Giải bài tập SGK Vật lý 12 nâng cao Bài 26: Dòng điện xoay chiều. Mạch điện xoay chiều chỉ có điện trở thuần

Các giá trị hiệu dụng của dòng điện xoay chiều

A. Được xác định dựa trên tác dụng nhiệt của dòng điện.

B. Chỉ được đo bằng các ampe kế xoay chiều.

C. Bằng các giá trị trung bình chia cho √2.

D. Bằng các giá trị cực đại chia cho 2.

Phương pháp giải

- Sử dụng lí thuyết về cường độ hiệu dụng của dòng điện xoay chiều

- Biểu thức tính giá trị cường độ hiệu dụng: 

I=I₀/√2

Hướng dẫn giải

- Ta có:

+ Cường độ hiệu dụng của dòng điện xoay chiều bằng cường độ của một dòng điện không đổi, nếu cho hai dòng điện đó lần lượt đi qua cùng một điện trở trong những khoảng thời gian bằng nhau đủ dài thì nhiệt lượng tỏa ra bằng nhau.

=> Các giá trị hiệu dụng của dòng điện xoay chiều được xây dựng dựa trên tác dụng nhiệt của dòng điện.

+ Cường độ dòng điện hiệu dụng bằng giá trị cực đại chia cho √2: 

I=I₀/√2

- Chọn đáp án A.

Câu nào sau đây đúng khi nói về dòng điện xoay chiều ?

A. Có thể dùng dòng điện xoay chiều để mạ điện.

B. Điện lượng chuyển qua tiết diện của dây dẫn trong một chu kì của dòng điện bằng 0.

C. Điện lượng chuyển qua tiết diện của dây dẫn trong mọi khoảng thời gian bất kì đều bằng 0.

D. Công suất toả nhiệt tức thời trên một đoạn mạch có giá trị cực đại bằng công suất toả nhiệt trung bình nhân với √2.

Phương pháp giải

Để trả lời câu hỏi này cần nắm được lí thuyết về dòng điện xoay chiều

Hướng dẫn giải

A - sai vì: Dùng dòng điện một chiều để mạ điện

B - đúng vì:  điện lượng chuyển qua tiết diện của dây dẫn trong một chu kì của dòng điện bằng 0.

C - sai vì: điện lượng chuyển qua tiết diện của dây dẫn trong một chu kì của dòng điện bằng 0, trong các khoảng thời gian nhỏ hơn 1 chu kì thì khác không

D - sai vì: 

- Công suất tỏa nhiệt tức thời: 

\(p = \frac{{R{I_0}^2}}{2} + \frac{{R{I_0}^2}}{2}cos(2\omega t)\)

- Công suất tỏa nhiệt trung bình: 

\(\bar p = \frac{{RI_0^2}}{2}\)

- Chọn B

Dòng điện chạy trên một đoạn mạch có biểu thức i=2cos100πt(A).Viết biểu thức của điện áp u giữa hai đầu đoạn mạch, biết điện áp này sớm pha π/3 đối với cường độ dòng điện và có giá trị hiệu dụng là 12 V.

Phương pháp giải

- Điện áp và dòng điện biến thiên với cùng tần số góc để tìm pha ban đầu

- Tính điện áp cực đại theo công thức: U₀=U√2

Hướng dẫn giải

- Ta có: i=2cos100πt (A)

- Điện áp u giữa 2 đầu đoạn mạch có giá trị hiệu dụng U=12 (V)

⇒ U₀= U√2= 12/√2(V)

u sớm pha so i góc π/3⇒φ=π/3

Vậy, biểu thức điện áp: 

u=12√2cos(100πt+π/3)