Mạch cộng hưởng là gì

Khi giải bài toán về hiện tượng lạ cộng tận hưởng điện bạn đọc phải nắm rõ điều khiếu nại để xẩy ra hiện tượng cộng hưởng và đặc điểm của nó. Nội dung bài viết tóm tắt lý thuyết, nếu một số trong những ví dụ gồm lời giải cụ thể và bài tập để bạn đọc tự luyện. Nội dung bài viết tương đối dài nên có thể trình bài sơ qua một số nét để bạn đọc tham khảo.

Bạn đang xem: Mạch cộng hưởng là gì

Bạn đang xem: Mạch cùng hưởng là gì

HIỆN TƯỢNG CỘNG HƯỞNG ĐIỆN 

1.Phương pháp chung:

1. Cộng hưởng điện: Điều kiện: ZL = ZC (omega L=frac1Comega Leftrightarrow LComega ^2=1)

+ Cường độ loại điện vào mạch rất đại: Imax = (fracUZ_min=fracUR=fracU_RR)

+ Điện áp hiệu dụng:(U_L=U_C ightarrow U_R=U;P=P_max=fracU^2R) 

+ Điện áp cùng cường độ mẫu điện cùng pha ( tức φ = 0 )

+ Hệ số năng suất cực đại: cosφ = 1.

2. Ứng dụng: tìm kiếm L, C, search f khi tất cả Cộng tận hưởng điện:

+ số chỉ ampe kế rất đại, hay cường độ chiếc điện hiệu dụng đạt giá bán trị mập nhất

+ cường độ dòng điện với điện áp cùng pha, điện áp hiệu dụng: (U_L=U_C ightarrow U_R=U); 

+ hệ số công suất cực đại, hiệu suất cực đại....

2.Các ví dụ:

Ví dụ 1:

Cho mạch điện như hình vẽ. 

(u_AB = 200sqrt2cos100pi t (V); R =100Omega ; L=frac1pi H;) C là tụ điện chuyển đổi ;RV→ ∞ . Kiếm tìm C nhằm vôn kế V gồm số chỉ khủng nhất. Tính Vmax?

Giải: Số chỉ của Vôn Kế (V) là quý hiếm điện áp hiệu dụng giữa hai đầu đoạn mạch đựng R và L.

Ta có:

.Do R, L ko đổi cùng U xác minh =>UV=UVmax=> cộng tận hưởng điện, phải ZL=ZC 

Chọn B

Ví dụ 2: Cho mạch năng lượng điện không phân nhánh bao gồm R = 40Ω, cuộn dây có r = 20Ω với L = 0,0636H, tụ điện bao gồm điện dung chũm đổi. Đặt vào hai đầu đoạn mạch một điện áp luân chuyển chiều tất cả f = 50Hz cùng U = 120V. Điều chỉnh C nhằm điện áp hiệu dụng nhì đầu cuộn dây đạt giá trị cực đại, quý hiếm đó bằng:

A. 40V B. 80V C. 46,57V D. 40(sqrt2)V

Giải . Ta có:(Z_L=2pi f.L=2pi .50.0,0636=20Omega).

Điện áp hiệu dụng hai đầu cuộn dây: Ud = I.Zd . Vì Zd không phụ thuộc vào sự biến hóa của C đề xuất Ud đạt giá trị cực lớn khi I = Imax. Suy ra trong mạch phải gồm cộng hưởng trọn điện. Dịp đó:

 

Chọn D.

Ví dụ 3: cho mạch điện xoay chiều như hình vẽ.

Giải: Ta thấy khi uR thuộc pha cùng với uAB tức thị uAB cùng pha với cường độ dòng điện i. Vậy vào mạch xẩy ra cộng hưởng điện: ZL=ZC (Rightarrow C=frac1Z_Lomega ) . Với ZL=Lω= 200Ω => (C=frac10^-42pi )F

hôm nay công suất P=Pmax= (P=P_max=fracU^2R=frac200^2100=400W)

Chọn A

Ví dụ 6: Mạch điện R,L,C nối tiếp, điện áp nhì đầu mạch (u = 220sqrt2cosomega t(V)) và có thể chuyển đổi được. Tính điện áp hiệu dụng 2 đầu R khi biểu thức loại điện có dạng (i=I_0cosomega t):

A. 220(sqrt2)(V) B. 220(V) C. 110(V) D. 120(sqrt2)(V).

Giải: phụ thuộc dạng của phương trình cường độ mẫu điện ta thấy từ bây giờ u và i cùng pha. Buộc phải trong mạch xẩy ra cộng hưởng trọn điện. =>thì uR=u=220(sqrt2)cosωt(V) =>UR=(frac220sqrt2sqrt2)=220V.

Chọn B

Ví dụ 7: Một mạch điện không phân nhánh có điện trở R=100Ω ,cuộn thuần cảm có L chuyển đổi được với tụ bao gồm điện dung C. Mắc mạch vào nguồn gồm (u=100sqrt2cos(100pi t+fracpi 6)V). Biến hóa L để điện áp nhị đầu điện trở có giá trị hiệu dụng UR=100V. Biểu thức nào dưới đây đúng cho cường độ dòng điện qua mạch:

+ hôm nay i thuộc pha với u và I= (fracUR=frac100100=1A)

+Do i cùng pha với u -> I0=(Isqrt2=sqrt2ARightarrow i=sqrt2cos(100pi t+fracpi 6)(A))

Chọn A

Ví dụ 8: mang lại mạch năng lượng điện xoay chiều như hình vẽ. Biết (R = 200Omega , L=frac2pi H, C=frac10^-4pi F) . Đặt vào nhị đầu mạch năng lượng điện một điện áp luân phiên chiều (u=100cos100pi t(V))

a. Tính số chỉ của ampe kế.

b. Khi R, L, C ko đổi để số chỉ của ampe kế bự nhất, thì tần số dòng điện phải bằng bao nhiêu? Tính số chỉ ampe kế dịp đó. (Biết rằng dây nối và lao lý đo không làm ảnh hưởng đến mạch điện).

Bài giải:

Ví dụ 9: mang lại đoạn mạch như hình mẫu vẽ (U_AB=63sqrt2cosomega t(V);R_A=0,)RV = ∞ Cuộn dây thuần cảm bao gồm cảm chống ZL=20 Ω , đổi khác C cho tới khi Vôn kế V chỉ cực lớn 105V . Số chỉ của Ampe kế là :

A.0,25A B.0,3A C.0,42A D.0,35A

Chọn C

3. Trắc nghiệm :

Câu 1. Một mạch điện RLC ko phân nhánh gồm điện trở R= 100Ω, cuộn dây thuần cảm gồm L= 1/π (H) với tụ tất cả điện dung C biến đổi . Đặt vào nhì đầu đoạn mạch năng lượng điện áp u= 200(sqrt2)cos100πt(V). Biến đổi điện dung C cho đến khi điện áp nhì đầu cuộn dây đạt rất đại. Giá trị cực lớn đó bằng:

A. 200V B. 100(sqrt2)V C. 50(sqrt2)V D. 50V

Câu 2.  Cho mạch năng lượng điện xoay chiều gồm R, cuộn dây thuần cảm L = 0,159H cùng C0 = 100/π(mF). Đặt vào nhị đầu mạch một năng lượng điện áp u = U0cos100πt(V). đề xuất mắc thêm tụ C cầm cố nào và có giá trị bao nhiêu để mạch bao gồm cộng hưởng điện? A.Mắc nối tiếp thêm tụ C = 100/π(mF).

B.Mắc thông suốt thêm tụ C = 2.10-4/π(F).

C.Mắc tuy nhiên song thêm tụ C = 100/π(mF).

D.Mắc nối liền thêm tụ C = 2.10-3/π(F).

Câu 3.  Cho mạch RLC mắc nối tiếp có (R=100(Omega )) và (L=frac1pi (H),C=frac5.10^-4pi (F)). Đặt vào hai đầu đoạn mạch một năng lượng điện áp (u=120sqrt2cos100pi t(V)). Để cái điện vào mạch cùng pha với điện áp nhì đầu đoạn mạch ta bắt buộc ghép nối tiếp hay tuy nhiên song với tụ C một tụ C1 bao gồm điện dung là từng nào ?

 A. Ghép tuy vậy song ; (C_1=frac5.10^-4pi (F)) B. Ghép thông liền ;(C_1=frac5.10^-4pi (F))

 C. Ghép tuy vậy song ; (C_1=frac5.10^-44pi (F)) D. Ghép tiếp nối ;(C_1=frac5.10^-44pi (F))

Câu 4.  Cho một quãng mạch luân phiên chiều RLC1­ mắc thông liền ( cuộn dây thuần cảm ). Biết tần số dòng điện là 50 Hz, (R = 40 (Omega ), L = frac15pi (H), C_1 = frac10^-35pi (F)). Muốn dòng điện trong mạch cực lớn thì bắt buộc ghép thêm với tụ điện C1 một tụ điện tất cả điện dung C2 bởi bao nhiêu và ghép thay nào?

A. Ghép song song và C2 = (frac3pi .10^-4(F)) B. Ghép nối tiếp và C2 =(frac3pi .10^-4(F))

C. Ghép tuy nhiên song cùng C2 = (frac5pi .10^-4(F)) D. Ghép nối liền và C2 = (frac5pi .10^-4(F))

Câu 5. cho một đoạn mạch điện xoay chiều AB bao gồm R, L, C mắc thông suốt có R = 200Ω. Đặt vào hai đầu đoạn mạch này một điện áp luân chuyển chiều có mức giá trị hiệu dụng 220V cùng tần số đổi khác được. Khi biến hóa tần số, năng suất tiêu thụ hoàn toàn có thể đạt giá bán trị cực đại bằng

A. 200W. B. 220(sqrt2)W. C. 242 W D. 484W.

Câu 6. đến đoạn mạch RLC tiếp nối có cực hiếm các thành phần cố định. Đặt vào nhị đầu đoạn này một điện áp xoay chiều có tần số cố đổi. Khi tần số góc của chiếc điện bằng w0 thì cảm chống và dung kháng có mức giá trị ZL = 100Ω với ZC = 25Ω. Để vào mạch xẩy ra cộng hưởng, ta phải thay đổi tần số góc của loại điện mang lại giá trị w bằng

A. 4ω0. B. 2ω0. C. 0,5ω0. D. 0,25ω0.

Câu7: Cho mạch điện xoay chiều như hình mẫu vẽ bên. Cuộn dây có (r= 10Omega , L=frac110pi H.) Đặt vào nhì đầu đoạn mạch một điện áp luân phiên chiều có giá trị hiệu dụng là 50V với tần số 50Hz.Khi điện dung của tụ có mức giá trị là C1 thì số chỉ của ampe kế cực lớn và bằng 1A. Quý hiếm của R với C1 là

A. R = 40Ω và (C_1=frac2.10^-3pi F). B. R = 50Ω và (C_1=frac10^-3pi F).

C. R = 40Ω và (C_1=frac10^-3pi F) . D. R = 50Ω và (C_1=frac2.10^-3pi F) .

Xem thêm: Bài Dự Thi Học Tập Và Làm Theo Lời Bác, Đáp Án Cuộc Thi Học Và Làm Theo Bác Năm 2021

Câu 8: đến mạch năng lượng điện như hình vẽ:.uAB = 200cos100πt (V); R= 100; C = 0,318.10-4F.Cuộn dây tất cả độ tự cảm L thay

 đổi được. Xác minh Độ trường đoản cú cảm L để hệ số công suất của mạch to nhất? hiệu suất tiêu thụ lúc chính là bao nhiêu? hãy chọn đáp án đúng trong số đáp án sau:

A.L = (frac1pi )H;P = 200W B.L = (frac12pi ) H; phường = 240W 

C.L = (frac2pi )H; p. =150W D.Một cặp giá trị khác.

Câu 9: Cho đoạn mạch RLC thông liền có giá trị các bộ phận cố định. Đặt vào nhị đầu đoạn này một hiệu điện cầm cố xoay chiều tất cả tần số gắng đổi. Lúc tần số góc của chiếc điện bằng w0 thì cảm kháng và dung kháng có mức giá trị ZL = 20Ω và ZC = 80Ω. Để trong mạch xẩy ra cộng hưởng, phải chuyển đổi tần số góc của dòng điện mang đến giá trị w bằng