Bài tập 2 trang 66 vật lý 12 năm 2024

Cường độ dòng điện xoay chiều tạo ra trong kỹ thuật phải có cùng tần số thống nhất thì các thiết bị điện xoay chiều mới ghép nối với nhau được.

Bài 3 trang 66 sgk vật lý 12

Xác định giá trị trung bình theo thời gian của:

1. \(2\sin100πt\); b) \(2\cos100πt\);

3. \(2\sin(100πt + \frac{\pi }{6})\); d) \(4\sin^2 100πt\);

5. \(3cos(100πt - \frac{\pi }{3})\).

Giải

Nhận xét: các hàm \(\sin, cosin\) là các hàm điều hòa, nên giá trị trung bình theo thời gian của các hàm này đều bằng \(0\).

1. \(0\); b) \(0\);

3. \(\overline {2\sin \left( {100\pi t + {\pi \over 6}} \right)} = 2\overline {\left[ {\sin 100\pi t.\cos {\pi \over 6} + \cos 100\pi t.\sin {\pi \over 6}} \right]} = 0\)

4. \(4\sin^2 100πt= 4(\frac{1 - \cos200\pi t}{2}) = 2 - 2\cos200πt\)

Vậy \(\overline{4sin^{2}100\pi t} = \overline{2 - 2cos200\pi t} = 2 - \overline{2cos200\pi t} = 2\)

5. \(0\).

Bài 4 trang 66 sgk vật lý 12

4. Trên một bóng đèn có ghi 220V - 100W, nổi đèn ấy vào mạng điện xoay chiều có U = 220V. Xác đinh:

1. Điện trở của đèn;

2. cường độ hiệu dụng qua đèn;

3. Điện năng tiêu thụ của đèn trong một giờ

Bài giải:

1. Điện trở của đèn: R = \(\frac{U^{2}}{P}\) = \(\frac{220^{2}}{100}\) = 484 Ω.

2. Cường độ hiệu dụng qua đèn: I = \(\frac{U}{R}\) = \(\frac{5}{11}\) A.

3. Điện năng tiêu thụ của đèn trong một giờ: P . t = 100 W.h.

Bài 5 trang 66 sgk vật lý 12

Một mạch điện gồm hai đèn mắc song song, trên mỗi đèn có ghi: 220V - 115W; 220V - 132W. Nối hai đầu của mạch điện ấy vào mạng điện xoay chiều có U = 220V. Xác định:

1. công suất tiêu thụ trong mạch điện;

2. cường độ dòng điện cung cấp cho mạch điện.

Bài giải:

1. Do hai đèn mắc song song, nên điện áp đặt trên mỗi đèn là 220 V, bằng với điện áp định mức. Do đó, hai đèn sáng bình thường. Như vậy, công suất tiêu thụ điện trên mỗi đèn bằng với công suất định mức ghi trên mỗi đèn.

Nhằm giúp các em nắm bắt nội dung của tài liệu một cách chi tiết, các em có thể xem qua đoạn trích dưới đây. Ngoài ra, để nâng cao kỹ năng giải bài tập, mời các em cùng tham khảo thêm các dạng Bài tập về Dòng điện xoay chiều. Hoặc để chuẩn bị tốt và đạt được kết quả cao trong kỳ thi THPT Quốc gia sắp tới, các em có thể tham gia khóa học online Luyện thi toàn diện THPT Quốc gia môn Vật lý năm 2017 trên website HỌC247.

Bài 1 trang 66 SGK Vật lý 12

1. Phát biểu định nghĩa:

1. Giá trị tức thời;

2. Giá trị cực đại;

3. Giá trị hiệu dụng của cường độ dòng điện và điện áp xoay chiều hình sin.

Hướng dẫn giải bài 1 trang 66 SGK Vật lý 12

.png)

Bài 2 trang 66 SGK Vật lý 12

Tại sao phải quy định thống nhất tần số của dòng điện xoay chiều tạo ra trong kỹ thuật?

Hướng dẫn giải bài 2 trang 66 SGK Vật lý 12

Cường độ dòng điện xoay chiều tạo ra trong kỹ thuật phải có cùng tần số thống nhất thì các thiết bị điện xoay chiều mới ghép nối với nhau được.

Bài 3 trang 66 SGK Vật lý 12

Xác định giá trị trung bình theo thời gian của:

1. 2sin100πt; b) 2cos100πt;

3. 2sin(100πt + .gif)); d) 4sin2100πt;

5. 3cos(100πt - .gif) ).

Hướng dẫn giải bài 3 trang 66 SGK Vật lý 12

Nhận xét: các hàm sin, cosin là các hàm điều hòa, nên giá trị trung bình theo thời gian của các hàm này đều bằng 0.

1. 0; b) 0; c) 0;

4. 4sin2100πt = 4( .gif)) = 2 - 2cos200πt

Vậy .gif) \= .gif) \= 2 - .gif) \= 2

5. 0.

Bài 4 trang 66 SGK Vật lý 12

Trên một bóng đèn có ghi 220V - 100W, nổi đèn ấy vào mạng điện xoay chiều có U = 220V. Xác đinh:

1. Điện trở của đèn;

2. cường độ hiệu dụng qua đèn;

3. Điện năng tiêu thụ của đèn trong một giờ

Hướng dẫn giải bài 4 trang 66 SGK Vật lý 12

1. Điện trở của đèn: R = .gif) \= .gif) \= 484 Ω.

2. Cường độ hiệu dụng qua đèn: I = .gif) \= .gif) A.

3. Điện năng tiêu thụ của đèn trong một giờ: P . t = 100 W.h.

Bài 5 trang 66 SGK Vật lý 12

Một mạch điện gồm hai đèn mắc song song, trên mỗi đèn có ghi: 220V - 115W; 220V - 132W. Nối hai đầu của mạch điện ấy vào mạng điện xoay chiều có U = 220V. Xác định:

1. công suất tiêu thụ trong mạch điện;

2. cường độ dòng điện cung cấp cho mạch điện.

Hướng dẫn giải bài 5 trang 66 SGK Vật lý 12

1. Do hai đèn mắc song song, nên điện áp đặt trên mỗi đèn là 220 V, bằng với điện áp định mức. Do đó, hai đèn sáng bình thường. Như vậy, công suất tiêu thụ điện trên mỗi đèn bằng với công suất định mức ghi trên mỗi đèn.

BVậy công suất tiêu thụ trong toàn mạch là: 115 + 132 = 247 W.

2. Cường độ dòng điện qua mỗi đèn:

I1 = .gif) ; I2 = .gif)

Cường độ dòng điện cung cấp cho mạch:

I = I1 + I2 = .gif) + .gif) ≈ 1,123 A.

Bài 6 trang 66 SGK Vật lý 12

Trên một đèn có ghi 100V – 100W. Mạch điện sử dụng có U = 110V.

Để đảm bảo đèn sang bình thường, phải mắc thêm vào mạch điện một điện trở bằng bao nhiêu ?

Hướng dẫn giải bài 6 trang 66 SGK Vật lý 12

Ta thấy điện áp sử dụng lớn hơn điện áp định mức của đèn, nên phải mắc thêm một điện trở nối tiếp với đèn.

Để đảm bảo đèn sang bình thường thì cường độ qua đèn phải bằng với cường độ dòng điện định mức: I = .gif) \= .gif) \= 1A.

Điện trở của toàn mạch là: Rm = .gif) \= .gif) \= 110 Ω.

Điện trở của đèn là: Rđ = .gif) \= .gif) \= 100 Ω.

Vậy phải mắc thêm một điện trở R0 nối tiếp với đèn: R0 = Rm - Rđ = 10 Ω.

Bài 7 trang 66 SGK Vật lý 12

Với dòng điện xoay chiều, cường độ hiệu dụng I liên hệ với cường độ cực đại I0 theo công thức nào ?

1. I = .gif) ; B. I = .gif);

3. I = .gif) ; D. I = .gif).

Hướng dẫn giải bài 7 trang 66 SGK Vật lý 12

Chọn đáp án C

Bài 8 trang 66 SGK Vật lý 12

Điện áp tức thời giữa hai đầu của đoạn mạch xoay chiều là:

U = 80cos100 πt (V)

Tần số góc của dòng điện là bao nhiêu ?A. 100 π rad/s; B. 100 Hz;

3. 50 Hz; D. 100 π Hz.

Hướng dẫn giải bài 8 trang 66 SGK Vật lý 12

Chọn đáp án A.

Bài 9 trang 66 SGK Vật lý 12

Điện áp tức thời giữa hai đầu của đoạn mạch xoay chiều là:

U = 80cos100 πt (V)

Điện áp hiệu dụng giữa hai đầu đoạn mạch đó là bao nhiêu ?

1. 80 V; B. 40 V

3. 80√2 V; D. 40√2 V.

Hướng dẫn giải bài 9 trang 66 SGK Vật lý 12

Chọn đáp án D.

Bài 10 trang 66 SGK Vật lý 12

Một đèn điện có ghi 110 V – 100 W mắc nối tiếp với điện trở R vào một mạch xoay chiều có u = 220√2sin100 ωt (V). Để đèn sang bình thường, R phải có giá trị là bao nhiêu ?