Dạy bồi dưỡng học sinh giỏi tỉnh môn vật lý phần: dòng điện xoay chiều

DẠY BỒI DƯỠNG HỌC SINH GIỎI TỈNH MÔN VẬT LÝ
PHẦN: DÒNG ĐIỆN XOAY CHIỀU
A. LÝ LUẬN
1. Quan điểm: 
- Dạy và kiểm tra sao cho chắc chắn học sinh phải nắm vững nội dung lý tuyết trọng tâm của chương. 
- Đưa ra hệ thống bài tập với sự phân chia thành các dạng, trong các dạng bài tập được sắp xếp theo thứ tự dễ đến khó. 
- Mức độ dễ đến khó ở từng dạng phải được đưa ra tùy thuộc khả năng của học sinh tránh hiện tượng quá khó đối với các em vì có thể làm các em chán nản, mất nhiều thời gian nhưng kết quả chẳng được gì. 
- Động viên các em làm việc chăm chỉ với châm ngôn “khó làm mãi cũng quen”, “trăm hay không bằng tay quen”.
- Chỉ bảo, để các em nắm được các nguyên tắc cơ bản khi làm bài thi tự luận. 
2. Cách phân chia các dạng bài tập: 
* Quan điểm: Chia theo mức độ và kiến thức dọc theo chiều dài của chương, mỗi dạng được chia thành các phần: 
	+ Cơ sở lý thuyết. 
	+ Ví dụ. 
	+ Bài tập. 
* Cụ thể: Chương dòng điện xoay chiều được chia thành các dạng.
Dạng 1: Bài toán cơ bản mạch R, L, C. 
Dạng 2: Bài toán biện luận. 
Dạng 3: Bài toán giải bằng giản độ véc tơ.
Dạng 4: Bài toán hộp đen. 
Dạng 5: Máy điện, máy biến áp, truyền tải điện năng đi xa. 
Dạng 6: Dòng xoay chiều 3 pha. 
B. CỤ THỂ:
Dạng 1: Bài toán cơ bản mạch R, L, C.
*Yêu cầu: Học sinh làm được các bài toán liên quan đến việc viết phương trình điện áp, phương trình cường độ dòng điện, tính tổng trở, công suất, hệ công suất, bài toán thuận ngược xung quanh các công thức của dòng điện xoay chiều.
* Cơ sở lý thuyết:
- Các loại điện trở của mạch điện xoay chiều. 
- Biểu thức định luật Ôm cho từng đoạn mạch. 
- Độ lệch pha giữa u và i 2 đầu từng phần tử. 
- Bộ công thức của mạch RLC: Quan hệ giữa các điện áp, tổng trở, độ lệch pha, công suất, hệ số công suất. Chú ý khi mạch bội và khuyết phần tử. 
 - Điện lượng chuyển qua tiết diện thẳng của dây dẫn trong khoảng thời gian Dt.
- Lượng chất khí thoát ra ở điện cực khi điện phân bằng dòng điện xoay chiều.
- Công thức chuyển đổi môi trường sử dụng khi tính điện dung của tụ phẳng.	
- Hệ thức liên hệ giữa các đại lượng vuông pha.	
*Ví dụ:
Ví dụ 1: Cho mạch điện xoay chiều R, L, C với R là đoạn dây dẫn hình trụ dài 10m, tiết diện 0,5mm2 làm bằng chất có điện trở suất 10-6 W.m, tụ điện có điện dung (F); cuộn dây thuần cảm có độ tự cảm (H). Đặt vào 2 đầu mạch điện áp xoay chiều .
a. Tính R, ZL, ZC, Z, I, P, cos j.
b. Viết phương trình cường độ dòng điện, phương trình điện áp 2 đầu từng phần tử và phương trình điện áp 2 đầu đoạn RL, công suất và hệ số công suất trên đoạn mạch RL.
c. Xác định khoảng thời gian ngắn nhất hai lần liên tiếp cường độ dòng điện tức thời trong mạch đạt giá trị bằng giá trị hiệu dụng. 
HD:
 - Sử dụng công thức tính từng loại điện trở.
- Sử dụng công thức định luật Ôm và các công thức của dòng điện xoay chiều.
- Sử dụng liên hệ giữa biến thiên điều hòa và chuyển động tròn đều với trục gốc là trục i.
Ví dụ 2: 
Một đèn ống sử dụng điện áp xoay chiều có giá trị hiệu dụng 220V. Biết đèn chỉ sáng khi điện áp đặt vào đèn không nhỏ hơn 155V. Tỉ số giữa khoảng thời gian đèn sáng và khoảng thời gian đèn tắt là bao nhiêu trong một chu kì, trong một giờ.
Cho dòng điện xoay chiều điện i = cos100pt (A; s) chạy qua một bình điện phân dung dịch axíth H2SO4 với các điện cực trơ. Tính điện lượng chuyển qua mạch và thể tích khí thoát ra ở điều kiện tiêu chuẩn trong thời gian 16 phút 5 giây.
Một tụ phẳng không khí có 2 bản tụ song song cách nhau một khoảng d được nối vào nguồn điện xoay chiều thì cường độ dòng điện hiệu dụng qua mạch là 6,8 A. Đặt vào trong tụ một tấm điện môi cùng kích thước dày 0,3d có hằng số điện môi bằng 2. Tính cường độ dòng điện hiệu dụng qua tụ lúc này.
Đặt vào 2 đầu cuộn cảm thuần một điện áp xoay chiều có điện áp cực đại U0 không đổi. Biết giá trị tức thời của điện áp và dòng điện trong mạch ở hai thời điểm khác nhau lần lượt là 50V; A và 50V; A. Tính U0.
HD:
Sử dụng liên hệ giữa biến thiên điều hòa và chuyển động tròn đều với trục gốc là trục i.
Sử dụng công thức tính điện lượng chuyển qua tiết diện thẳng của dây dẫn, công thức tính khối lượng chất thoát ra ở điện cực theo định luật Farađây, công thức tính thể tích của chất khí ở điều kiện tiêu chuẩn.
Sử dụng công thức tính điện dung của tụ phẳng khi có tấm điện môi, lập tỉ số quan hệ I với ZC và ới C.
Sử dụng công thức quan hệ vuông pha giữa i, u, I0, U0.
* Bài tập: 
1. Một đoạn mạch xoay chiều gồm điện trở thuần R1, tụ điện C, cuộn dây có độ tự cảm L được mắc vào một hiệu điện thế xoay chiều có giá trị điện áp hiệu dụng không đổi. Dùng vôn kế xoay chiều có điện trở rất lớn đo được. 
UAB = 170V = UNB; UAM = 70V = VMN
R
B
A
L
C
N
M
a. Chứng tỏ cuộn dây có điện trở thuần. 
b. Biết biểu thức của dòng điện i = cos100pt (A). Xác định R1, r, L, C.
c. Viết phương trình hiệu điện thế 2 đầu đoạn mạch. 
d. Chứng minh uAN và uMB lệch pha nhau 900.
2. Cho mạch điện như hình vẽ gồm cuộn dây thuần cảm, tụ điện có điện dung C biến thiên được, điện trở thuần R, vôn kế nhiệt có điện trở vô cùng lớn, ampe kế nhiệt có điện trở không đáng kể. Đặt vào 2 đầu mạch điện áp uAB = cos100pt (V). Thấy ampe kế chỉ 1A; vôn kế chỉ 80V; dòng điện trong mạch trễ pha so với điện áp 2 đầu mạch góc .
A
V
B
R
A
V
a. Tìm các giá trị R, L, C lúc này. 
b. Cho điện dung C thay đổi
	- Tìm C để số chỉ ampe kế đạt giá trị cực đại. 
	- Tìm C để số chỉ vôn kế đạt giá trị cực đại. 
3. Cho mạch điện như hình vẽ; R, D, C lần lượt là điện trở thuần, cuộn dây và tụ điện, các vôn kế và ampe kế nhiệt lý tưởng. Đặt vào 2 điểm M, N điện áp xoay chiều xác định bởi uMN = U0cos100pt (V). 
a. Vôn kế V1 chỉ (V); V2 chỉ 120V, điện áp hai đầu V1 nhanh pha hơn điện áp giữa hai bản tụ lượng bằng , điện áp hai đầu các vôn kế lệch pha nhau góc , ampe kế chỉ (A). Xác định giá trị của điện trở R, độ tự cảm L của cuộn dây, điện dung C của tụ. 
V1
A
R
C
·
N
V2
·
M
D
b. Giữ điện trở R, cuộn dây D và điện áp uMN giữa hai điểm M, N như đã cho, thay tụ C bằng tụ có điện dung C’ khác thì công suất tiêu thụ trong mạch là 240W. Viết biểu thức cường độ dòng điện trong mạch. 
Dạng 2: Bài toán biện luận
* Yêu cầu: - Học sinh biết phương pháp chung để biện luận một hàm số từ đó chỉ ra giá trị lớn nhất, nhỏ nhất của đại lượng ta xét. Thuộc một số kết quả biện luận thường gặp.
 - Áp dụng thành thạo một số cách biện luận phổ biến, biện luận thành thạo một số hàm quen thuộc
* Cơ sở lý thuyết: 
Cách biện luận :
 - Đưa ra hàm số cần biện luận thường được rút ra từ công thức định luật Ôm hoặc các công thức của mạch điện xoay chiều. 
- Sử dụng phương pháp khảo sát hàm số hoặc tam thức bậc 2 hoặc phương pháp hình học để đưa ra giá trị lớn nhất, nhỏ nhất của hàm số, từ đó đưa ra giá trị lớn nhất, nhỏ nhất của đại lượng bài ra yêu cầu. 
- Đặc biệt nhớ kết quả và dấu hiệu cộng hưởng để áp dụng.
Lưu ý: - Trong miền xác định của biến nếu hàm số có một giá trị cực trị thì đấy là giá trị lớn nhất hoặc nhỏ nhất của hàm số. 
- Phương pháp khảo sát hàm số có thể áp dụng để khảo sát mọi hàm số. 
* Ví dụ: 
Ví dụ 1: Mạch điện xoay chiều R,L,C với cuộn dây thuần cảm. Đặt vào hai đầu mạch điện áp xoay chiều có giá trị điện áp hiệu dụng U và tần số f không đổi.
R biến đổi. Xác định giá trị của R để công suất tiêu thụ trên mạch đạt giá trị cực đại. Tính giá trị cực đại ấy. Tính hệ số công suất của mạch lúc này.
Độ tự cảm L thay đổi. Xác định giá trị của L để dòng điện hiệu dụng trong mạch đạt giá trị cực đại. Tính giá trị cực đại ấy. Tính công suất của mạch lúc này.
Điện dung của tụ thay đổi được. Xác định giá trị của C để điện áp hiệu dụng hai bản tụ điện đạt giá trị cực đại. Tính giá trị cực đại này. Nhận xét về độ lệch pha giữa uRL và u lúc này.
HD:
Viết công thức tính công suất trong mạch RLC, biến đổi để biến R chỉ nằm ở mẫu số. Sử dụng bất đẳng thức cosi để biện luận. Sử dụng công thức tính hệ số công suất rối thay R bằng giá trị trên.
Viết công thức tính I theo định luật Ôm. Chỉ ra hiện tượng cộng hưởng, thay vào công thức.
Viết công thức tính UC theo định luật Ôm.Biến đổi để biến số chỉ nằm ở mẫu số. Dùng phương pháp khảo sát để xác định giá trị cự trị của hàm số. Chỉ ra độ lệch pha của điện áp uRL và u lúc này là π/2.
Ví dụ 2: 
Mạch xoay chiều R1, L1, C1 cộng hưởng ở tần số f1. Mạch xoay chiều R2, L2, C2 cộng hưởng ở tần số f2. Biết C1= 2C2 và f2 = 2f1. Mắc hai đoạn mạch nối tiếp nhau thì chúng cộng hưởng ở tần số là bao nhiêu?
Cho mạch điện xoay chiều R,L,C có cuộn thuần cảm Lcó thể thay đổi được. Dùng 3 vôn kế nhiệt có điện trở rất lớn để đo điện áp hiệu dụng trên mỗi phần tử. Điều chỉnh giá trị của Lthì thấy điện áp cực đại trên cuộn cảm gấp hai lần điện áp cực đại trên điện trở. Điện áp cực đại trên cuộn cảm gấp mấy lần điện áp cực đại trên tụ điện.
HD:
- Đưa ra biểu thức f1; f2;f. Tìm ra quan hệ toán giữa ba đại lượng này.
- Đưa ra biểu thức các điện áp theo định luật Ôm. Biện luận để tìm giá trị cực đại của từng điện áp khi L thay đổi. Lập tỉ số từng cặp điện áp để rút ra đại lượng cần tìm.
* Bài tập:
1. Cho đoạn mạch xoay chiều nối tiếp gồm R = 100W, cuộn cảm thuần có độ cảm H và một tụ điện có điện dung thay đổi được. Vôn kế nhiệt có điện rất lớn mắc giữa hai bản cực của tụ. Đặt vào hai đầu mạch hiệu điện thế xe u = sin 100pt.( V)
a. Khi điện dung có giá trị là C thì dòng điện trong mạch sớm pha so với hiệu điện thế 2 đầu đoạn mạch và có cường độ hiệu dụng bằng A. Tìm C. 
b. Biến đổi C để hệ số công suất của mạch đạt giá trị lớn nhất. Tìm C và cường độ dòng điện hiệu dụng khi đó. 
c. Thay R bằng điện trở thuần R0 ¹ rồi mới biến đổi điện dung C đến giá trị thì thấy V chỉ giá trị cực đại bằng 125V. Tìm R0, C0. 
2. Cho mạch điện như hình vẽ, R là biến trở, tụ điện có điện dung ; X là đoạn mạch gồm 2 trong 3 phần tử Ro, Lo, Co mắc nối tiếp. Đặt vào 2 đầu A, B một hiệu điện thế xoay chiều có giá trị hiệu dụng VAB không đổi. 
R
B
A
C
M
a. Khi R = R1 = 90W thì UAM = ; UMB = cos100pt. Viết biểu thức UAB, các phần tử rong x và giá trị của nó. 
b. Cho R biến đổi từ a ® ¥. Khi R = R2 thì công suất mạch đạt giá trị cực đại Pmax, tìm R2 và Pmax.
Dạng 3: Bài toán giải bằng giản đồ véc tơ: 
* Yêu cầu: - Học sinh vẽ thành thạo giản đồ véc tơ với trục gốc là trục i hoặc trục u. 
	 - Vận dụng thành thạo các hệ thức lượng trong tam giác để tính toán. 
	 - Kết hợp linh hoạt thêm các công thức định luật Ôm, công thức của mạch xoay chiều để rút ra đại lượng cần tìm. 
* Cơ sở lý thuyết: 
- Độ lệch giữa u và i 2 đầu từng phần tử.
- Vẽ giản đồ:
 + Với mạch xoay chiều không phân nhánh do i không đổi nên chọn trục gốc là trục i.
	+ Với mạch xoay chiều song song do u không đổi nên chọn trục gốc là trục u. 
	+ Với mạch xoay chiều hỗn tạp cần vẽ thêm các giản đồ phụ trước khi vẽ giản đồ chính với trục gốc được chọn dựa trên cấu trúc chính của mạch. 
- Xây dựng công thức: Dựa vào hệ thức lượng trong tam giác, định nghĩa các hàm lượng giác và biểu thức định luật ôm. 
* Ví dụ:
Ví dụ 1: Đoạn mạch điện xoay chiều gồm điện trở thuần 30Ω mắc nối tiếpvới cuộn dây. Điện áp hiệu dụng hai đầu cuộn dây là 120V. Dòng điện trong mạch lệch pha π/6 so với điện áp hai đầu đoạn mạch và lệch pha π/3 so với điện áp hai đầu cuộn dây. Cường độ dòng điện hiệu dụng qua mạch là bao nhiêu?
HD:
-Vẽ giản đồ véc tơ với trục gốc là trục i, chiều dài các cạnh mô tả giá trị điện trở tương ứng.
- Sử dụng hệ thức lượng trong tam giác tính được các cạnh biểu diễn các điện trở tương ứng.
- Sử dụng công thức định luật Ôm để tính I
Ví dụ 2: Cho mach điện RL// C. Đặt vào hai đầu mạch điện áp xoay chiều có giá trị điện áp hiệu dụng U tần số f không đổi. Xác định biểu thức liên hệ giữa cường độ các dòng điện hiệu dụng, tổng trở, độ lệch pha giữa dòng điện mạch chính và điện áp hai đầu mạch. 
HD:
-Vẽ giản đồ phụ cho mạch RL, xác định độ lệch pha giữa i1 và uRL.
- Vẽ giản đồ chính RL//C với trục gốc là trục u.
- Sử dụng hệ thức lượng trong tam giác để suy ra quan hệ các I.
- Sử dụng công thức định luật Ôm để đưa ra công thức tính tổng trở.
- Sử dụng công thức định nghĩa các hàm lượng giác ở giản đồ phụ và giản đồ chính để viết biểu thức xác định độ lệch pha
* Bài tập: 
1. Cho mạch điện như hình vẽ gồm biến trở thuần R, cuộn dây thuần cảm L và tụ điện có điện dung C. Đặt vào 2 đầu mạch hiệu điện thế xoay chiều u = 100cos100pt (V) thì phương trình điện áp tức thời uMA = 100cos(100pt + j1); UMB = 200cos(100pt + j2). Xác định j1, j2.
 R
N
M
L
C
B
A
2. Cho đoạn mạch PQ như hình vẽ gồm điện trở thuần R = 80W cuộn dây không thuần cảm L và tụ điện C. Đặt vào 2 đầu PQ điện áp xoay chiều UPQ = 240cos100pt (V) 
R
Q
P
L,r
C
M
D
a. Dòng điện hiệu dụng trong mạch là A, uDQ nhanh pha hơn uPQ góc , uPM lệch pha so với uPQ. Tìm độ tự cảm của cuộn dây và điện dung của tụ. 
b. Giữ nguyên tụ C, cuộn dây và hiệu điện thế uPQ, thay đổi R. Xác định giá trị của R để công suất tiêu thụ trên đoạn PM là cực đại. Vẽ phác họa đồ thị biểu diện quan hệ PPM và R.
Dạng 4: Bài toán hộp đen. 
* Yêu cầu: Giải được một số bài cơ bản, mức độ vừa. 
* Cơ sở lý thuyết: 
+ Tổng hợp các kiến thức các kiến thức xoay chiều, vận dụng bài toán thuận, nghịch.
+ Một số kết quả biện luận thường gặp. 
	Ví dụ: u vuông pha i: mạch chỉ có L, chỉ có C hoặc LC. 
	uRL vuông pha u: mạch R, L, C với uc đạt cực đại
•
•
A
B
V2
X
V1
Y
A
M
* Ví dụ: 
Ví dụ 1: Cho đoạn mạch AB như hình vẽ, X và Y là 2 hộp chỉ chứa 2 trong 3 phần tử điện trở thuần, cuộn dây thuần cảm và tụ điện mắc nối tiếp, các vôn kế V1, V2, và ampe kế lý tưởng có thể đo được cả dòng xoay chiều và dòng 1 chiều.
- Khi mắc vào 2 điểm A; M nguồn 1 chiều số chỉ của A là 2A; vôn kế V1 chỉ 60V. 
- Khi mắc A; B vào nguồn xoay chiều hình sin tần số 50Hz thì ampe kế chỉ 1A, các vôn kế chỉ cùng giá trị 60V, nhưng uAM và uMB lệch pha nhau . X, Y có những phần tử nào ? Tính giá trị của chúng. 
HD:
Mắc nguồn 1 chiều có dòng điện nên đoạn AM không có tụ C. Đoạn AM chứa trở thuần và cuộn dây. Tính được trở thuần do cuộn cảm không gây ảnh hưởng đến mạch một chiều.
Khi mắc nguồn xoay chiều căn cứ vào độ lệch pha giữa hai điện áp khẳng định đoạn MB chứa trở thuần và tụ C.
Dựa vào tổng trở của đoạn AM và theo định luật Ôm xác định L và độ lệch pha giữa uAM và i, xác định được độ lệch pha giưa uMB và I tức tìm ra quan hệ R’ và ZC. Tương tự trên tính được R’ và C.
Ví dụ 2:
 Cho mạch điện như hình vẽ, R là biến trở, tụ điện có điện dung ; X là đoạn mạch gồm 2 trong 3 phần tử Ro, Lo, Co mắc nối tiếp. Đặt vào 2 đầu A, B một điện áp xoay chiều có giá trị hiệu dụng UAB không đổi. 
X
R
B
A
C
M
a. Khi R = R1 = 90W thì uAM = ; uMB = cos100pt. Viết biểu thức uAB, các phần tử trong hộp X và giá trị của nó. 
b. Cho R biến đổi từ 0 ® ¥. Khi R = R2 thì công suất mạch đạt giá trị cực đại Pmax, tìm R2 và Pmax.
HD:
- Sử dụng phương trình cộng thế xác định uAB.
- Do uAM và uMB lệch pha nhau góc π/2 nên X chứa trở thuần và cuộn dây có độ tự cảm L. - Sử dụng định luật Ôm để tính I, tổng trở từng đoạn.
- Dựa vào độ lệch pha giữa u và i từng đoạn để tìm quan hệ giữa trở thuần và cảm kháng nhằm tính giá trị các đại lượng tronh X.
- Sử dụng bài toán biện luận.
* Bài tập: 
Cho mạch điện như hình vẽ với 3 hộp kín X, Y, Z chứa một trong 3 linh kiện điện trở thuần, cuộn dây và tụ điện (không thuần). 
Đặt vào 2 đầu A, D điện thế xoay chiều tần số 50Hz, dùng vôn kế nhiệt có điện trở vô cùng lớn đo được, điện áp các điểm UAB = 90V; UBC = 30; UBD = 60; UAD = 150, dùng A nhiệt có điện trở không đáng kể đo được cường độ dòng điện trong mạch là 2A. Xác định vị trí các linh kiện và tính giá trị của các linh kiện ấy. 
D
A
C
B
X
Y
Z
2. Cho 2 hộp kín X và Y mắc nối tiếp như hình vẽ. Đặt vào 2 đầu đoạn mạch A, C điện áp xoay chiều có giá trị hiệu dụng không đổi, có tần số thay đổi được. 
C
A
B
X
Y
- Khi w = 100rad/s thì I = 1mA; UAB = 1V; UBC = ; cùng pha với i; uBC trễ pha so với i. 
- Khi w’ = 200rad/s thì I’ = 1mA; sớm pha so với i góc ; u’BC sớm pha hơn i góc . Xác định các giá trị chứa trong hộp X, Y, độ lớn của chúng. 
3. Cho mạch điện như hình vẽ với ; X chứa 2 trong 3 phần tử cơ bản R; L; C nối tiếp. Đặt vào 2 đầu mạch điện áp xoay chiều uMN = 200sin100pt(V), số chỉ của ampe kế lí tưởng là 0.8A, công suất tiêu thụ trên đoạn MN là 96W. Xác định các phân tử chứa trong hộp X và giá trị của chúng; Viết phương trình điện áp uPN. 
N
A
C
M
P
X
Dạng 5: Máy điện, máy biến áp, truyền tải điện năng đi xa. 
* Yêu cầu: Giải thành thạo các bài toán cơ bản. 
* Cơ sở lý thuyết: 
- Máy phát điện xoay chiều 1 pha: 2 mô hình. 
- Máy biến áp 1 pha. 
- Sơ đồ và công thức cho mạch truyền tải đơn giản. 
* Ví dụ: 
Ví dụ 1: Một cuộn dây bẹt hình chữ nhật diện tích 54cm2 có 200 vòng dây điện trở không đáng kể quay đều với tốc độ 50 vòng/s quanh trục qua tâm và song song với một cạnh của khung. Đặt cuộn dây trong từ trường đều có B = 0,2T vuông góc với trục quay. 
a. Tính từ thông cực đại qua cuộn dây, viết phương trình suất điện động cảm ứng xuất hiện trong cuộn dây chọn t = 0 khi vuông góc bề mặt cuộn dây. 
b. Mắc 2 đầu cuộn dây vào đoạn mạch MN gồm điện trở thuần R, cuộn dây thuần cảm có độ tự cảm L và tụ điện C nối tiếp nhau. Dùng ampe kế có điện trở không đáng kể đo được cường độ dòng điện trong mạch là 1A. Dùng vôn kế nhiệt có điện trở suất lớn đo được điện áp 2 đầu cuộn dây là Uv = 50V, công suất tiêu thụ trên mạch là 42,3W.
- Tính các giá trị R, L, C. 
- Lập biểu thức i ?
HD:
Sử dụng công thức tính từ thông qua khung dây.
 t = 0 khi véc tơ cảm ứng từ vuông góc với mặt phẳng khung nên pha ban đầu của từ thông là π/2. Lấy đạo hàm bậc nhất theo t được biểu thức suất điện động của khung.
Sử dụng công thức định luật Ôm xác định được ZL, dùng công thức tính công suất tính được R, dùng công thức định luật Ôm lần nữa xác định Z rồi xác định C.
Sử dụng công thức xác định độ lệch pha của u và i. Viết phương trình i.
Ví dụ 2: Một máy phát điện cung cấp cho mạch ngoài một công suất 2MW, hiệu điện thế 2 cực máy phát là 2000V.
a. Tính cường độ dòng điện hiệu dụng do máy cung cấp. Biết dòng điện cùng pha với điện áp. 
b. Dòng điện được đưa vào cuộn sơ cấp của một máy biến áp có hiệu suất là 97,5% và bị ảnh hưởng bởi cường độ dòng điện. Cuộn sơ cấp có 160 vòng, cuộn thứ cấp có 1200 vòng, dòng điện thứ cấp được dẫn đến nơi tiêu thụ bằng dây dẫn có điện trở 10W. Xác định hiệu điện thế, công suất nơi tiêu thụ nhận được, hiệu suất tải điện. 
HD:
Sử dụng công thức tính công suất của mạch xoay chiều để tính I.
Sử dụng công thức tính hiệu suất của máy biến áp bị ảnh hưởng bởi cường độ dòng điện để xác định I2.
Sử dụng công thức truyền tải để tính điện áp nơi tiêu thụ nhận được. Từ đó tính công suất nơi tiêu thụ nhận được và hiệu suất truyền tải.
Ví dụ 3: Khi chuyển tải điện năng người ta sử dụng biến áp nâng hiệu điện thế lên đến 6000V và chuyển đi công suất 1000KW. Khi nâng số chỉ của công tơ điện đặt ở biến áp và đầu nơi tiêu thụ trong một ngày đêm chênh lệch nhau 216kwh. Gọi n là tỉ số công suất điện tiêu hao trên dây dẫn và công suất cần chuyển tải.
a. Tính n. 
b. Phải tăng điện áp 2 đầu đường dây lên bao nhiêu để n £ 0,1%.
HD:
- Độ chênh nhau số chỉ của hai công tơ chính là điện năng hao phí trên đường dây khi truyền tải. Từ đó tính công suất hao phí rồi tính tỉ số.
- Từ công thức tính công suất hao phí trên đường dây tính được điện trở dây dẫn.
- Sử dụng công thức tính n để rút U. Lập tỉ số US/UT để trả lời.
* Bài tập: 
1. Nối 2 cực của một máy phát điện xoay chiều 1 pha vào 2 đầu đoạn mạch AB gồm điện trở R = 30W mắc nối tiếp với cuộn dây thuần cảm. Bỏ qua điện trở thuần ở các cuộn dây của máy phát. Khi ro to quay đều với tốc độ n vòng/min thì cường độ dòng điện qua mạch là 1A, ro to quay đều với tốc độ 2n vòng/min thì cường đọ dòng điện qya mạch là A. Nếu ro to quay đều với tốc độ 3n vòng/min thì cảm kháng của cuộn dây = ? 
2.Một động cơ sản ra công suất cơ học là 2,5KW, hiệu suất là 80%.
a. Xác định điện năng mà động cơ tiêu thụ trong thời gian 1h.	
b. Mắc động cơ vào 2 đầu mạch điện xoay chiều thu được cường độ dòng điện động cơ là 40A, độ sớm pha giữa hiệu điện thế đặt vào 2 cuộn của máy với dòng điện qua vòng là . Xác định điện trở của động cơ và hiệu điện thế đặt vào 2 đầu động cơ. 
Dạng 6: Dòng xoay chiều 3 pha. 
* Yêu cầu: Học sinh làm được các bài toán cơ bản về dòng xoay chiều 3 pha mắc sao, mắc tam giác. 
* Cơ sở lý thuyết: 
- Dòng điện xoay chiều 3 pha. 
- Dòng điện xoay chiều 3 pha mắc sao, mắc tam giác với tải đối xứng và không đối xứng.
- Hiện tượng xảy ra khi đứt dây trung hòa và dây pha ở mạch đấu sao và đấu tam giác khi tải đối xứng.
* Ví dụ:
Ví dụ 1: Một máy phát điện xoay chiều 3 pha mắc hình sao có điện áp pha là 127V. Tải mắc hình sao đối xứng với mỗi tải là một trở thuần có giá trị 44Ω. 
Tính dòng điện trong mỗi dây pha và dây trung hòa. 
 Vì lí do nào đấy dây trung hòa đứt. Tính công suất tiêu thụ tên toàn mạch.
 Vì lí do nào đấy một trong các dây pha bị đứt. Tính dòng điện qua các tải còn lại.
HD:
Tải mắc sao nên điện áp hai đầu mỗi tải bằng điện áp pha, sử dụng công thức định luật Ôm để tính cường độ dòng điện qua mỗi tải, cũng là dòng điện chạy trên dây pha.
Tải đối xứng nên dòng điện chạy trên dây trung hòa bằng 0.
Do tải đối xứng nên việc có hay không có dây trung hòa không ảnh hưởng đến mạch nên công suất tiêu thụ là 3 lần công suất tiêu thụ trên mỗi tải.
Khi một dây pha bị đứt thì dòng qua tải ấy bằng 0 các tải khác không ảnh hưởng gì.
Ví dụ 2: Một máy phát điện xoay chiều 3 pha mắc hình sao có điện áp pha là 127V. Tải mắc hình tam giác đối xứng với mỗi tải là một trở thuần có giá trị 44Ω. 
a)Tính dòng điện trong mỗi dây pha. 
b)Vì lí do nào đấy một trong các dây pha bị đứt. Tính dòng điện qua các tải còn lại.
HD:
- Do tải mắc tam giác nên điện áp hai đầu mỗi nhánh tải là điện áp dây và cường độ dòng điện trên mỗi tải là Ip, dòng điện trên mỗi dây pha là Id=Ip
- Khi một dây pha bị đứt thì mạch tải trở thành hai nhánh mắc song song với một nhánh là một tải ,một nhánh là hai trở của hai nhánh tải kia mắc nối tiếp. Điện áp đặt vào hai đầu mạch là điện áp dây.
* Bài tập:
1. Một máy phát điện xoay chiều 3 pha đấu sao có điện áp pha là 220V tần số 60Hz. Một cơ sở sản xuất dùng nguồn điện này mỗi ngày 8 giờ cho 3 tải tiêu thụ giống nhau đấu tam giác. Mỗi tải là cuộn đây có độ tự cảm L = 0,6187 H và điện trở thuần 300Ω. Giá điện đối với khu vực sản xuất là 850 đồngcho mỗi KWh tiêu thụ. Mỗi tháng phải thanh toán tiền điện là bao nhiêu?
2. Máy phát điện xoay chiều 3 pha đấu sao đưa vào 3 tải cũng đấu sao. Cho điện áp pha là 220V-50Hz. Ba tải chứa thứ tự là trở thuần R= 10/ Ω; cuộn cảm thuần có cảm kháng ZL = 20 Ω; tụ điện có dung kháng ZC = 20Ω. Bỏ qua điện trở các
 3. Mắc 3 điện trở: trở thuần, cuộn dây thuần cảm, tụ điện có điện trở bằng nhau = 100W lần lượt vào 3 nhánh của một động cơ đấu sao với hiệu điện thế pha là 200V (các cuộn dây của máy phát cũng mắc sau) xác định cường độ dòng điện qua dây trung hòa công suất tiêu thụ của động cơ. Nếu dây pha nối với điện trở R bị đứt thì dòng điện qua 3 điên trở = ?