Giải bài tập vật lí 12 trang 80 năm 2024

VnDoc mời bạn đọc tham khảo Giải bài tập SGK Vật lý 12 bài 14: Mạch có R, L, C mắc nối tiếp, tài liệu chắc chắn sẽ là nguồn thông tin hay để phục vụ công việc học tập của các bạn học sinh được tốt hơn. Mời các bạn cùng tham khảo chi tiết bài viết nhé.

Bài 1 trang 79 SGK Vật Lý 12

Phát biểu định luật Ôm đối với mạch điện xoay chiều có R, L, C mắc nối tiếp.

Lời giải:

Định luật Ôm của dòng điện xoay chiều của đoạn mạch R, L, C mắc nối tiếp: "Cường độ hiệu dụng trong mạch R, L, C mắc nối tiếp có giá trị bằng thương số của điện áp hiệu dụng giữa hai đầu mạch và tổng trở của mạch."

Bài 2 trang 79 SGK Vật Lý 12

Dòng nào có cột A tương ứng với dòng nào ở cột B?

Giải bài tập vật lí 12 trang 80 năm 2024

Lời giải:

Kết cột A tương ứng cột B.

1 – e)

2 – c)

3 – a)

4 – a)

5 – c)

6 – f)

Bài 3 trang 79 SGK Vật Lý 12

Trong mạch điện xoay chiều nối tiếp, cộng hưởng là gì? Đặc trưng của cộng hưởng?

Lời giải:

Cộng hưởng điện là hiện tượng trong mạch R, L, C mắc nối tiếp có ZL = ZC hay ω2LC = 1.

Đặc điểm: Tổng trở mạch Z = R là nhỏ nhất và I = U/R là lớn nhất.

Dòng điện i cùng pha với điện áp u

U = UR

UL = UC

Bài 4 trang 79 SGK Vật Lý 12

Mạch điện xoay chiều gồm có R = 20Ω ...

Giải bài tập vật lí 12 trang 80 năm 2024

Lời giải:

Mạch R nối tiếp tụ điện thì i sớm pha so với u một góc φ. Ta có u = 60 √2cos100πt ⇒ i = I0 cos(100πt + φi)

Giải bài tập vật lí 12 trang 80 năm 2024
3

Bài 5 trang 79 SGK Vật Lý 12

Mạch điện xoay chiều gồm có R = 30Ω ...

Giải bài tập vật lí 12 trang 80 năm 2024

Lời giải:

Mạch R nối tiếp với cuộn cảm thì i trễ pha so với u một góc φ.

Ta có u = 120√2cos100πt (V). ⇒ i = I0 cos(100πt + φi)

Giải bài tập vật lí 12 trang 80 năm 2024

Bài 6 trang 79 SGK Vật Lý 12

Mạch điện xoay chiều gồm điện trở R = 40Ω ghép nối tiếp với cuộn cảm L. Cho biết điện áp tức thời hai đầu mạch u = 80cos100πt (V) và điện áp hiệu dụng hai đầu cuộn cảm UL = 40V.

Mạch điện xoay chiều gồm điện trở R = 40 Ω ghép nối tiếp với cuộn cảm thuần L. Cho biết điện áp tức thời hai đầu mạch u = 80cos100πt (V) và điện áp hiệu dụng hai đầu cuộn cảm UL = 40 V.

  1. Xác định ZL .
  1. Viết công thức của i.

Bài giải:

Ta có: U2 = U2R + U2L => UR = \(\sqrt{U^{2}- U_{L}{2}}\) = \(\sqrt{(40\sqrt{2}){2}- 40^{2}}\) = 40 V.

Cường độ dòng điện hiệu dụng: I = \(\frac{U_{R}}{R}\) = \(\frac{40}{40}\) = 1 A.

  1. Cảm kháng: ZL = \(\frac{U_{L}}{I}\) = \(\frac{40}{1}\) = 40 Ω
  1. Độ lệch pha: tanφ = \(\frac{Z_{L}}{R}\) = 1 => φ = \(+\frac{\Pi }{4}\). Tức là i trễ pha hơn u một góc \(\frac{\Pi }{4}\).

Vậy biểu thức tức thời của cường độ dòng điện là: i = √2cos(100πt - \(\frac{\Pi }{4}\)) (A).


Bài 8 trang 80 sgk vật lý 12

Mạch điện xoay chiều gồm có: R = 30 Ω, C = \(\frac{1 }{5000\Pi }F\), L = \(\frac{0,2}{\Pi}H\). Biết điện áp tức thời hai đầu mạch u = 120√2cos100πt (V). Viết biểu thức của i.

Bài giải:

Áp dụng các công thức: ZC = \(\frac{1}{\omega C}\) = 50 Ω; ZL = ωL = 20 Ω

\=> Z = \(\sqrt{R^{2} + (Z_{L} - Z_{C})^{2}}\) = 30√2 Ω

Cường độ dòng điện hiệu dụng: I = \(\frac{U}{Z}\) = \(\frac{120}{30\sqrt{2}}\) = \(\frac{4}{\sqrt{2}}A\).

Độ lệch pha: tanφ = \(\frac{Z_{L}- Z_{C}}{R}\) = -1 => φ = \(-\frac{\Pi }{4}\). Tức là i sớm pha hơn u một góc \(\frac{\Pi }{4}\).

Vậy biểu thức tức thời của cường độ dòng điện là: i = 4cos(100πt + \(\frac{\Pi }{4}\)) (A)


Bài 9 trang 80 sgk vật lý 12

Mạch điện xoay chiều gồm có: R = 40 Ω, C =

Giải bài tập vật lí 12 trang 80 năm 2024
, L =
Giải bài tập vật lí 12 trang 80 năm 2024
. Biết điện áp tức thời hai đầu mạch u = 120√2cos100πt (V).

  1. Viết biểu thức của i.
  1. Tính UAM (H.14.4).

Giải bài tập vật lí 12 trang 80 năm 2024

Bài giải:

Tương tự bài tập 8.

Áp dụng các công thức: ZC = 40 Ω; ZL = 10 Ω; Z = 50 Ω

I = 2,4 A; tanφ =

Giải bài tập vật lí 12 trang 80 năm 2024
\=> φ ≈ -370 ≈ -0,645 rad

  1. i = 2,4√2cos(100πt - 0,645) (A).
  1. UAM = I
    Giải bài tập vật lí 12 trang 80 năm 2024
    \= 96√2 V

Bài 10 trang 80 sgk vật lý 12

Cho mạch điện xoay chiều gồm R = 20 Ω, L = \(\frac{0,2}{\Pi }H\) và C = \(\frac{1}{2000\Pi }F\). Biết điện áp tức thời hai đầu mạch u = 80cosωt (V), tính ω để trong mạch có cộng hưởng. Khi đó viết biểu thức của i.

Bài giải:

Hiện tượng cộng hưởng khi:

ZL = ZC ⇔ ωL = \(\frac{1}{\omega C}\) => ω = \(\sqrt{\frac{1}{LC}}\) = 100π (rad/s)

Khi đó cường độ dòng điện hiệu dụng đạt giá trị cực đại và dòng điện cùng pha với điện áp:

Imax = \(\frac{U}{R}\) = \(\frac{40\sqrt{2}}{20}\) = 2√2 A và φ = 0.

Biểu thức của dòng điện: i = 4cos(100πt) (A).


Bài 11 trang 80 sgk vật lý 12

Chọn câu đúng:

Đoạn mạch có R, L, C mắc nối tiếp có R = 40 Ω; \(\frac{1}{\omega C}\) = 30 Ω; ωL = 30 Ω. Đặt vào hai đầu mạch điện áp u = 120√2cos100πt (V). Biểu thức của dòng điện tức thời trong mạch là: