Biểu thức điện áp xoay chiều giữa hai đầu đoạn mạch này là
A. u = 200cos(100πt + π/6) V
B. u = 200√2 cos(100πt + π/3) V
C. u = 200√2 cos(100πt - π/6) V
D. u = 200√2 cos(100πt - π/2) V
Bài 4: Đoạn mạch điện xoay chiều chỉ có cuộn cảm có hệ số tự cảm L. Điện áp tức thời và cường độ dòng điện tức thời của mạch là u và i. Điện áp hiệu dụng và cường độ hiệu dụng là U, I. Biểu thức nào sau đây là đúng?
A.
B.
C.
D.
Bài 5: Cho một đoạn mạch điện xoay chiều chỉ có cuộn cảm thuần. Tại thời điểm t1 điện áp và dòng điện qua cuộn cảm có giá trị lần lượt là 25 V; 0,3 A. Tại thời điểm t2 điện áp và dòng điện qua cuộn cảm có giá trị lần lượt là 15 V; 0,5 A. Cảm kháng của mạch có giá trị là
A. 30 Ω.
B. 50 Ω.
C. 40 Ω.
D. 100 Ω.
Bài 6: Cho một đoạn mạch điện xoay chiều chỉ có cuộn cảm thuần. Tại thời điểm t1 điện áp và dòng điện qua cuộn cảm có giá trị lần lượt là u1; i1. Tại thời điểm t2 điện áp và dòng điện qua cuộn cảm có giá trị lần lượt là u2; i2. Chu kỳ của cường độ dòng điện được xác định bởi hệ thức nào dưới đây?
A.
B.
C.
D.
Bài 7: Đặt vào giữa hai đầu một đoạn mạch điện chỉ có cuộn dây thuần cảm có độ tự cảm L = 1/π (H) một điện áp xoay chiều có biểu thức u = 220√2 cos(100πt + π/6) V. Dòng điện xoay chiều chạy qua đoạn mạch có biểu thức
A. i = 2,2√2 cos(100πt + π/6) A.
B. i = 2,2√2 cos(100πt+ π/2) A.
C. i = 2,2cos(100πt- π/3) A
D. i = 2,2√2 cos(100πt - π/3) A.
Bài 8: Điện áp u = 200cos(100πt) V đặt ở hai đầu một cuộn dây thuần cảm L = 1/π (H). Biểu thức cường độ dòng điện chạy qua cuộn cảm là
A. i = 2cos(100πt) A
B. i = 2cos(100πt – π/2) A.
C. i = 2cos(100πt + π/2) A.
D. i = 2cos(100πt – π/4) A.
Bài 9: Đặt vào hai đầu đoạn mạch chỉ có cuộn cảm thuần có độ tự cảm 0,3/π (H) một điện áp xoay chiều u = U0cos100πt (V). Nếu tại thời điểm t1 điện áp là 50 (V) thì cường độ dòng điện tại thời điểm t1 + 0,04 (s) có độ lớn là bao nhiêu?
Bài 10: Cho một đoạn mạch điện xoay chiều chỉ có cuộn cảm thuần với hệ số tự cảm L = 0,3/ π (H). Tại thời điểm t điện áp và dòng điện qua cuộn cảm có giá trị lần lượt là 25 V; 0,3A. Tại thời điểm t2 điện áp và dòng điện qua cuộn cảm có giá trị lần lượt là 15 V; 0,5 A. Chu kỳ của dòng điện có giá trị là bao nhiêu?
Xem thêm các dạng bài tập Vật Lí lớp 12 có trong đề thi THPT Quốc gia khác:
40 bài tập trắc nghiệm Mạch điện xoay chiều chỉ có 1 phần tử có lời giải (phần 1)
40 bài tập trắc nghiệm Mạch điện xoay chiều chỉ có 1 phần tử có lời giải (phần 2)
Sách VietJack thi THPT quốc gia 2024 cho học sinh 2k6:
Săn shopee siêu SALE :
- Sổ lò xo Art of Nature Thiên Long màu xinh xỉu
- Biti's ra mẫu mới xinh lắm
- Tsubaki 199k/3 chai
- L'Oreal mua 1 tặng 3
- Soạn Văn 12
- Soạn Văn 12 (bản ngắn nhất)
- Văn mẫu lớp 12
- Giải bài tập Toán 12
- Giải BT Toán 12 nâng cao (250 bài)
- Bài tập trắc nghiệm Giải tích 12 (100 đề)
- Bài tập trắc nghiệm Hình học 12 (100 đề)
- Giải bài tập Vật lý 12
- Giải BT Vật Lí 12 nâng cao (360 bài)
- Chuyên đề: Lý thuyết - Bài tập Vật Lý 12 (có đáp án)
- Bài tập trắc nghiệm Vật Lí 12 (70 đề)
- Luyện thi đại học trắc nghiệm môn Lí (18 đề)
- Giải bài tập Hóa học 12
- Giải bài tập Hóa học 12 nâng cao
- Bài tập trắc nghiệm Hóa 12 (80 đề)
- Luyện thi đại học trắc nghiệm môn Hóa (18 đề)
- Giải bài tập Sinh học 12
- Giải bài tập Sinh 12 (ngắn nhất)
- Chuyên đề Sinh học 12
- Đề kiểm tra Sinh 12 (có đáp án)(hay nhất)
- Ôn thi đại học môn Sinh (theo chuyên đề)
- Luyện thi đại học trắc nghiệm môn Sinh (18 đề)
- Giải bài tập Địa Lí 12
- Giải bài tập Địa Lí 12 (ngắn nhất)
- Giải Tập bản đồ và bài tập thực hành Địa Lí 12
- Bài tập trắc nghiệm Địa Lí 12 (70 đề)
- Luyện thi đại học trắc nghiệm môn Địa (20 đề)
- Giải bài tập Tiếng anh 12
- Giải bài tập Tiếng anh 12 thí điểm
- Giải bài tập Lịch sử 12
- Giải tập bản đồ Lịch sử 12
- Bài tập trắc nghiệm Lịch Sử 12
- Luyện thi đại học trắc nghiệm môn Sử (20 đề)
- Giải bài tập Tin học 12
- Giải bài tập GDCD 12
- Giải bài tập GDCD 12 (ngắn nhất)
- Bài tập trắc nghiệm GDCD 12 (37 đề)
- Luyện thi đại học trắc nghiệm môn GDCD (20 đề)
- Giải bài tập Công nghệ 12