Diễn Đàn Vật Lý | Thư Viện Vật Lý

Phần này có điện xoay chiều và sóng ánh sáng. Một số bài có hình nhưng quá khó để vẽ ra, em sẽ miêu tả hình vẽ đến mức tốt nhất có thể. Em mong nhận được sự trợ giúp.
Bài 1: Cho mạch điện xoay chiều:
+ theo thứ tự C, R, L mắc nối tiếp vào hai đầu A và  B
+ C và L biến thiên được
+ điểm M giữa C và R; điểm N giữa R và L
Điện áp đặt vào A, B là điện áp xoay chiều ổn định có tần số 50Hz. Ban đầu điều chỉnh để độ tụ cảm của cuộn dây và điện dung của tụ có giá trị L₁ và C₁ thì U_MN = 160V, mạch tiêu thụ công suất 80W. Sau đó điều chỉnh điện dung đến giá trị C₂ rồi thay đổi độ tự cảm của cuộn dây, người ta thấy khi độ tự cảm bằng L₂ = [tex]\frac{6,4}{\pi }[/tex] (H) thì điện áp hiệu dụng trên cuộn dây đạt giá trị cực đại. Giá trị C₂ bằng:
A. [tex]\frac{10^{-3}}{32\pi }F[/tex]          B. [tex]\frac{10^{-4}}{32\pi }F[/tex]          C. [tex]\frac{10^{-4}}{8\pi }F[/tex]          D. [tex]\frac{10^{-3}}{64\pi }F[/tex]

Bài 2: Cho mạch điện gồm cuộn dây có điện trở thuần r = 70[tex]\Omega[/tex] và độ tự cảm L = 0,7H nối tiếp với tụ điện có điện dung C thay đổi được. Đặt vào hai đầu mạch điện một hiệu điện thế u = 140cos(100t - [tex]\frac{\pi }{4}[/tex])V. Khi C = C₀ thì u cùng pha với cường độ dòng điện i trong mạch. Khi đó biểu thức hiệu điện thế giữa hai bản tụ là:
A. u_C = 140cos(100t - [tex]\frac{\pi }{2}[/tex])V         B. u_C = 70[tex]\sqrt{2}[/tex]cos(100t - [tex]\frac{3\pi }{4}[/tex])V         C. u_C = 70[tex]\sqrt{2}[/tex]cos(100t - [tex]\frac{\pi }{2}[/tex])V         D. u_C = 140cos(100t - [tex]\frac{3\pi }{4}[/tex])V

Bài 3: Cho mạch điện:
+ Lần lượt L, C, hộp đen X nối tiếp nhau, đặt vào hai đầu M và N.
+ Điểm A giữa C và hộp đen.
Trong hộp đen chỉ có hai linh kiện khác loại nối tiếp nhau. Cho U_MA = 60V; U_AN = 30V; U_MN = 90V. Nếu cuộn dây là thuần cảm, thì trong hộp đen có:
A. Thuần cảm và tụ điện, Z_C>Z_L          C. Có thể là điện trở và thuần cảm
B. Thuần cảm và tụ điện, Z_C<Z_L           D. Cả A và B đều có thể xảy ra

Bài 4: Khi mắc lần lượt một điện trở thuần, một tụ điện và một cuộn dây thuần cảm vào một điện áp xoay chiều (có điện áp hiệu dụng U và tần số f) thì cường độ dòng điện hiệu dụng chạy trong các phần tử đó có giá trị lần lượt là 5A; 1,25A và 2,5A. Nếu đặt vào đoạn mạch gồm điện trở thuần, tụ điện và cuộn dây đó mắc nối tiếp điện áp xoay chiều kể trên thì dòng điện chạy trong mạch có giá trị hiệu dụng là:
A. 1,6A          B. [tex]\sqrt{5}[/tex]A          C. 2[tex]\sqrt{5}[/tex]A          D. [tex]\sqrt{10}[/tex]A

Ban đầu ta có : [tex]P = RI. I = U_{R}\frac{U_{R}}{R} \Rightarrow R =\frac{ U_{R}^{2}}{P} = 320 \Omega[/tex]

Khi L biến thiên , để điện áp hiệu dụng trên cuộn dây đạt giá trị cực đại ta phải có :

[tex]Z_{L2} = Z_{C2} + \frac{R^{2}}{Z_{C2}} \Rightarrow Z_{C2}^{2} - Z_{L2}Z_{C2} + R^{2} = 0[/tex]

Thay số và giải phương trình ta được nghiệm kép : [tex]Z_{C2} = 320 \Omega[/tex]. Đáp án A

Mạch R:[tex]I=\frac{U}{R}=5[/tex]
Mạch C:[tex]I=\frac{U}{Z_{C}}=1.25[/tex]
Mạch L:[tex]I=\frac{U}{Z_{L}}=2.5[/tex]
ta có quan hệ:[tex]U=5R=1.25Z_{c}=2.5Z_{L}[/tex]===>[tex]Z_{C}=\frac{5R}{1.25}=4R[/tex] và [tex]Z_{L}=\frac{5R}{2.5}=2R[/tex].
Mạch RLC:[tex]I=\frac{U}{\sqrt{R^{2}+(Z_{L}-Z_{C})^{2}}}=\frac{U}{R}*\frac{1}{\sqrt{1+(2-4)^{2}}}=5*\frac{\sqrt{5}}{5}=\sqrt{5}(A)[/tex]

Bài 2: Cho mạch điện gồm cuộn dây có điện trở thuần r = 70[tex]\Omega[/tex] và độ tự cảm L = 0,7H nối tiếp với tụ điện có điện dung C thay đổi được. Đặt vào hai đầu mạch điện một hiệu điện thế u = 140cos(100t - [tex]\frac{\pi }{4}[/tex])V. Khi C = C₀ thì u cùng pha với cường độ dòng điện i trong mạch. Khi đó biểu thức hiệu điện thế giữa hai bản tụ là:
A. u_C = 140cos(100t - [tex]\frac{\pi }{2}[/tex])V         B. u_C = 70[tex]\sqrt{2}[/tex]cos(100t - [tex]\frac{3\pi }{4}[/tex])V         C. u_C = 70[tex]\sqrt{2}[/tex]cos(100t - [tex]\frac{\pi }{2}[/tex])V         D. u_C = 140cos(100t - [tex]\frac{3\pi }{4}[/tex])V

Khi C=Co thì u và i cùng pha-->cộng hưởng điện Zl=Zc=70
I=U²/R=[tex]\sqrt{2}[/tex]A -->uc=I*Zc*[tex]\sqrt{2}[/tex]=140V
Mà [tex]\varphi[/tex]uc-[tex]\varphi[/tex]i=-II/2 -->[tex]\varphi[/tex]uc=-3II/4
--> Đáp án D

Nhận thấy [tex]U_{MA}+U_{AN}=U_{MN}[/tex](60V+30V=90V).Mạch cùng pha.Hộp đen chứa C và L vì không có dữ kiện đoạn mạch AM là dung kháng hay cảm kháng nên theo mình là D.