Bài toán hộp đen trong dòng điện xoay chiều

     

Bài toán hộp đen ( hộp kín) là 1 trong dạng câu hỏi khó tốt nhất của chương mẫu điện xoay chiều. Đối với dạng việc này yêu thương cầu bạn đọc phải cố được con kiến thức định hướng thật chắn chắn và có công 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 phần tử ):

a. Ví như (U_NB) cùng trộn với i suy ra chỉ chứa R0

b. Trường hợp (U_NB) sớm trộn với i góc (fracpi 2) suy ra X chỉ cất L0

c. Trường hợp (U_NB) trễ trộn với i góc (fracpi 2) suy ra X chỉ cất C0

2. Mạch điện phức tạp:

*

II.Phương pháp:  

Để giải một câu hỏi về hộp kín đáo ta thường sử dụng hai phương pháp sau:

1. Cách thức đại số

B1: địa thế căn cứ “đầu vào” của bai toán để đưa ra các mang thiết hoàn toàn có thể xảy ra.

B2: địa thế căn cứ “đầu ra” của việc để vứt bỏ các trả thiết không phù hợp.

B3: trả thiết được chọn là trả thiết tương xứng với toàn bộ các dữ kiện nguồn vào và áp sạc ra của bài bác toán.

2. Cách thức sử dụng giản trang bị véc tơ trượt.

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

B2: căn cứ vào dữ kiện việc để vẽ phần còn lại của giản đồ.

B3: phụ thuộc giản vật véc tơ để tính các đại lượng chưa biết, từ bỏ đó làm cho sáng toả hộp kín.

a. Giản vật dụng véc tơ

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

Ta biểu diễn:

*

* bí quyết vẽ giản đồ dùng véc tơ

Vì i ko 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 thiết bị véc tơ trượt

*

 

Bước 1: chọn trục nằm ngang là trục cái điện,

điểm đầu mạch làm gốc (đó là vấn đề A).

Bước 2: màn trình diễn lần lượt hiệu điện cầm cố qua từng 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) chính là biểu diễn uAB

Nhận xét:

+ những điện áp bên trên các bộ phận được màn trình diễn bởi các véc tơ cơ mà độ lớn xác suất với điện áp dụng của nó.

Xem thêm: Nhà Hàng Những Người Bạn Gò Vấp, Nhà Hàng Những Người Bạn


+ Độ lệch sóng giữa những hiệu điện ráng là góc hợp do giữa những véc tơ tương ứng biểu diễn chúng.

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

+ vấn đề giải câu hỏi là xác định độ lớn các cạnh cùng góc của tam giác phụ thuộc 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 vẫn giải được giả dụ biết trước ba (hai cạnh 1 góc, nhị góc một cạnh, cha cạnh) vào sáu nguyên tố (3 góc cùng 3 cạnh).

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

*

III. Các công thức:

+ Cảm kháng: ZL = ωL 

 + Dung kháng: ZC = (frac1omega C)

+ Tổng trở Z = (sqrtR^2+(Z_L-Z_C)^2)

 + Định điều khoản Ôm: I =(fracUZLeftrightarrow Io=fracUoZ)

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

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


IV. Các ví dụ:

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

*

X là một hộp đen chứa 1 phần tử:R hoặc L hoặc (L, r) hoặc C, biết uAB=100(sqrt2)cos100πt (V); IA =(sqrt2)(A), phường = 100 (W), C =(frac10^-33pi )(F), i trễ pha hơn uAB. Tìm cấu tạo X và giá trị của phần tử.

Giải: Theo giả thiết i trễ pha hơn uAB và mạch tiêu thụ năng lượng điện suy ra: vỏ hộp đen là một trong cuộn dây gồm r ≠ 0.

*

Ví dụ 2:

Cho mạch năng lượng điện như hình vẽ:

*

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

giải:

Cách 1: Dùng phương pháp giản đồ gia dụng 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 thiết bị véc tơ trượt hình bên; Từ kia =>

Vì UAB thuộc pha đối với i phải trên NB (hộp X) đề nghị chứa điện trở Ro cùng tụ năng lượng điện Co.

*

Cách 2: Dùng phương pháp đại số:

B1: địa thế căn cứ “Đầu vào” của vấn đề để đặt những giả thiết rất có thể xảy ra.


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

B2: địa thế căn cứ “Đầu ra” để vứt bỏ các đưa thiết ko phù hợp

vì ZL > ZC phải X buộc phải chứa Co.

Xem thêm: Thuyết Minh Về Hồ Xuân Hương Ở Đà Lạt Chọc Lọc Cực Hay Nhất, Thuyết Minh Về Hồ Xuân Hương Đà Lạt

B3: Ta thấy X chứa Ro cùng Co phù hợp với giả setup ra.

=> phương diện khác: Ro=Z => ZL(tổng) = ZC(tổng) bắt buộc ZL = ZC+ZCo. Vậy X có chứa Ro với Co

*

Tải về

Luyện bài tập trắc nghiệm môn thiết bị lý lớp 12 - xem ngay