Lớp 12 - SBT Vật lí Giải bài 14.8, 14.9, 14.10, 14.11, 14.12, 14.13, 14.14, 14.15 trang 39,40 Sách bài tập Vật Lí 12
Bài 14.8, 14.9 trang 39 Sách bài tập (SBT) Vật Lí 12
14.8. Đặt điện áp xoay chiều có giá trị hiệu dụng không đổi vào hai đầu đoạn mạch có R, L, C mắc nối tiếp. Khi trong đoạn mạch xảy ra hiện tượng cộng hưởng điện, phát biểu nào sau đây là sai ?
A. Cường độ dòng điện hiệu dụng trong đoạn mạch không phụ thuộc vào giá trị điện trở R.
B. Cường độ dòng điện hiệu dụng trong đoạn mạch đạt gịá trị cực đại.
C. Điện áp hiệu dụng giữa hai bản tụ điện và giữa hai đầu cuộn cảm thuần có cùng giá trị.
D. Cường độ dòng điện trong đoạn mạch cùng pha với điện áp giữa hai đầu đoạn mạch.
14.9. Đặt điện áp xoay chiều \(u = {U_0}\cos \pi t\) ,(\( U_0\) không đổi) vào hai đầu đoạn mạch mắc nối tiếp gồm điện trở 50 \(\Omega\) cuộn cảm thuần có độ tự cảm 0,318 H và tụ điện có điện dung thay đổi được. Để cường độ dòng điện hiệu dụng trong đoạn mạch đạt giá trị cực đại thì phải điều chỉnh điện dung của tụ điện tới- giá trị bằng
A. 42,48 \(\mu \)F. B. 47,74 \(\mu \)F.
C. 63,72\(\mu \)F. D. 31,86 \(\mu \)F.
Đáp án:
Bài 14.10 trang 39 Sách bài tập (SBT) Vật Lí 12
Cho mach gồm điên trở R = 30\(\sqrt3 \Omega\) nối tiếp với tu điên \( C={1\over 3000\pi}\)điện áp tức thời ở hai đầu đoạn mạch là u = 120\(\sqrt2\)cos\(100\pi\)t (V).
a) Viết biểu thức của cường độ dòng điện tức thời trong mạch.
b) Xác định điện áp hiệu dụng ở hai đầu điện trở R và ở hai đầu tụ điện C.
Hướng dẫn giải chi tiết
Theo bài ra ta có
\(\eqalign{
& {Z_C} = 30\Omega ;\,Z = \sqrt {{R^2} + Z_C^2} = 60\Omega \cr
& I = {{120} \over {60}} = 2A;\,\tan ( - \varphi ) = {{{Z_C}} \over R} = {1 \over {\sqrt 3 }} = \tan {\pi \over 6} \cr
& i = 2\sqrt 2 \cos \left( {100\pi t + {\pi \over 6}} \right)\,(A) \cr}\)
b) Theo bài ra ta có
\( {U_R} = 60\sqrt 3 \,V\,;{U_C} = 60\,V \)
Bài 14.12 trang 39 Sách bài tập (SBT) Vật Lí 12
Cho mạch gồm điện trở R = 30 \(\Omega\) nối tiếp.với cuộn cảm L ; điện áp tức thời ở hai đầu đoạn mạch \(u = 120cos100\pi\)t (V). Điện áp hiệu dụng ở hai đầu cuộn cảm bằng 60 V.
a) Xác định ZL.
b) Viết biểu thức của cường độ dòng điện tức thời i
Hướng dẫn giải chi tiết
Theo bài ra ta có
\(\eqalign{
& U = \sqrt {{R^2} + Z_L^2} .I = {U^2} = {\left( {RI} \right)^2} + {\left( {{Z_L}I} \right)^2} \cr
& \Rightarrow {\left( {RI} \right)^2} = {U^2} - U_L^2 = {\left( {60\sqrt 2 } \right)^2} - {60^2} = {60^2} \cr
& \Rightarrow RI = {60^{2 } \Rightarrow }I = {{60} \over {30}} = 2A \cr} \)
a) Giá trị của ZL.
\({Z_L} = {{60} \over 2} = 30\Omega \)
b) Viết biểu thức của cường độ dòng điện tức thời i
\(\tan \left( { - \varphi } \right) = - {{{Z_L}} \over R} = - 1\,;\,i = 2\sqrt 2 \cos \left( {100\pi t - {\pi \over 4}} \right)\, (A)\)
Bài 14.13 trang 40 Sách bài tập (SBT) Vật Lí 12
Cho mạch gồm điện trở R nối tiếp với tu điên \( C={1\over 3000\pi}\)điện áp tức thời ở hai đầu đoạn mạch là u = 120\(\sqrt2\)cos\(100\pi\)t (V). Điện áp hiệu dụng ở hai đầu điện trở là 60 V.
a) Xác định R.
b) Viết biểu thức của cường độ đòng điện tức thời i.
Hướng dẫn giải chi tiết
Theo bài ra ta có
\(\eqalign{
& {U^2} = \left( {{R^2} + Z_L^2} \right){I^2} = U_R^2 + U_C^2 \cr
& \Rightarrow U_C^2 = {U^2} - U_R^2 = {\left( {60\sqrt 2 } \right)^2} - {60^2} = {60^2} \cr
& \Rightarrow I = {{60} \over {30}} = 2A \cr} \)
a) Xác định R: \(R = {{60} \over 2} = 30\Omega \)
b) Viết biểu thức của cường độ đòng điện tức thời i.
Ta có: \(\tan \left( { - \varphi } \right) = {{{Z_C}} \over R} = 1\,;\,I = 2\sqrt 2 \cos \left( {100\pi t + {\pi \over 4}} \right)\, (A)\)
Bài 14.14 trang 40 Sách bài tập (SBT) Vật Lí 12
Cho mạch gồm điện trở R = \(30\Omega\) nối tiếp với tu điên \( {C_1}={1\over 3000\pi}\); \( {C_2}={1\over 1000\pi}\) (Hình 14.1) nối tiếp nhau, điện áp tức thời ở hai đầu đoạn mạch là u = 100\(\sqrt2\)cos\(100\pi\)t (V).
.jpg)
a) Xác định I.
b) Xác định UAD , UDB
Hướng dẫn giải chi tiết
Theo bài ra ta có
\(\eqalign{
& {Z_{{C_1}}} = 30\Omega \,;\,{Z_{{C_2}}} = 100\Omega \Rightarrow {Z_C} = 40\Omega \cr
& Z = \sqrt {{R^2} + Z_C^2} = \sqrt {{{30}^2} + {{40}^2}} = 50\Omega \cr} \)
a) Xác định I.
\(I = {{100} \over {50}} = 2A\)
b) Xác định UAD , UDB
\(\eqalign{
& {U_{AD}} = \sqrt {{R^2} + Z_{{C_1}}^2} .I = \sqrt {{{30}^2} + {{30}^2}} = 60\sqrt 2 V \cr
& {U_{DB}} = {Z_{{C_2}}}.I = 20V \cr} \)
Bài 14.15 trang 40 Sách bài tập (SBT) Vật Lí 12
Cho các phần tử mắc nối tiếp (Hình 14.2) \({L_1} = {{0,1} \over \pi }(H)\,;\,R = 40\Omega ;{L_2} = {{0,3} \over \pi }(H)\), điện áp tức thời ở hai đầu đoạn mạch là u = 160\(\sqrt2\)cos\(100\pi\)t (V).
a) Viết biểu thức của i.
b) Xác định UDB
Hướng dẫn giải chi tiết
Theo bài ra ta có
\({Z_{{L_1}}} = 10\Omega \,;\,{Z_{{L_2}}} = 30\Omega \)
a) Viết biểu thức của i.
\(\eqalign{
& Z = \sqrt {{{40}^2} + {{40}^2}} = 40\sqrt 2 \Omega \cr
& I = {{160} \over {40\sqrt 2 }} = 2\sqrt 2 A;\tan \left( { - \varphi } \right) = - {{{Z_L}} \over R} = - 1 \cr
& i = 4\cos \left( {100\pi t - {\pi \over 4}} \right)A \cr} \)
b) Xác định UDB
\({U_{DB}} = \sqrt {{R^2} + Z_{{L_2}}^2} .I = \sqrt {{{40}^2} + {{30}^2}} .2\sqrt 2 = 100\sqrt 2 V\)