CUỘN DÂY THUẦN CẢM LÀ GÌ

Mạch điện cất cuộn dây ko thuần cảm là một trong bài toán khó, yên cầu người đọc đề nghị nhớ cách làm cộng các đại lượng cùng nhiều loại và phương pháp về độ lệch pha.

Bạn đang xem: Cuộn dây thuần cảm là gì

Bạn đã xem: Cuộn dây thuần cảm là gì

BÀI TOÁN VỀ CUỘN DÂY KHÔNG THUẦN CẢM trong MẠCH ĐIỆN luân phiên CHIỀU

1. Xét cuộn dây không cảm thuần (L,r): Khi mắc cuộn dây tất cả điện trở r cùng độ từ cảm L vào mạch năng lượng điện xoay chiều, ta xem cuộn dây như đoạn mạch r tiếp liền với L gồm giản đồ vectơ như mẫu vẽ dưới:


*

+Tổng trở cuộn dây: (Z_cd=sqrtr^2+Z_L^2=sqrtr^2+(omega L)^2) trong đó: ZL = Lω..

+Điện áp hai đầu cuộn dây Lanh pha rộng cường độ mẫu điện một góc

Được tính theo công thức: (tanvarphi _d=fracU_OLU_Or=fracZ_Lr)

+Biên độ, quý giá hiệu dụng của cường độ loại điện với điện áp theo những công thức:

 (I_0=fracU_0dZ_d=fracU_0dsqrtr^2+Z_L^2) cùng (I=fracU_dZ_d=fracU_dsqrtr^2+Z_L^2);

+Công suất tiêu thụ của cuộn dây: p = Ud.I.cosφd = I.r2 xuất xắc Pr = (fracU^2.rZ^2)

+ Hệ số năng suất của cuộn dây : (cosvarphi _d=fracrZ_d=fracrsqrtZ_L^2+r^2)

+Cách nhận ra cuộn dây tất cả điện trở thuần r:

-Xét toàn mạch, nếu: (Z eq sqrtR^2+(Z_L-Z_C)^2;U eq sqrtU_R^2+(U_L-U_C)^2)

hoặc p. ≠ I2R;hoặc (cosvarphi eq fracRZ)

=> thì cuộn dây gồm điện trở thuần r ≠ 0.

-Xét cuộn dây, nếu: Ud ≠ UL hoặc Zd ≠ ZL hoặc Pd ≠ 0 hoặc cosφ d ≠ 0 hoặc φd ≠ (fracpi 2)

=> thì cuộn dây gồm điện trở thuần r ≠0.

2. Mạch RLrC không phân nhánh:


*

- Điện trở thuần tương tự là: R+ r.

- Tổng trở của tất cả đoạn mạch RLrC thông suốt là:(Z= sqrt(R+r)^2+(Z_L-Z_C)^2)

- Độ lệch pha giữa điện áp nhị đầu đoạn mạch RLrC với cường độ dòng điện là: (tanvarphi =fracZ_L-Z_CR+r)

 + Sự tương tác giữa các điện áp hiệu dụng: (U^2=(U_R+U_r)^2+(U_L-U_C)^2;cosvarphi =fracr+RZ) ; 

 + năng suất tiêu thụ toàn mạch: (P=U.I.cosvarphi =(r+R)I^2)

 + năng suất tiêu thụ trên R: (P_R=R.I^2)

3. Những ví dụ:

Ví dụ 1: đến mạch điện như hình mẫu vẽ , trong những số đó (C=frac10^-4pi F;L=frac12pi H;r=10Omega ,R=40Omega)

Biểu thức cái điện vào mạch i = 2(sqrt2)cos 100πt (A)

a.Tính tổng trở của mạch?

b.Độ lệch pha φ và công suất của toàn mạch ?


*

Giải : a. Tính tổng trở: Cảm kháng:(Z_L=L.omega =frac12pi .100pi =50Omega)

Dung kháng:(Z_C=frac1omega C=frac1100pi .frac10^-4pi =100Omega)

Tổng trở : Z = (sqrt(r+R)^2+(Z_L-Z_C)^2=sqrt(10+40)^2+(50-100)^2=50sqrt2Omega)

b. Công suất tiêu thụ của mạch điện : Ta có: (tanvarphi =fracZ_L-Z_Cr+R=frac50-10010+40=-1Rightarrow varphi =-fracpi 4rad)

hiệu suất tiêu thụ của mạch điện : P= UIcosφ hoặc p = I2.(r+R) = 22.(10+40) = 200 W

Ví dụ 2: mang đến mạch như mẫu vẽ .


*

Cuộn dây có r=100Ω, (L=frac1pi H) ;

tụ điện có điện dung (C=frac10^-42pi F) . Điện áp xoay chiều hai đầu đoạn mạch (u_AB=100sqrt2cos100pi t(V)) .Tính độ lệch pha giữa điện áp uAB cùng uAM ? Tính Uc?

Giải : ZL= 100Ω; ZC = 200Ω; (tanvarphi _AB=fracZ_L-Z_Cr=frac100-200100=-1) Suy ra (varphi _AB=-fracpi 4) 

(tanvarphi _AM=fracZ_Lr=frac100100=1) Suy ra (varphi _AM=fracpi 4)

Độ lệch sóng giữa điện áp uAB và uAM : (varphi _AB/AM=varphi _AB-varphi _AM=-fracpi 4-fracpi 4=-fracpi 2)

Tính UC ? UC = I.ZC = (fracU.Z_Csqrtr^2+(Z_L-Z_C)^2=frac100.100sqrt100^2+(100-200)^2=50sqrt2Omega)

Ví dụ 3: cho mạch điện như hình vẽ.


*

Biết (C=frac10^-4pi F,L=frac12pi H,u_AB=200cos100pi t(V)). Điện áp uAM lờ lững pha (fracpi 6) so với mẫu điện qua mạch và chiếc điện qua mạch chậm rì rì pha (fracpi 3) so cùng với uMB. Tính r và R? 

Giải : ZL= 50Ω; ZC = 100Ω;


.

Ví dụ 4: Một cuộn dây có hệ số tự cảm L được mắc nối tiếp với một tụ có điện dung C rồi mắc vào 2 điểm A, B của một mạch điện xoay chiều tất cả tần số f. Đo điện áp giữa hai đầu đoạn mạch AB, thân hai đầu cuộn dây cùng giữa hai cực của tụ điện bởi vôn kế gồm điện trở hết sức lớn, ta theo lần lượt được: UAB = 37,5 V, U­L=50V, UC=17,5 V.Đo cường độ loại điện bằng một ampe kế gồm điện trở không đáng kể, ta thấy I=0,1 A.Khi tần số f thay đổi đến giá trị fm=330 Hz thì cường độ chiếc điện trong mạch đạt quý giá cực đại. Tính độ trường đoản cú cảm L, năng lượng điện dung C, với tần số f của điện áp đã áp dụng ở trên.

Giải: Giả sử cuộn dây thuần cảm không tồn tại điện trở r thì:

UAB = UL – UC = 50 – 17,5 = 32,5 V. Không tương xứng với đề bài bác . Nên cuộn dây phải tất cả điện trở r.

Ta bao gồm tổng trở cuộn dây: (Z_d=fracU_dI=frac500,1=500Omega) ; Dung kháng của tụ điện: (Z_C=fracU_CI=frac17,50,1=175Omega)

Tổng trở :(Z_AB=fracU_ABI=frac37,50,1=375Omega) . Lúc f = fm, trong mạch bao gồm cộng hưởng (Imax) nên:


Mặt khác: ZAB2 = r2 + (ZL – ZC)2 = r2 + ZL2 – 2ZLZC + ZC2 =>ZAB2 = Zd2 + ZC2 – 2ZLZC 

 => 2ZLZC = Zd2 + ZC2 – ZAB2 = 5002 + 1752 - 3752 = 14.104

(Rightarrow 2Lomega .frac1Comega =2.fracLC=14.10^4Rightarrow fracLC=7.10^4Rightarrow L=7.10^4C)

Thế (2) vào (1) ta được: 7.104.C2 = (frac1(2pi .330)^2)

 => C=1,82.10-6 F; L=7.104.C=7.104.1,82.10-6=0,128H


4. Trắc nghiệm :

Câu 1: đến mạch điện xoay chiều tất cả một cuộn dây có hệ số tự cảm L = (frac0,1pi )H và tất cả điện trở thuần r = 10 mắc nối tiếp với một tụ điện tất cả điện dung C = (frac500pi ). Đặt vào nhì đầu đoạn mạch một điện áp luân chuyển chiều bao gồm tần số f = 50Hz với điện áp hiệu dụng U = 100V, pha lúc đầu bằng 0. .Biểu thức của mẫu điện qua mạch:

A. I = 5cos(100πt - (fracpi 4) ) (A) B. I = 10(sqrt2)cos(100πt + (fracpi 4) ) (A)

C. I = 10cos(100πt + (fracpi 4) ) (A) D. I = 5(sqrt3)cos(100πt - (fracpi 4) ) (A)

Câu 2: cho mạch điện hình vẽ , biết: R = 40Ω , (C=frac2,5pi .10^-4F)

 và:(u_AM=80cos100pi t(V);u_MB=200sqrt2cos(100pi t+frac7pi 12)(V)); . R và L có giá trị là:


A. (r=100Omega ;L=fracsqrt3pi H) B. (r=10Omega ;L=frac10sqrt3pi H)

C. (r=50Omega ;L=frac12pi H) D. (r=50Omega ;L=frac2pi H)

Câu 3: Một đoạn mạch thông suốt ABC gồm một tụ năng lượng điện (đoạn AB) cùng một cuộn dây (đoạn BC). Khi tần số cái điện xoay chiều qua mạch bởi 1000Hz bạn ta đo được các điện áp hiệu dụng UAB = 2 V, UBC = (sqrt3) V, UAC = 1V và cường độ hiệu dụng I = 10-3 A.Tìm điện trở r và độ từ bỏ cảm L của cuộn dây

A. (r=500sqrt3Omega ;L=frac34pi H) B. (r=500sqrt2Omega ;L=frac34pi H)

 C. (r=400sqrt3Omega ;L=frac14pi H) D.(r=300sqrt2Omega ;L=frac43pi H)

Câu 4: nếu đặt vào nhì đầu cuộn dây một điện áp một chiều 9V thì cường độ dòng điện qua nó là 0,5A. Nếu để vào hai đầu cuộn dây một năng lượng điện áp luân phiên chiều có tần số 50Hz và có mức giá trị hiệu dụng là 9V thì cường độ hiệu dụng qua cuộn dây là 0,3A. Điện trở thuần cùng cảm phòng của cuộn dây là:

A. R=18Ω ZL=30Ω B. R=18Ω ZL=24Ω

C. R=18Ω ZL=12Ω D . R=30Ω ZL=18Ω

Câu 5: mang lại mạch điện xoay chiều như hình vẽ:


Điện áp nhì đầu đoạn mạch: (u=U_0cosomega t(V),R=r) Điện áp uAM

và uNB vuông pha với nhau và bao gồm cùng một quý hiếm hiệu dụng là (30sqrt5). Hỏi U0 có mức giá trị bao nhiêu:

A.V B.75 V C. 60 V D.(60sqrt2)V

Câu 6: một quãng mạch tất cả biến trở R mắc tiếp nối với cuộn dây gồm độ từ cảm L = 0,08H với điện trở thuần r = 32Ω . Đặt vào hai đầu đoạn mạch một điện áp xấp xỉ điều hoà ổn định có w 300 rad/s. Để công suất toả nhiệt độ trên phát triển thành trở đạt giá trị lớn số 1 thì điện trở của biến hóa trở phải bởi bao nhiêu?

A. 56Ω . B. 24Ω . C. 32Ω . D. 40Ω .

Câu 7(ĐH-2008): cho đoạn mạch điện xoay chiều có cuộn dây mắc tiếp nối với tụ điện. Độ lệch pha của hiệu điện nắm giữa nhì đầu cuộn dây đối với cường độ cái điện vào mạch là (fracpi 3) . Hiệu điện nỗ lực hiệu dụng thân hai đầu tụ điện bằng (sqrt3) lần hiệu điện rứa hiệu dụng giữa hai đầu cuộn dây. Độ lệch pha của hiệu điện cầm cố giữa nhị đầu cuộn dây so với hiệu điện ráng giữa nhị đầu đoạn mạch trên là

A. 0. B. (fracpi 2). C. - (fracpi 3). D. (frac2pi 3).

Xem thêm: Hướng Dẫn Tạo Câu Lạc Bộ Vào Cuối Mùa Giải 2020, Hướng Dẫn Tạo Clb Trong Liên Minh Huyền Thoại

HD:


5.Bài tập bao gồm đáp án:

Đáp án: u=224cos(100πt+0,463) (V)

Bài 2: đến đoạn mạch điện AB gồm R cùng với UR=U1, và L với UL=U2. Điện trở thuần R=55Ω mắc tiếp nối với cuộn dây gồm độ tự cảm L. Khi để vào nhì đầu đoạn mạch một năng lượng điện áp u=200(sqrt2)cos100πt(V) thì năng lượng điện áp hiệu dụng giữa hai đầu năng lượng điện trở R với hai cuộn dây theo thứ tự là U1=100V và U2=130V.

 

a. Tính r cùng L

b. Lập biểu thức tính năng lượng điện áp ngay thức thì u2 (uMB) thân hai đầu cuộn dây.

Đáp án: a. R =25Ω; L= 0,19H

b. U2=130(sqrt2)cos(100πt+ (fracpi 6)) (V)

Bài 3: mang lại mạch năng lượng điện xoay chiều như hình vẽ 3. Biết uAB=50(sqrt2)cos100πt(V). Các điện áp hiệu dụng UAE=50V, UEB=60V.

a. Tính góc lệch pha của uAB đối với i.

b. Cho C=10,6μF. Tính R với L.Viết i?Đáp án: a. - 0,2π (rad) b. đến C=10,6F. Tính R cùng L.Viết i?

b. R=200Ω; L=0,48 (H); i=0,2.(sqrt2) cos(100πt+0,2π) (A)

Bài 4: đến mạch điện xoay chiều như hình mẫu vẽ 4.


Biết =100(sqrt2)cos100πt (V) các điện áp hiệu dụng UAM = 100V; UMB = 120V

a.Tính góc lệch của uAB đối với i

b.Cho C = 10,6μF. Tính R với L; Viết i?

Đáp án: a. Tan-1(3/4) =0,6435(rad) =0,2p(rad)

b. R= 200; L=0,48 (H); i=0,2.(sqrt2)cos(100πt +0,2π) (V)(A)

Bài 5: cho mạch năng lượng điện như hình 5.


Điện áp thân hai đầu mạch là (u=65sqrt2cosomega t(V)) . Các điện áp hiệu dụng là UAM = 13V

UMB = 13V; UNB = 65V. Công suất tiêu thụ trong mạch là 25w.

a) Tính r, R, ZC, ZMN

b) Tính cường độ hiệu dụng với hệ số hiệu suất tiêu thụ của mạch

Bài 6: đến mạch năng lượng điện như hình 6.


UAB = U = 170V; UMN = UC = 70V; UMB = U1 = 170V; UAN = UR = 70V.

a) chứng tỏ cuộn dây gồm điện trở thuần r

b) Tính R, C, L với r. Biết (i=sqrt2cos100pi t(A))

Bài 7: đến mạch điện như hình 7.


Biết UAB = U = 200V; UAN = U1 = 70V; UNB = U2 = 150V.

a) biết công suất tiêu thụ của R là P1 = 70W

Leave a Reply

Your email address will not be published. Required fields are marked *