Bài Tập Vật Lý 12 Chuyên Đề Dòng Điện Xoay Chiều Một Phần Tử Chọn Lọc.

Dòng điện xoay chiều là một chương hay của chương trình Vật lý THPT. Vì vậy, hôm nay Kiến Guru xin chia sẻ đến các bạn một số dạng bài tập vật lý 12 chương dòng điện xoay chiều chọn lọc. Bài viết vừa tổng hợp kiến thức cơ bản, đồng thời nêu phương pháp và ví dụ để giải một số dạng bài tập, chủ yếu xoay quanh hai vấn đề là mạch xoay chiều 1 phần tử R,L và C. Hy vọng đây sẽ là một tài liệu ôn tập hay và hữu ích cho các bạn. Cùng học cùng Kiến nhé:

bai-tap-vat-ly-12-01

I. Các bài tập vật lý 12 mạch điện xoay chiều 1 phần tử R.

1. Lý thuyết cơ bản.

Cho điện áp u = U0cos(ωt + φu ) vào hai đầu một đoạn mạch có điện trở giá trị R, cường độ dòng điện chạy qua đoạn mạch là: i = I0cos(ωt + φi ).

– Định luật Ohm: mối liên hệ giữa dòng điện, điện áp và điện trở trên một đoạn mạch: Io = Uo / R
– Độ lệch pha: Δφ= φu– φi=0. Dòng điện luôn cùng pha với điện áp ở trường hợp này.

Một số dạng bài toán thường gặp:

Dạng 1: Tính toán giá trị hiệu dụng: I=U/R. Chú ý độ lệch pha lúc nào cũng là 0, tức lúc nào dòng điện cũng trùng pha với điện áp.

Dạng 2: Tính toán nhiệt lượng.

Một dòng điện chạy qua dây dẫn có điện trở, nhiệt lượng tỏa ra được nước hấp thụ. Tính toán hiệu suất?

Để làm dạng này, cần sử dụng công thức tỏa nhiệt trên điện trở theo hiệu ứng Jun-Lenxo: Q1 = I2Rt.

Nhiệt lượng mà nước hấp thụ sẽ là Q2= mc(t2 – t1). Với t2 là nhiệt độ lúc sau, t1 là nhiệt độ ban đầu của nước.

Nếu Q1=Q2, tức là nước hấp thụ toàn bộ nhiệt từ điện trở tỏa ra, hiệu suất đạt 100%.

Nếu Q1>Q2, như vậy hiệu suất hấp thụ: H=(Q2/Q1)*100%.

Dạng 3: Tính toán công suất bóng đèn.

Xét dòng điện xoay chiều chạy qua bóng đèn, ta xem đó là trường hợp dòng điện đi qua dây dẫn có điện trở trong. Các công thức phía trên đều được áp dụng.

Từ các chỉ số ghi trên bóng đèn, ta sẽ nắm được công suất định mức Pdm và hiệu điện thế định mức Udm . Ta tính được các đại lượng sau:

– Điện trở bóng: R = U2/P.
– Cường độ dòng điện định mức: I=P/U

Nhận xét:

Khi dòng điện chạy qua bóng bằng dòng điện định mức thì bóng sáng bình thường.

Trong trường hợp các bóng đèn mắc song song:

bai-tap-vat-ly-12-2 

Còn nếu trường hợp mắc nối tiếp: 

bai-tap-vat-ly-12-3

2. Các bài tập vật lý minh họa.

Ví dụ 1: Cho dòng điện xoay chiều i = 4√2cos(100πt) A đi qua đoạn dây dẫn có R=7 Ohm. Để đoạn dây dẫn trên vào bình chứa m=1.2 kg nước. Sau khoảng T=10 phút, thì nhiệt độ nước trong bình sẽ là bao nhiêu, biết rằng ban đầu, bình nước có nhiệt độ 200C và hiệu suất hấp thu nhiệt là H=100%.

A. 200C
B. 240C
C. 60C
D. 120C

Hướng dẫn giải:

Để giải bài này, ta sử dụng công thức tỏa nhiệt trên dây dẫn và công thức tính nhiệt lượng hấp thụ:

Do H=100%, tức là không có mất mát, toàn bộ nhiệt lượng tỏa ra trên dây dẫn được nước hấp thu sạch sẽ. Khi đó:

bai-tap-vat-ly-12-4

Ví dụ 2: Cho điện áp xoay chiều u = U√2cos(ωt) vào đoạn dây có điện trở thuần R=110Ω, lúc này giá trị cường độ dòng điện qua điện trở là 2A. Giá trị của U là:

A. 220V
B. 110V
C. 380V
D. 24V

Hướng dẫn giải.

Sử dụng công thức tính hiệu điện thế hiệu dụng: U=IR=2.110=220V.

Chọn đáp án A.

3. Một số câu trắc nghiệm tự luyện bài tập lý 12.

bai-tap-vat-ly-12-5

bai-tap-vat-ly-12-6

bai-tap-vat-ly-12-7

 

Đáp án: 

II. Các bài tập vật lý 12 mạch điện xoay chiều 1 phần tử L.

1. Lý thuyết cơ bản.

Cho dòng điện xoay chiều i = I0cos(ωt + φi ) và điện áp xoay chiều dạng u = U0cos(ωt + φu ) đi qua 1 cuộn dây.

Tính cản trở dòng điện được đặc trưng bằng đại lượng cảm kháng ZL = ωL.

Định luật Ohm: I=U/ ZL (dùng cho giá trị hiệu dụng)

Độ lệch pha: Δφ= φu– φi=π/2. Điện áp nhanh pha 1 góc π/2 so với dòng điện.

Các dạng toán thường gặp:

Dạng 1: xác định các đại lượng đặc trưng:

Cảm kháng ZL = ωL.

Cường độ dòng điện hiệu dụng I=U/ ZL

Dạng 2: Tính toán giá trị tức thời.

bai-tap-vat-ly-12-8

2. Ví dụ minh họa.

Ví dụ 1: Đặt điện áp u = U0cos(ωt) vào hai đầu một cuộn cảm thuần, giá trị tự cảm L. Khi đó, dòng điện đi qua cuộn cảm sẽ là?

bai-tap-vat-ly-12-9

Hướng dẫn giải.

Ta sử dụng định luật Ohm để tính: I=U/ ZL, suy ra I0=U0/ ZL .

Mặt khác, u sớm pha hơn i một góc π/2 nên ta chọn đáp án C.

Ví dụ 2:  Cho một điện áp u = U√2cos(ωt) đi qua một cuộn cảm thuần, cường độ dòng điện có giá trị hiệu dụng I. Xét tại thời điểm t, điện áp ở hai đầu cuộn cảm là u và cường độ dòng điện là i. Hệ thức liên hệ nào sau đây sẽ đúng?

bai-tap-vat-ly-12-10

Hướng dẫn giải.

Do dòng điện vuông pha với điện áp ở mọi thời điểm t, suy ra 

bai-tap-vat-ly-12-11

Đáp án là C.

3. Một số bài tập tự luyện.

bai-tap-vat-ly-12-12

 

Đáp án: 1-A ; 2-B ; 3-A

 

III. Các bài tập lý 12 mạch điện xoay chiều 1 phần tử C.

1. Lý thuyết cơ bản.

Cho dòng điện xoay chiều i = I0cos(ωt + φi ) và điện áp xoay chiều dạng u = U0cos(ωt + φu ) đi qua tụ điện thuần.

Đại lượng cản trở dòng điện dung kháng: ZC=1/Cω

Định luật Ohm: I=U/ZC (chú ý chỉ xài cho giá trị hiệu dụng)

Độ lệch pha Δφ= φu– φi=-π/2. Điện áp trễ pha 1 góc π/2 so với dòng điện.

Dạng toán thường gặp:

Dạng 1: tính toán đại lượng đặc trưng: dùng các công thức dung kháng và định luật Ohm.

Dạng 2: tính toán giá trị tức thời:

bai-tap-vat-ly-12-13

Nhận xét:

bai-tap-vat-ly-12-14

2. Ví dụ minh họa.

bai-tap-vat-ly-12-15

3. Bài tập vật lý 12 tự luyện.

bai-tap-vat-ly-12-16

Đáp án: 

 

Trên đây là 3 dạng toán về điện xoay chiều 1 phần tử mà Kiến muốn chia sẻ đến các bạn. Đây là một chương hay, nếu nhớ và hiểu công thức, các bạn sẽ dễ dàng tìm ra lời giải theo cách nhanh nhất, đúng nhất. Hy vọng qua bài viết, các bạn phần nào sẽ tự ôn tập, cũng như rèn luyện kỹ năng giải quyết các bài tập vật lý 12 liên quan đến điện xoay chiều. Ngoài ra, các bạn cũng có thể tham khảo các bài viết khác trên trang của Kiến để có thêm nhiều kiến thức bổ ích cho kì thi THPT quốc gia. Chúc các bạn may mắn.

Xem thêm bài viết thuộc chuyên mục: Học tập

Bài viết hay nhất

Cách Bảo Quản Cùi Bưởi Để Nấu Chè Ăn, Để Bảo Quản Được Lâu Mà Vẫn
Cách Bảo Quản Cùi Bưởi Để Nấu Chè Ăn, Để Bảo Quản Được Lâu Mà Vẫn
Cách Nấu Nước Cốt Dừa Đóng Hộp Đảm Bảo Nhất, Cách Dùng Nước Cốt Dừa Đóng Hộp
Cách Nấu Nước Cốt Dừa Đóng Hộp Đảm Bảo Nhất, Cách Dùng Nước Cốt Dừa Đóng Hộp
Cách Nấu Chè Trôi Nước Bằng Bột Năng Ngon Độc Đáo, Cách Nấu Chè Trôi Nước Ngon Dẻo Mềm Không Bị Cứng
Cách Nấu Chè Trôi Nước Bằng Bột Năng Ngon Độc Đáo, Cách Nấu Chè Trôi Nước Ngon Dẻo Mềm Không Bị Cứng
Giải Thích Về Đồ Thị Pha Phối Khí Trên Động Cơ, Cấu Tạo Hệ Thống Phối Khí Trên Động Cơ
Giải Thích Về Đồ Thị Pha Phối Khí Trên Động Cơ, Cấu Tạo Hệ Thống Phối Khí Trên Động Cơ
Cách Nấu Nước Đường Ăn Sương Sâm, Cách Làm Thạch Sương Sâm
Cách Nấu Nước Đường Ăn Sương Sâm, Cách Làm Thạch Sương Sâm
Giải GDQP- AN 11 bài 3: Bảo vệ chủ quyền lãnh thổ và biên giới quốc gia
Giải GDQP- AN 11 bài 2: Luật Nghĩa vụ quân sự và trách nhiệm của học sinh
Cách Nấu Bánh Đa Bò Nhừ Hải Phòng, 10 Món Ngon Hải Phòng Nhất Định Phải Thử
Cách Nấu Bánh Đa Bò Nhừ Hải Phòng, 10 Món Ngon Hải Phòng Nhất Định Phải Thử
Tip Phối Đồ Với Giày Mlb Cho Nam Nữ Cực Chất, Beecost Mua Thông Minh
Tip Phối Đồ Với Giày Mlb Cho Nam Nữ Cực Chất, Beecost Mua Thông Minh
Hướng Dẫn: 6 Cách Nấu Bò Kho Bằng Thịt Heo, Cách Nấu Bò Kho Ngon Đúng Điệu Chấm Bánh Mì Chuẩn
Hướng Dẫn: 6 Cách Nấu Bò Kho Bằng Thịt Heo, Cách Nấu Bò Kho Ngon Đúng Điệu Chấm Bánh Mì Chuẩn
Cách Nấu Cháo Bằng Nồi Nấu Chậm Qua Đêm, Bí Quyết Nấu Cháo Cho Bé Cực Nhàn Vẫn Ngon
Cách Nấu Cháo Bằng Nồi Nấu Chậm Qua Đêm, Bí Quyết Nấu Cháo Cho Bé Cực Nhàn Vẫn Ngon
Cách Nấu Cháo Đu Đủ Cho Bé Ăn Đu Đủ Chín, Cháo Đu Đủ Nấu Thịt Và Trứng Gà Cho Bé
Cách Nấu Cháo Đu Đủ Cho Bé Ăn Đu Đủ Chín, Cháo Đu Đủ Nấu Thịt Và Trứng Gà Cho Bé
Cách Nấu Xôi Bằng Nồi Cơm Điện Tử Toshiba, Hướng Dẫn Sử Dụng Nồi Cơm Điện Toshiba
Cách Nấu Xôi Bằng Nồi Cơm Điện Tử Toshiba, Hướng Dẫn Sử Dụng Nồi Cơm Điện Toshiba
Cách Nấu Xương Chó Với Chuối Xanh Ăn Nhanh Kẻo Hết, Công Thức Cách Làm Thịt Chó Nấu Củ Chuối
Cách Nấu Xương Chó Với Chuối Xanh Ăn Nhanh Kẻo Hết, Công Thức Cách Làm Thịt Chó Nấu Củ Chuối
Cách Làm Mỡ Hành Ăn Chuối Nấu Chấm Muối Ớt Món Ăn, Món Chuối Già Nấu Chấm Muối Ớt Món Ăn
Cách Làm Mỡ Hành Ăn Chuối Nấu Chấm Muối Ớt Món Ăn, Món Chuối Già Nấu Chấm Muối Ớt Món Ăn