Bài Toán Hộp Đen Trong Dòng Điện Xoay Chiều

     

Bài toán hộp black ( hộp kín) là một trong dạng bài toán khó tốt nhất của chương dòng điện xoay chiều. Đối với dạng việc này yêu cầu bạn đọc phải thế được con kiến thức kim chỉ nan thật vững chắc và có tác dụng tuy duy ngược.

Bạn đang xem: Bài toán hộp đen trong dòng điện xoay chiều


PHƯƠNG PHÁP GIẢI BÀI TOÁN HỘP KÍN X

I.Chú ý :

1. Mạch điện đơn giản ( X chỉ chứa một trong những phần tử ):

a. Ví như (U_NB) cùng pha với i suy ra chỉ cất R0

b. Nếu như (U_NB) sớm pha với i góc (fracpi 2) suy ra X chỉ cất L0

c. Ví như (U_NB) trễ pha với i góc (fracpi 2) suy ra X chỉ đựng C0

2. Mạch năng lượng điện phức tạp:

*

II.Phương pháp:  

Để giải một bài toán về hộp kín đáo ta thường sử dụng hai cách thức sau:

1. Phương pháp đại số

B1: căn cứ “đầu vào” của bai toán để đề ra các trả thiết rất có thể xảy ra.

B2: căn cứ “đầu ra” của bài toán để loại bỏ các mang thiết ko phù hợp.

B3: trả thiết được chọn là giả thiết phù hợp với toàn bộ các dữ kiện nguồn vào và áp sạc ra của bài xích toán.

2. Phương pháp sử dụng giản đồ gia dụng véc tơ trượt.

B1: Vẽ giản thiết bị véc tơ (trượt) cho phần đã biết của đoạn mạch.

B2: địa thế căn cứ vào dữ kiện câu hỏi để vẽ phần còn sót lại của giản đồ.

B3: dựa vào giản đồ dùng véc tơ để tính những đại lượng chưa biết, từ bỏ đó có tác dụng sáng toả hộp kín.

a. Giản đồ véc tơ

* Cơ sở: + Hiệu điện thay tức thời ở nhì đầu đoạn mạch: uAB = uR + uL + uC

Ta biểu diễn:

*

* phương pháp vẽ giản đồ véc tơ

Vì i không đổi đề xuất ta chọn trục cường độ cái điện có tác dụng trục gốc, nơi bắt đầu tại điểm O, chiều dương là chiều con quay lượng giác.

*

* Cách vẽ giản đồ vật véc tơ trượt

*

 

Bước 1: chọn trục nằm theo chiều ngang là trục mẫu điện,

điểm đầu mạch có tác dụng gốc (đó là vấn đề A).

Bước 2: màn biểu diễn lần lượt hiệu điện vậy qua mỗi phần bằng những véc tơ

(overrightarrowAM;overrightarrowMN;overrightarrowNB)nối đuôi nhau theo nguyên tắc: R - đi ngang; L - đi lên; C - đi xuống.

 Bước 3: Nối A với B thì véc tơ (overrightarrowAB) đó là biểu diễn uAB

Nhận xét:

+ những điện áp bên trên các bộ phận được biểu diễn bởi những véc tơ nhưng độ lớn phần trăm với điện vận dụng của nó.

Xem thêm: Cách Cắt File Excel Thành Ảnh, Trích Xuất Nội Dung Excel Thành Dạng Ảnh


+ Độ lệch sóng giữa những hiệu điện thay là góc hợp vị giữa các véc tơ tương xứng biểu diễn chúng.

+ Độ lệch sóng giữa hiệu điện nạm và cường độ dòng điện là góc hợp bởi vì véc tơ màn biểu diễn nó với trục i.

+ bài toán giải việc là khẳng định độ lớn những cạnh cùng góc của tam giác dựa vào các định lý hàm số sin, hàm số cosin và những công thức toán học: (fracaSinhatA=fracbSinhatB=fraccSinhatC)

Trong toán học một tam giác đang giải được nếu biết trước bố (hai cạnh 1 góc, hai góc một cạnh, ba cạnh) vào sáu yếu tố (3 góc với 3 cạnh).

+ a2 = b2 + c2 - 2bccos(hatA) ; b2 = a2 + c2 - 2accos(hatB) ; c2 = a2 + b2 - 2abcos(hatC)

*

III. Những công thức:

+ Cảm kháng: ZL = ωL 

 + Dung kháng: ZC = (frac1omega C)

+ Tổng trở Z = (sqrtR^2+(Z_L-Z_C)^2)

 + Định công cụ Ôm: I =(fracUZLeftrightarrow Io=fracUoZ)

+ Độ lệch sóng giữa u và i: (tanvarphi =fracZ_L-Z_CR)

+ năng suất toả nhiệt: p. = UIcosφ = I2R +Hệ số công suất: K = cosφ = (fracPUI=fracRZ)


IV. Các ví dụ:

Ví dụ 1:  Cho mạch điện xoay chiều như hình vẽ.

*

X là 1 trong những hộp đen chứa một phần tử:R hoặc L hoặc (L, r) hoặc C, biết uAB=100(sqrt2)cos100πt (V); IA =(sqrt2)(A), p. = 100 (W), C =(frac10^-33pi )(F), i trễ pha rộng uAB. Tìm cấu trúc X và cực hiếm của phần tử.

Giải: Theo giả thiết i trễ pha rộng uAB với mạch tiêu thụ năng lượng điện suy ra: hộp đen là 1 trong những cuộn dây có r ≠ 0.

*

Ví dụ 2:

Cho mạch điện như hình vẽ:

*

UAB = 200cos100πt(V) ; ZC = 100Ω ; ZL = 200Ω; I = 2(sqrt2)(A) ; cosφ = 1; X là đoạn mạch tất cả hai trong ba bộ phận (R0, L0 (thuần), C0) mắc nối tiếp. Hỏi X chứa những linh kiện gì ? xác minh giá trị của các linh phụ kiện đó.

giải:

Cách 1: Dùng phương pháp giản trang bị véc tơ trượt

*

* Theo bài ra cosφ = 1 => uAB với i cùng pha.

UAM = UC = 200(sqrt2) (V)

UMN = UL = 400(sqrt2) (V)

UAB = 100(sqrt2) (V)

* Giản vật dụng véc tơ trượt hình bên; Từ kia =>

Vì UAB thuộc pha đối với i đề xuất trên NB (hộp X) nên chứa điện trở Ro với tụ điện Co.

*

Cách 2: Dùng cách thức đại số:

B1: căn cứ “Đầu vào” của việc để đặt các giả thiết rất có thể xảy ra.


Theo bài ZAB = (frac100sqrt22sqrt2=50(Omega )).Ta có:(cosvarphi =fracRZ=1)

B2: căn cứ “Đầu ra” để vứt bỏ các trả thiết không phù hợp

vì ZL > ZC nên X bắt buộc chứa Co.

Xem thêm: Công Thức Tính Diện Tích Tam Giác, Vuông, Cân, Đều, Thường

B3: Ta thấy X cất Ro và Co cân xứng với giả thiết lập ra.

=> khía cạnh khác: Ro=Z => ZL(tổng) = ZC(tổng) đề nghị ZL = ZC+ZCo. Vậy X tất cả chứa Ro cùng Co

*

Tải về

Luyện bài bác tập trắc nghiệm môn vật dụng lý lớp 12 - xem ngay