Giáo trình Giải bài tập Điện kỹ thuật (Trung cấp) - Trường Đại học Công nghiệp TP.HCM

TRÖÔØNG ÑAÏI HOÏC COÂNG NGHIEÄP TP - HCM

KHOA ÑIEÄN – ÑIEÄN TÖÛ

GIAÛI BAØI TAÄP

ÑIEÄN

KYÕ

THUAÄT

TRUNG CAÁP

( CHUYEÂN ÑIEÄN )

BIEÂN SOAÏN : NGOÂ NGOÏC THOÏ

F 2005 G

TRÖÔØNG ÑHCNTP – HCM

GIAÛI 172 BAØI TAÄP ÑIEÄN KYÕ THUAÄT TRUNG CAÁP

GIAÛI BAØI TAÄP ÑKTTC

( Taøi lieäu duøng keøm vôùi giaùo trình ÑIEÄN KYÕ THUAÄT Trung caáp chuyeân ñieän )

BAØI TAÄP CHÖÔNG 1 – KHAÙI NIEÄM VEÀ DOØNG VAØ MAÏCH ÑIEÄN

Baøi 1 :

- Caùc vectô löïc do Q₁vaø Q₂taùc duïng leân q :

Q₁vaø q khaùc daáu , do ñoù Q₁huùt q baèng moät löïc F veõ treân q höôùng veà Q₁

Q₂vaø q cuøng daâu , do ñoù Q₂ñaåy q baèng moät löïc F₂veõ treân q höôùng veà Q₁

- Caùc vectô cöôøng ñoä ñieän tröôøng do Q₁vaø do Q₂gaây ra :

r

¹

Q₁gaây ra ñieän tröôøng vaø > 0 , do ñoù höôùng ra ngoaøi , nghóa laø veõ treân q vaø höôùng veà Q₂

Q₂gaây ra ñieän tröôøng vaø < 0 , do ñoù höôùng vaø trong , nghóa laø veõ treân q vaø höôùng veà Q₂

W − W

0,025 − 0,002

A

q

= 0,046.10⁶= 4,6.10⁴V

A

B

Baøi 2 : U_AB=

=

−6

q

0,5.10

4

U

4,6.10

AB

Bieát U_AB= .AB → AB =

=

= 0,92m

50000

E

10

5

31

Baøi 3 : I =

=

= 0,16A

R + R + R

10 + 2 + 50

o

d

U_AB= E – IR_o= 10 – 0,16x10 = 8,4V ; U_BC= - U_CB= - E = - 10V

U_CA= IR_o= 0,16x10 = 1,6V ; U_AD= IR_d= 0,16x2 = 0,32V ; U_DB= IR = 0,16x50 = 8V

5

31

Baøi 4 : ÔÛ baøi 3 ta ñaõ tính ñöôïc I =

A

coâng suaát phaùt

P_E= EI = 10x

coâng suaát tieâu thuï

5

toån thaát coâng suaát

5

31

P_R= I²R = ( )²x50 ∆P_o= I²R_o= ( )²x10 = 0,26W

31

5

∆P_d= I²R_d= ( )²x2 = 0,05W

= 1,61W

= 1,3W

31

∑P phaùt = 1,61W

∑P tieâu thuï + ∑P toån hao = 1,3 + 0,26 + 0,05 = 1,61W

2

E

24

Baøi 5 : P_Rmax

Vaø η% =

=

= 144W

4(R + R )

4(0,3 + 0,7)

d

o

R

.100% =

.100%

R + R + R

R + 1

d

o

0

0,01

0,01+ 1

Khi : R = 0 thì η% =

.100% = 0 ; R = 0,01Ω thì η% =

.100% = 0,99%

0 + 1

1

TRÖÔØNG ÑHCNTP – HCM

GIAÛI BAØI TAÄP ÑKTTC

0,1

R = 0,1Ω thì η% =

0,1+ 1

1

1+ 1

.100% = 9,09% ; R = 1Ω thì η% =

.100% = 50%

10

10 + 1

100

R = 10Ω thì η% =

.100% = 90,91% ; R = 100Ω thì η% =

.100% = 99,01%

100 + 1

1000

R = 1000Ω thì η% =

.100% = 99,9%

1000 + 1

Baøi 6 : E₁> E₂→ I höôùng töø A qua C

E − E

230 − 220

0,1+ 0,8 + 0,1

1

2

I =

=

= 10A

R

+ R + R

01

02

U_AB= E₁– IR₀₁= 230 – 10x0,1 = 229V

U_CB= E₂+ IR₀₂= 220 + 10x0,1 = 221V

P_E1= E₁I = 230x10 = 2300W (CS phaùt )

P_E2= E₂I = 2200x10 = 2200W ( CS tieâu thuï )

Taûi R tieâu thuï P_R= I²R = 10²x0,8 = 80W

Toån thaát coâng suaát beân trong caùc nguoàn : ∆P₀₁= ∆P₀₂= I²R₀₁= 10²x0,1 = 10W

Khi noái taét 2 cöïc A , B , coù 2 doøng voøng I_NIdo E₁cung caáp vaø I_NIIdo E₂cung caáp cuøng ñi

qua nhaùnh noái taét AB höôùng töø A ñeán B , do ñoù doøng noái taét chính laø toång cuûa 2 doøng voøng naøy

E

230

0,1

220

0,1+ 0,8

1

2

I_N= I_NI+ I_NII=

+

=

+

= 2300 + 244,44 = 2544,44A

R

+ R

02

01

Baøi 7 : E₁< E₂→ I höôùng töø D qua C vaø coù trò soá :

E − E

32 − 18

2

1

I =

=

= 1A

R + R + R + R + R

3 + 1+ 4 + 5 + 1

2

01

1

3

02

Töø U_BA= IR₁=ϕ _B- ϕ _A→ ϕ _B= IR₁+ ϕ _A= 1x4 – 0 = 4V

Töø U_B’B= IR₀₁=ϕ _B’- ϕ _B→ ϕ _B’= IR₀₁+ ϕ _B= 1x1 + 4 = 5V

Töø U_CB’= E₁=ϕ _C- ϕ _B’→ ϕ _C= E₁+ ϕ _B’= 18 + 5 = 23V

Töø U_DC= IR₂=ϕ _D- ϕ _C→ ϕ _D= IR₂+ ϕ _C= 1x3 + 23 = 26V

Töø U_DD’= E₂=ϕ _D- ϕ _D’→ ϕ _D’= ϕ _D– E₂= 26 – 32 = - 6V

Töø U_FD’= IR₀₂=ϕ _F- ϕ _D’→ ϕ _F= ϕ _D’+ IR₀₂= - 6 + 10X0,1 = - 5V

BAØI TAÄP CHÖÔNG 2 – GIAÛI MAÏCH ÑIEÄN MOÄT CHIEÀU

2

5

Baøi 1 : R_A= 5x2 = 10Ω ; R_B=

= 0,4Ω

R R

10x0,4

10 + 0,4

4

10,4

A B

(a) R = R_A+ R_B= 10 + 0,4 = 10,4Ω (b) R =

=

= 0,385Ω

R + R

A

B

(360 + 540)(180 + 540)

360 + 540 + 180 + 540

Baøi 2 : R_AB(khi C,D hôû) =

R_AB(khi noái taét C,D) =

= 400Ω

360x180

360 + 180

540

2

+

= 390Ω

(360 + 180)(540 + 540)

360 + 180 + 540 + 540

Baøi 3 : R_CD(khi A,B hôû) =

= 360Ω

2

TRÖÔØNG ÑHCNTP – HCM

GIAÛI BAØI TAÄP ÑKTTC

360x540

360 + 540

180x540

180 + 540

R_CD(khi noái taét A,B) =

+

= 351Ω

= 3Ω

6x3

12x4

12 + 4

Baøi 4 :

I =

R_CDE

=

+

= 4Ω ; R_CE=

6 + 3

45

7 + 3

= 4,5A → U_CE= U_CA+ U = - Ix7 + 45 = - 4,5x7 + 45 = 13,5V

U

R

13,5

4

6x3

6 + 3

CE

→ I_CDE

=

= 3,375A → U_CD= I_CDE(

) = 3,375x2 = 6,75V

CDE

U

6,75

3

CD

3

→ I₂=

=

= 2,25A

(12)(20 + 40)

12 + 20 + 40

Baøi 5 :

Ñieän trôû toaøn maïch : R = 5 +

= 15Ω

E

R

18

15

12

72

Doøng do nguoàn E = 18V cung caáp : I =

=

= 1,2A → I₂= I(

) = 1,2x

= 0,2A

12 + 20 + 40

→ U_CB= I₂x40 = 0,2x40 = 8V

U

6R

9

2R

3

2R

3

AB

9

Baøi 6 :

U_AB= I₁R = 6R ; I₂=

=

→ I = I₁+ I₂= 6 +

Maët khaùc , ñieän aùp treân 2 cöïc A , B cuûa nguoàn E = 50V :

2R

8R

3

8R

3

U_AB= E – Ix4 = 50 – (6 +

8R

)4 = 50 – 24 -

= 26 -

3

8R

→ 6R = 26 -

→ 6R +

= 26 → 26R = 26x3 → R = 3Ω

3

Baøi 7 : Ñònh luaät Kirchoff 2 aùp duïng cho maét CBAC : - I₂x4 + I₁x6 = 14 (1)

Ñònh luaät Kirchoff 1 taïi nuùt A : I – I₁– I₂= 0 → I₂= I – I₁= 4 – I₁

14 + 16

Thay vaøo (1) : - 4(4 – I₁) + 6I₁= 14 → - 16 + 4I₁+ 6I₁= 14 → I₁=

= 3A

10

→ I₂= 4 – 3 = 1A → U_AB= I₂x4 = 1x4 = 4V

U

8

CB

8

Baøi 8 : U_CB= I₄x4 = 2x4 = 8V → I₃=

=

= 1A → I₂= I₃+ I₄= 1 + 2 = 3A

Ñònh luaät Kirchoff 2 aùp duïng cho maét BEAB : 2I + 10I₁= 30

24

12

Bieát I = I₁+ I₂= I₁+ 3 → 2(I₁+ 3) + 10I₁= 30 → 2I₁+ 6 + 10I₁= 30 → I₁=

= 2A

U

I

1

3

1

3

1

3

AC

Tìm R : R =

= (U_AB+ U_BC)= (I₁x10 – I₃x8) = (2x10 – 1x8) = 4Ω

2

8x24

8 + 24

24

1

10

1

15

1

3 + 2 + 1

1

5

Baøi 9 : R_AC=

→ I =

= 6Ω ;

=

+

=

→ R_AB= 5Ω

R

6 + 24

30

AB

U

1

15

1

AB

15

= 3A → I₂=

=

( 24 – Ix3) =

(24 – 3x3) = 1A

3 + 5

15

4x12

4 + 12

(2 + 3)(20)

2 + 3 + 20

8(4 + 4)

8 + 4 + 4

Baøi 10 : R_CD=

= 3Ω ; R_BD=

= 4Ω ; R_{TOAØN MAÏCH}

=

= 4Ω

3

TRÖÔØNG ÑHCNTP – HCM

GIAÛI BAØI TAÄP ÑKTTC

U

20

8

AD

8

→ U_AD= IR_TOAØNMAÏCH= 5X4 = 20V → I₁=

=

= 2,5A → I₂= I – I₁= 5 – 2,5 = 2,5A

20

4

→ I₃= I₂(

) = 2,5x0,8 = 2A → I₆= I₃(

) = 2x0,25 = 0,5A

20 + 2 + 3

4 + 12

→ P_12Ω= I₆²x12 = 0,5²x12 = 3W

Baøi 11 : Ñieän aùp treân 2 cöïc moät maùy phaùt coù sññ E , noäi trôû R_o( A cöïc döông , B cöïc aâm ) :

U_AB= E - IR_o

U

R

110

5,5

AB

Khi R = 5,5 Ω : I =

Khi R = 3,5 Ω : I’ =

=

= 20A → 110 = E - 20R_o(1)

U'

R

105

3,5

AB

=

= 30A → 105 = E - 30R_o(2)

5

10

Laáy (1) tröø (2) : 5 = 10R_o,→ R_o=

0 ,5Ω vaø 110 = E – 20x0,5 → E = 110 + 10 = 120V

Baøi 12 : Ñònh luaät Kirchoff 2 aùp duïng cho maïch voøng ACDFA :

IR₂+ IR₃+ IR₅+ IR₆= E₁– E₃– E₄+ E₅→ I(10 + 1 + 1 + 10) = 40 – 10 – 10 + 2 = 22

22

→ I =

= 1A ; U_AB= - E₁= - 40V ; U_BC= IR₂= 1x10 = 10V ; U_CD= E₃+ IR₃= 10 + 1x1 = 11V

U_DE= E₄= 10V ; U_EF= - U_FE= -(E₅– IR₅) = -(2 – 1x1) = - 1V ; U_AF= - IR₆= - 1x10 = - 10V

Baøi 13 : 3 ñieän trôû 1Ω ñaáu ∆ABC ñöôïc thay bôûi

3 ñieän trôû môùi ñaáu Y töông ñuông nhö sau :

1

R_A= R_B= R_C=

Ω

3

2

3

1

3

2

3

2

3

1

3

R_OAD= R_A+

=

+

= 1Ω // R_OCD= R_B+

=

2

3

+

= 1Ω ñöôïc thay bôûi :

R R

1

2

OAD OCD

R_OD=

=

Ω

R

+ R

OAD

OCD

E

6

Doøng do nguoàn E = 6V cung caáp : I =

=

= 6A

1

6

1

1 1 1

+ R + R

+

B

OD

6 3 2

= 3A ; I₄= I – I₃= 6 – 3 = 3A

R

OCD

+ R

I₃= I(

) = 6x

R

1+ 1

OAD

OCD

U

1

3

1

3

AC

1

I₅=

, vôùi U_AC= U_AO+ U_OC= - I₃R_A+ I₄R_C= - 3x + 3x = 0 → I₅= 0

Töø I₁– I₃– I₅= 0 → I₁=I₃+ I₅= 3 + 0 = 3A vaø töø I – I₁– I₂= 0 → I₂=I – I₁= 6 – 3 = 3A

Baøi 14 : Tröôùc heát caàn bieán ñoåi 3 ñieän trôû R_AB= 2Ω ; R_BC= 3Ω ; R_CA= 15Ω ñaáu ∆ABC bôûi

3 ñieän trôû môùi ñaáu Y töông ñöông nhö sau :

R R

BC AB

2x15

3x2

2 + 3 + 15

AB CA

R_A=

=

= 1,5Ω ; R_B=

=

= 0,3Ω

R

+ R + R

2 + 3 + 15

R

+ R + R

AB

BC

CA

AB

BC

CA

4

TRÖÔØNG ÑHCNTP – HCM

GIAÛI BAØI TAÄP ÑKTTC

R R

15X3

2 + 3 + 15

CA BC

R_C=

=

= 2,25Ω

R

+ R + R

AB

BC

CA

Maïch ñieän baây giôø coù 3 nhaùnh , 2 maét vaø 2 nuùt

→ Caàn coù 3 phöông trình , trong ñoù goàm 2

phöông trình voøng vaø 1 phöông trình nuùt nhö

sau :

* Maét traùi DAOD cho ra :

I₁(0,5 + R_A) + I₆(R_B+ 0,7) = 4

→ (0,5 + 1,5)I₁+ (0,3+ 0,7)I₆

= 4 → 2I₁+ I₆= 4 (1)

* Maét phaûi OCDO cho ta : I₂(R_C+ 0,25) - I₆(R_B+ 0,7) = 5

→ (2,25 + 0,25)I₂- (0,3+ 0,7)I₆= 5 → 2,5I₂- I₆= 5 (2)

* Taïi nuùt O ta coù : I₁- I₂– I₆= 0 (3)

Giaûi heä 3 phöông trình (1) , (2) , (3) : Laáy (1) – (2) ta ñöôïc : 2I₁– 2,5I₂= - 1

1+ 2I

2,5

1

→ I₂=

vaø töø (1) ta suy ra : I₆= 4 – 2I₁. Thay taát caû vaøo (3) :

1+ 2I

2,5

11

5,5

1

I₁-

- (4 – 2I₁) = 0 → 2,5I₁- 1 - 2I₁– 10 + 5I₁= 0 → I₁=

= 2A

5

2,5

→ 2x2 – 2,5I₂= - 1 → I₂=

= 2A vaø : I₆= 4 – 2x2 = 0

U

15

7,5

15

AC

I₅=

, vôùi U_AC= U_AO+ U_OC= I₁R_A+ I₂R_C= 2x1,5 + 2x2,25 = 7,5V → I₅=

= 0,5A

Taïi nuùt A : I₁– I₄– I₅= 0 → I₄= I₁– I₅= 2 – 0,5 = 1,5A

Taïi nuùt B : I₄– I₆– I₃= 0 → I₃= I₄– I₆= 1,5 – 0 = 1,5A

Baøi 15 : Vì maïch ñieän coù 3 maét neân caàn 3 phöông tình doøng voøng vôùi 3 doøng voøng :

* Doøng voøng I_Ichaïy trong maét traùi theo chieàu E₁ACE₁

* Doøng voøng I_IIchaïy trong maét giöõa theo chieàu CABC

* Doøng voøng I_IIIchaïy trong maét phaûi theo chieàu E₅BCE₅

Vôùi maét traùi : I_I(R₁+ R₂) – I_IIR₂= E₁→ 13I_I– 5I_II= 12 (1)

Vôùi maét giöõa : I_II(R₂+ R₃+ R₄) – I_IR₂+ I_IIIR₄= 0 → 50I_II– 5I_I+ 30I_III= 0

Hay : 10I_II– I_I+ 6I_III= 0 (2)

Vôùi maét phaûi : I_III(R₄+ R₅) – I_IIR₄= 12 → 36I_III+ 30I_II= 12 hay 3I_III+ 2,5I_II= 1 (3)

12 + 5I

II

Giaûi heä 2 phöông trình (1) , (2) , (3) : Töø (1) suy ra : I_I=

13

1− 2,5I

II

Vaø töø (3) suy ra : I_III=

12 + 5I 1− 2,5I

. Thay taát caû vaøo (2) :

3

II

10I_II– (

) + 6(

14

) = 0 → 130I_II– 12 – 5I_II+ 26 - 65I_II= 0 → 60I_II= - 14

13

3

→ I_II= -

= - 0,23 = I₃. Vaäy I₃= 0,23A vaø höôùng töø B qua A

60

Baøi 16 : Thay 3 ñieän trôû R ñaáu ∆BCD bôûi 3 ñieän trôû môùi ñaáu Y töông ñöông nhö sau :

R_B= R_C= R_D= R/3

5

TRÖÔØNG ÑHCNTP – HCM

GIAÛI BAØI TAÄP ÑKTTC

R 4R

R 7R

vaø R_ABO= R + R + =

→ R_ACO= R + =

→

3

4R

3

R

ACO

+ R

I₁= Ix

= 11x

= 4A

4R 7R

R

ACO

ABO

+

3

Vaø : I₂= I – I₁= 11 – 4 = 7A .

U

R

3

BC

R

Ta coù : I₃=

, vôùi U_BC= U_BO+ U_OC= I₁- I₂

3

4R 7R

− R

=

-

= - R → I₃=

= - 1A . Vaäy I₃= 1A vaø höôùng töø C qua B .

3

R

Taïi nuùt C : I₂+ I₃– I₄= 0 → I₄= I₂+ I₃= 7 – 1 = 6A .

Taïi nuùt D : I₄+ I₅– I = 0 → I₅= I – I₄= 11– 6 = 5A

1

2

20x + 4x

E g + E g

220

21

1 1

4 4

Baøi 17 : Coi ϕ_B= 0 → ϕ_A=

=

V

1 1 1 1

g + g + g + g

1

2

3

4

+

1 10 2 2

220

21

1

Doøng qua bình ñieän giaûi E₄: I₄= - (E₄- ϕ_A+ ϕ_B)g₄= - (4 -

+ 0)( ) = 3,238A

2

→ P₄= E₄I₄+ I₄²R₄= 4x3,238 + 3,238²x2 = 33,92W

Baøi 18 : Sññ boä nguoàn E_boä= E_o= 6V → (a) U_AB( A cöïc döông ; B cöïc aâm) = E_boä= 6V

E

R + R

R

10

0,1

10

boä

o

( 2 cöïc nguoàn coøn ñeå hôû , chöa noái vôùi taûi ) (b) I =

, vôùi R_boä=

=

= 0,01Ω

boä

E

− E

6

6 − 1,5

0,01+ 0,1

boä

→ I = =

= 0,6A (c) Doøng ñieän naïp I =

=

= 40,91A (d) Doøng do

10 + 0,01

R

+ R

boä

E

R

− E

boä

12 − 6

0,1+ 0,01

aécquy

boä nguoàn tieâu thuï : I =

=

= 54,55A → Doøng do moãi nguoàn cuûa boä nguoàn

+ R

boä

aécquy

I

10

54,55

10

tieâu thuï : I_o=

=

= 5,45A

E− U

AB

Baøi 19 : Ñieän aùp treân 2 cöïc nguoàn ( A döông ; B aâm ) : U_AB= E – IR_o→ R_o=

I

E− IR

E− 1x1

=

. Khi R = 1Ω thì I = 1A → R_o=

E− 0,5x2,5

= E – 1 (1) . Coøn khi R = 2,5Ω thì I = 0,5A

I

1

→ R_o=

→ 0,5R_o= E - 1,25 (2) . Laáy (1) tröø (2) :

0,5

0,25

0,5R_o= - 1 + 1,25 → R_o=

0,5

= 0,5Ω

1

1+ 6

1

1+ 4

1

1+ 2

20x

=

+ E x

2

3

E g + E g + E g

3 3

1 1

2 2

Baøi 20 : Coi ϕ_B= 0 → U_AB= ϕ_A=

1

g + g + g

1

2

3

+

1+ 6 1+ 4 1+ 2

6

TRÖÔØNG ÑHCNTP – HCM

GIAÛI BAØI TAÄP ÑKTTC

E

3

E

5

E

2

5

20

7

20

7

3

2

+

1

7

3

=

. Bieát I₁= (E₁- ϕ_A+ ϕ_B)g₁= 1 → (20 -

+ 0)( ) = 1

1 1 1

+

7 5 3

→ 21E₂+ 35E₃= 623 (1) . Vaø bieát I₃= - (E₃- ϕ_A+ ϕ_B)g₃= 2

E

20

7

3

2

5

+

126 + 36E

3

1

3

→ - (E₃-

+ 0)( ) = 2 → 21E₂– 36E₃= 126 → E₂=

. Thay vaøo (1)

1 1 1

21

+

7 5 3

126 + 36E

497

126 + 36x7

3

ta coù : 21(

) + 35E₃= 623 → 71E₃= 497 → E₃=

= 7V vaø E₂=

= 18V

21

71

21

E

5

20

7

20 18 7

7

3

2

+

3

5 3

Ta coù : U_AB= ϕ_A=

=

= 13V

1 1 1

+

7 5 3

1

5

1

4

1

4

1

6

15x + 10x + 12x + 6x

E g + E g + E g + E g

1 1

2 2

3 3

4 4

Baøi 21 : Coi ϕ_B= 0 → ϕ_A=

=

= 10,96V

1 1 1 1

g + g + g + g

1

2

3

4

+

5 4 4 6

1

5

Doøng trong moãi nhaùnh : I₁= (E₁+ ϕ_A- ϕ_B)g₁= (15 – 10,96 + 0)( ) = 0,808A

1

4

I₂= (E₂- ϕ_A+ ϕ_B)g₂= (10 – 10,96 + 0)( ) = - 0,24A

Vaäy E₂laø ñoäng cô tieâu thuï doøng 0,24A höôùng töø A veà B

1

I₃= (E₃- ϕ_A+ ϕ_B)g₃= (12 – 10,96 + 0)( ) = 0,26A

4

1

I₄= - (E₄- ϕ_A+ ϕ_B)g₄= - (6 – 10,96 + 0)( ) = 0,83A

6

→ P₄= E₄I₄+ I₄²R₄= 6x0,83 + 0,83²x6 = 9,11W

Baøi 22 : Coi ϕ_B= 0 → ϕ_A= E₁= 35V

1

50

Doøng trong moãi nhaùnh : I₂= (E₂- ϕ_B+ ϕ_A)g₂= (95 – 0 + 35)( ) = 2,6A

1

10

I₃= (ϕ_A- ϕ_B)g₃= (35 – 0)( ) = 3,5A

1

12

I₄= (E₄- ϕ_A+ ϕ_B)g₄= (44 – 35 + 0)( ) = 0,75A

Taïi nuùt A : I₁– I₂– I₃+ I₄= 0 → I₁= I₂+ I₃– I₄= 2,6 + 3,5 – 0,75 = 5,35A

4x6

4 + 6

Baøi 23 : Töôùc heát caàn thay R₆//R₇bôûi R₆₇=

= 2,4Ω → Ñieän trôû nhaùnh ACB laø

R_ACB= R₆₇+ R₅= 2,4 + 9,6 = 12Ω . Coi ϕ_B= 0 → ϕ_A= E₁= 36V

1

18

Doøng trong moãi nhaùnh : I₂= (ϕ_A- ϕ_B)g₂= (36 – 0)( ) = 2A

7

TRÖÔØNG ÑHCNTP – HCM

GIAÛI BAØI TAÄP ÑKTTC

1

3

I₃= (E₃- ϕ_A+ ϕ_B)g₃= (42 - 36 + 0)( ) = 2A ; I₄= ((ϕ_A- ϕ_B)g₂= (36 – 0)( ) = 0,8A

45

1

12

6

I_ACB= I₅= (ϕ_A- ϕ_B)g_ACB= (36 – 0)( ) = 3A → I₆= I₅x

= 3x0,6 = 1,8A

4 + 6

Vaø I₇= I₅– I₆= 3 – 1,8 = 1,2A

R R

1

2

1 2

Baøi 24 : Ñieän trôû vaøo cuûa maïng 2 cöïc A,B : R_o=

=

Ω

R + R

1

2

(a) Sññ cuûa nguoàn aùp töông ñöông :

E − E

6,2 − 6

1+ 1

1

2

E_o= U_ABHÔÛ= IR₂+ E₂, vôùi I =

=

= 0,1A

R + R

1

2

E

6,1

0,5 + 9,5

o

→ E_o= 0,1x1 + 6 = 6,1V → I₃=

=

= 0,61A

=12,2x

R + R

o

3

E

R

6,1

0,5

0,5 + 9,5

o

(b) Giaù trò nguoàn doøng töông ñöông I_N=

=

=12,2A → I₃= I_Nx

=0,61A

R + R

o

3

R R

20

2

2 3

Baøi 25 : Ñieän trôû vaøo cuûa maïng 2 cöïc B,C : R_o=

=

= 10Ω

R + R

2

3

(a) Sññ cuûa nguoàn aùp töông ñöông :

U

E

30

40

AC

R + R

E_o= U_BCHÔÛ= I₂R₃, vôùi I₂=

=

= 0,75A → E_o= 0,75x20 = 15V

20 + 20

2

3

E

2R

15

2x10

o

Ñeå P_tcöïc ñaïi : R_t= R_o= 10Ω . Khi ñoù doøng qua taûi : I_t=

=

= 0,75A

o

E

R

15

10

o

(b) Giaù trò nguoàn doøng töông ñöông I_N=

=

= 1,5A

R

10

10 + 10

o

→ I_t= I_Nx

= 1,5x

= 0,75A

R + R

o

8

TRÖÔØNG ÑHCNTP – HCM

GIAÛI BAØI TAÄP ÑKTTC

Baøi 26 : Coi E coù chieàu höôùng töø B ñeán A , ta coù ( choïn chieàu maïch voøng laø chieàu cuûa I ) :

IR₁+ IR₂+ IR₃= E₁– E₂+ E₃+ E → E = I(R₁+ R₂+ R₃) – E₁+ E₂– E₃= 1(1 + 0,5 + 2) – 10 +

2 – 12 = - 16,5V . Vaäy E = 16,5V coù chieàu höôùng töø A veà B . Vì E vaø I traùi chieàu neân E laø spñ

R R

5x10

5 + 10

25

3

1 2

Baøi 27 : Ñieän trôû vaøo cuûa maïng 2 cöïc A,B : R_o= R₃+

= 5 +

=

Ω

R + R

1

2

Sññ cuûa nguoàn aùp töông ñöông :

E_o= U_ABHÔÛ= U_AA’+ U_A’B= - U_A’A+ U_A’B= - (E₃– I₃R₃) + I₁R₁

E

20

5 + 10

4

3

4

3

10

3

2

Vôùi : I₃= 0 vaø I₁= I₂= I =

10

=

= A → E_o= - (10 – 0x5) + x5 = -

V

R + R

1

Vaäy E_o=

10 25

V coù chieàu höôùng töø A ñeán B . Toùm laïi nguoàn aùp töông ñöông vôùi maïng 2 cöïc

3

A,B laø ( V; Ω) vaø coù sô ñoà nhö hình A

3

10

E

R

o

3

25

Giaù trò cuûa nguoàn doøng töông ñöông : I_N=

=

= 0,4A höôùng töø A ñeán B . Toùm laïi

3

25

nguoàn doøng töông ñöông vôùi maïng 2 cöïc A,B laø (0,4A; Ω) vaø coù sô ñoà nhö hình B

3

10

3

E

o

(a) Doøng qua R laø I =

=

= 0,1A höôùng töø B veà A

25

3

R + R

o

+ 24,7

9

TRÖÔØNG ÑHCNTP – HCM

GIAÛI BAØI TAÄP ÑKTTC

25

3

R

o

Hay ( tính baèng nguoàn doøng ) : I = I_Nx

= 0,4x

= 0,1A höôùng töø B veà A

25

3

R + R

o

+ 24,7

10

3

25

− 1,3

E − E'

o

(b) Doøng do aécquy tieâu thuï laø I =

=

= 0,2A höôùng töø B veà A (traùi chieàu vôùi E’)

R + R'

o

+ 1,7

3

U

IR'+E'

BA

Hay ( tính baèng nguoàn doøng ) : I = I_N– I_o, vôùi I_o=

=

→ I = I_N– (

)

R

o

Ix1,7 + 1,3

5,1I+ 3,9

→ I = 0,4 – (

) → I = 0,4 – (

) → 25I = 10 – 5,1I – 3,9

25

3

6,1

30,1

→ I =

= 0,2A vaø höôùng töø B veà A

Baøi 28 :

R R

5 6

1 4

• Taùch rieâng nhaùnh R₂, tính R_o= [(

) + (

)]//[R₃]

R + R

R R

1

4

5 6

6,5

2,1

6,5

x10

2x5

2 + 5

5x2,5

5 + 2,5

6,5

2,1

= [(

) + (

)]//[10] = [

]//[10] =

= 2,36Ω

+ 10

2,1

* Sññ E_o= U_ABHÔÛ= ϕ_A- ϕ_B. Coi ϕ_C= 0 → ϕ_A(g₁+ g₃+ g₄) - ϕ_Bg₃= E₁g₁+ E₄g₄

1

2

1

10

1

5

1

10

1

2

1

5

1

5

→ ϕ_A( +

+ ) - ϕ_B( ) = 12x + 15x → 0,8ϕ_A– 0,1ϕ_B= 9 (1) .

1

Vaø ϕ_B(g₃+ g₅+ g₆) - ϕ_Ag₃= E₆g₆→ ϕ_B(

+

) - ϕ_A( ) = 15x

10

2,5

10

2,5

6 + 0,1ϕ

A

→ 0,7ϕ_B– 0,1ϕ_A= 6 → ϕ_B=

. Theá vaøo (1) : 0,8ϕ_A– 0,1(

) = 9

0,7

6,9

0,55

6 + 0,1x12,55

→ 0,56ϕ_A– 0,6 – 0,01ϕ_A= 6,3 → ϕ_A=

= 12,55V → ϕ_B=

=10,36V

0,7

→ E_o= U_ABHÔÛ= ϕ_A- ϕ_B= 12,55 – 10,36 = 2,19V

Doøng qua nhaùnh 2 :

E + E

2,19 + 12

2,36 + 4

o

2

I₂=

=

= 2,23A

2,19

R + R

o

2

E

o

* Nguoàn doøng I_N=

=

= 0,928A

R

2,36

o

U

R

− U

R

− (E − I R )

E − I R

2 2

AB

BA

o

2

2 2

2

→ I₂= I_N– I_o, vôùi I_o=

=

→ I₂= I_N+

R

o

12 − I x4

14,19

6,36

2

= 0,928 +

10

→ 2,36I₂= 2,19 + 12 – 4I₂→ I₂=

= 2,23A

2,36

TRÖÔØNG ÑHCNTP – HCM

GIAÛI BAØI TAÄP ÑKTTC

R R

5 6

1 4

• Taùch rieâng nhaùnh R₃, tính R_o= [(

) + (

)]//[R₂]

R + R

R R

1

4

5 6

6,5

x4

5x2,5

5 + 2,5

6,5

2,1

2x5

2 + 5

2,1

= [(

) + (

)]//[4] = [

]//[4] =

= 1,745Ω

6,5

+ 4

2,1

* Sññ E_o= U_ABHÔÛ= ϕ_A- ϕ_B. Coi ϕ_C= 0 → ϕ_A(g₁+ g₂+ g₄) - ϕ_Bg₂= E₁g₁+ E₄g₄– E₂g₂

1

2

1

4

1

5

1

4

1

2

1

5

1

4

→ ϕ_A( +

+ ) - ϕ_B( ) = 12x + 15x - 12x → 0,95ϕ_A– 0,25ϕ_B= 6 (1) .

1

5

1

4

Vaø ϕ_B(g₂+ g₅+ g₆) - ϕ_Ag₂= E₆g₆+ E₂g₂→ ϕ_B( +

+

) - ϕ_A( ) = 15x

+ 12x

4

2,5

4

2,5

9 + 0,25ϕ

A

→ 0,85ϕ_B– 0,25ϕ_A= 9 → ϕ_B=

. Theá vaøo (1) : 0,95ϕ_A– 0,25(

) = 6

0,85

7,35

0,745

→ 0,8075ϕ_A– 2,25 – 0,0625ϕ_A= 5,1 → ϕ_A=

9 + 0,25x9,8658

= 9,8658V

→ ϕ_B=

=13,4899V

0,85

→ E_o= U_ABHÔÛ= ϕ_A- ϕ_B= 9,8658 – 13,4899 = - 3,6241V

Vaäy E_o= 3,6241V vaø coù chieàu höôùng töø A ñeán B

Doøng qua nhaùnh 3 :

E

3,6241

1,745 + 10

o

I₃=

=

= 0,31A vaø höôùng

R + R

o

3

töø B veà A

E

R

3,6241

o

* Nguoàn doøng I_N=

=

= 2,0768A

1,745

o

R

1,745

1,745 + 10

o

→ I₃= I_Nx

= 2,0768x

= 0,31A vaø höôøng töø B veà A

R + R

o

3

R R

1 4

2 3

• Taùch rieâng nhaùnh R₆, tính R_o= [(

) + (

)]//[R₅]

R + R

R R

1

4

2 3

30

7

30

x5

2x5

2 + 5

4x10

4 + 10

30

7

= [(

) + (

)]//[5] = [

]//[5] =

= 2,3077Ω

+ 5

7

* Sññ E_o= U_BCHÔÛ= ϕ_B- ϕ_C. Coi ϕ_C= 0

→ ϕ_A(g₁+ g₂+ g₃+ g₄) - ϕ_B(g₂+ g₃) = E₁g₁+ E₄g₄– E₂g₂

1

4

1

→ ϕ_A( +

+

+ ) - ϕ_B( +

) = 12x + 15x - 12x → 1,05ϕ_A– 0,35ϕ_B= 6 (1) .

2

10

5

4

10

2

5

4

1

4

1

10

1

5

1

4

1

10

3 + 0,35ϕ

1

4

Vaø ϕ_B(g₂+ g₃+ g₅) - ϕ_A(g₂+ g₃) = E₂g₂→ ϕ_B( +

+ ) - ϕ_A( +

) = 12x

3 + 0,35ϕ

A

→ 0,55ϕ_B– 0,35ϕ_A= 3 → ϕ_B=

. Theá vaøo (1) : 1,05ϕ_A– 0,35(

) = 6

0,55

11

TRÖÔØNG ÑHCNTP – HCM

GIAÛI BAØI TAÄP ÑKTTC

4,35

0,455

→ 0,5775ϕ_A– 1,05 – 0,1225ϕ_A= 3,3 → ϕ_A=

= 9,56V

3 + 0,35x9,56

→ ϕ_B=

= 11,538V → E_o= U_BCHÔÛ= ϕ_B- ϕ_C= 11,538 – 0 = 11,538V

0,55

Doøng qua nhaùnh 3 :

E − E

11,538 − 15

2,3077 + 2,5

o

6

I₆=

=

= - 0,72A

R + R

o

6

Vaäy I₆= 0,72A vaø höôùng töø C ñeán B

E

R

11,538

2,3077

o

* Nguoàn doøng I_N=

=

= 4,9998A

U

R

E + I R

BC

6

6 6

→ I₆= I_N– I_o, vôùi I_o=

=

R

o

E + I R

15 + I x2,5

6

6 6

6

→ I₆= I_N-

= 4,9998 -

→ 2,3077I₆= 11,538 - 15 – 2,5I₆

R

2,3077

o

− 3,462

4,8077

→ I₆=

= - 0,72A . Vaäy I₆= 0,72A vaø höôùng töø C ñeán B

BAØI TAÄP CHÖÔNG 3 – TÖØ TRÖÔØNG

Baøi 1 : Cöôøng ñoä töø tröôøng taïi moät ñieåm A caùch daây daãn moät ñoaïn r < baùn kính a cuûa daây

I

daãn laø H_A=

r . Vaø taïi ñoù töø caûm laø B_A= µµ_oH_A.

2

2πa

AÙp duïng : H_A=

10

x(0,1.10^-2) = 397,89A/m vaø B_A= 1x125.10^-8x397,89 = 0,5.10^-3T

−2 2

2π(0,2.10 )

Cöôøng ñoä töø tröôøng taïi moät ñieåm B caùch daây daãn moät ñoaïn r = baùn kính a cuûa daây daãn laø

I

H_B=

. Vaø taïi ñoù töø caûm laø B_B= µµ_oH_B.

2πa

10

AÙp duïng : H_B=

= 795,77A/m vaø B_A= 1x125.10^-8x795,77 = 10^-3T

−2

2πx0,2.10

Cöôøng ñoä töø tröôøng taïi moät ñieåm C caùch daây daãn moät ñoaïn r > baùn kính a cuûa daây daãn laø

I

H_C=

. Vaø taïi ñoù töø caûm laø B_C= µµ_oH_C.

2πr

10

AÙp duïng : H_C=

= 198,94A/m vaø B_C= 1x125.10^-8x198,94 = 0,25.10^-3T

−2

2πx0,8.10

−2

4000x10.10

100

Hl

w

Baøi 2 : Doøng töø hoùa I =

=

= 4A . Töø caûm trong oáng daây

2

πD

B = µµ_oH = 1x125.10^-8x4000 = 5.10^-3T . Töø thoâng trong oáng daây φ = BS = B(

)

4

−2 2

π(2.10 )

= 5.10^-3x

= 1,57.10^-6Wb

4

12

TRÖÔØNG ÑHCNTP – HCM

GIAÛI BAØI TAÄP ÑKTTC

Baøi 3 : Ñeå ñaït ñöôïc B = 1,2T , töùc laø ñaït H = 500A/m , doøng töø hoùa phaûi laø

−2

500x25.10

Hl

w

I =

=

= 0,25A . Stñ F = Iw = 0,25x500 = 125A

500

I

Baøi 4 : Cöôøng ñoä töø tröôøng trong xuyeán theùp laø : H =

, vôùi r_tb= D_tb/2 = (D – 2)/2

2πr

tb

151,7

= (8 – 2)/2 = 3cm → H =

= 805A/m . Theo ñeà baøi , töông öùng vôùi H = 805A/m , theùp

−2

2πx3.10

laù coù B = 1,35T , do ñoù töø thoâng trong xuyeán laø φ = BS = 1,35x2.10^-2x4.10^-2= 1,08.10^-3Wb

Baøi 5 : Theo ñöôøng cong töø hoaù cuûa theùp kyõ thuaät ñieän (hình 1 trang 41 saùch baøi hoïc) ,

öùng vôùi H = 2000A/m , theùp kyõ thuaät ñieän coù B = 1,48T , do ñoù tieát dieän loõi theùp trong tröôøng hôïp

−5

φ

B

2.10

naøy laø S =

=

= 13,5.10^-6m²= 13,5mm²

1,48

Hl

w

1,57.10

tb

Baøi 6 : Doøng töø hoùa I =

, vôùi l_tb= πD_tb= πx10.10^-2= 10^-1πm vaø muoán xaùc dònh H thì

−4

φ

1,57.10

phaûi tìm B . Ta coù B =

=

= 0,5T . Theo ñeà baøi , töông öùng vôùi

2

−2 2

S

πd

π(2.10 )

4

−1

750x10 π

B = 0,5T , gang coù H = 750A/m , do ñoù I =

= 1,18A

200

H l

+

10

H l

o o

t t

Baøi 7 : Stñ cuûa cuoän daây : F = Iw = H_tl_t+ H_ol_o= 10w → w =

φ

−3

B

µ

1,5.10

= 1,5.10⁴A/m

t

S

Vôùi l_t= l_tb- l_o= 0,3 – 0,001 = 0,299m ; H_t=

=

−4

µ

0,001x10

t

φ

4

6

−3

B

S

φ

Sµ

1,5.10

1,5.10 x0,299 + 1,2.10 x0,001

o

H_o=

=

=1,2.10⁶A/m → w =

=

−8

µ

10

0,001x125.10

ot

o

568,5 voøng

3

3,32.10 − H l

Baøi 8 : Stñ cuûa cuoän daây : F = Iw = H_tl_t+ H_ol_o= 3,32.10³A → H_o=

t t

l

o

Vôùi l_t= l_tb- l_o= 2(a + b + 2c) - l_o= 2(0,09 + 0,06 + 2x0,01) – 2.10^-3= 0,338m

3

3,32.10 − 2.10 0,338

→ H_t=

= 1,32.10⁶A/m

−3

2.10

500

F

Baøi 9 : φ =

=

1

= 2.10^-2Wb

4

R

2,5.10

M

l

1

0,05

Baøi 10 : R_M=

. =

x

= 10⁵H^-1

−8

−4

µµ S

2000x125.10

2.10

o

13

TRÖÔØNG ÑHCNTP – HCM

GIAÛI BAØI TAÄP ÑKTTC

Baøi 11 : B = µµ_oH = 2400x125.10^-8x500 = 1,5T ; φ = BS = 1,5x4.10^-4= 6.10^-4Wb

Baøi 12 : Stñ cuûa cuoän daây : F = Iw = H_tl_t+ H_ol_o= 10x568 = 5680A

φ

S

t

B

µ

φ

Sµ

t

Vôùi : l_t= l_tb- l_o= l_t= l_tb- l_o= 0,3 – 0,001 = 0,299m ; H_t=

=

µ

t

φ

11

B

S

φ

10 φ

φ

Sµ

o

=

= 10⁷φ ; H_o=

=

−4

−8

µ

125

0,001x10

0,001x125.10

ot

o

11

10 φ

→ (10⁷φ)(0,299) + (

)(0,001) = 5680 → 3,7375.10⁸φ + 10⁸φ = 710000

125

710000

→ φ =

= 1,5.10^-3Wb

8

4,7375.10

Baøi 13 : Hai doøng ngöôïc chieàu neân löïc taùc duïng laø löïc ñaåy :

l

1

F₁₂= F₂₁= F = µµ_oI₁I₂

= 1x125.10^-8x5000x5000x

= 24,87N ≈ 25N

−3

2πa

2πx200.10

F

Il

0,98

Baøi 14 : B =

=

= 0,49T

−2

20x10.10

0,5

0,1x20

F

BI

Baøi 15 : I = δS = 10x2 = 20A ; l =

=

= 0,25m

U

R

50

10

F

Il

0,5

5x1

Baøi 16 : I =

=

= 5A ; B =

=

= 0,1T

Baøi 17 : Chieàu daøi voøng daây : l = πD = πx20.10^-2= 0,2πm . Vì 2 daây ñaët saùt nhau neân

d

2

d

2

khoaûng caùch giöõa 2 daây baèng toång caùc baùn kính tieát dieän : a =

+

= d = 0,2.10^-2= 2.10^-3m

Löïc huùt giöõa 2 voøng daây ñaët saùt nhau khi coù caùc doøng cuøng chieàu ñi qua :

l

0,2π

F = µµ_oI₁I₂

= 1x125.10^-8x100x100x

= 0,625N

−3

2πa

2πx2.10

l

20

2πx10

Baøi 18 : a = µµ_oI₁I₂

= 1x125.10^-8x1000x1000x

= 0,4m

2πF

Baøi 19 : Löïc huùt giöõa thanh 1 vaø thanh 2 :

1

l

F₁₂= F₂₁= µµ_oI₁I₂

= 1x125.10^-8x50x20x

= 10^-3N

2πa

2πx0,2

Löïc huùt giöõa thanh 2 vaø thanh 3 :

l

1

F₂₃= F₃₂= µµ_oI₂I₃

= 1x125.10^-8x20x20x

= 0,4.10^-3N

2πa

2πx0,2

Löïc huùt giöõa thanh 3 vaø thanh 1 :

l

1

F₃₁= F₁₃= µµ_oI₃I₁

= 1x125.10^-8x20x50x

= 10^-3N

2πa

2πx0,2

14

TRÖÔØNG ÑHCNTP – HCM

GIAÛI BAØI TAÄP ÑKTTC

r

Löïc taùc duïng leân thanh 1 : F₁= F₂₁+ F₃₁vaø coù trò soá laø :

F₁= F + F − 2F F cos120 = (10 ) + (10 ) − 2x10 x10 (−0,5) = 1,73.10^-3N

2

o

−3 2

−3

21 31

21

31

r

Löïc taùc duïng leân thanh 2 : F₂= F₁₂+ F₃₂vaø coù trò soá laø :

F₂= F + F − 2F F cos120 = (10 ) + (0,4.10 ) − 2x10 x0,4.10 (−0,5) = 1,25.10^-3N

2

o

−3 2

−3

12 32

12

32

r

Löïc taùc duïng leân thanh 3 : F₁= F₁₃+ F₂₃vaø coù trò soá laø :

F₃= F + F − 2F F cos120 = (10 ) + (0,4.10 ) − 2x10 x0,4.10 (−0,5) = 1,25.10^-3N

2

o

−3 2

−3

13 23

13

23

Baøi 20 : Löïc ñaåy giöõa thanh 1 vaø 2 :

l

1

F₁₂= F₂₁= µµ_oI₁I₂

= 1x125.10^-8x10⁴x5.10³

= 80N

= 40N

= 80N

−3

2πa

2πx125.10

Löïc huùt giöõa thanh 2 vaø 3 :

l

1

F₂₃= F₃₂= µµ_oI₂I₃

= 1x125.10^-8x5.10³x5.10³

−3

2πa

2πx125.10

Löïc ñaåy giöõa thanh 3 vaø 1 :

l

1

F₃₁= F₁₃= µµ_oI₃I₁

= 1x125.10^-8x5.10³x10⁴

−3

2πa

2πx125.10

r

Löïc taùc duïng leân thanh 1 : F = F + F vaø coù trò soá laø : F₁= F₂₁+ F₃₁= 80 + 40 = 120N

Löïc taùc duïng leân thanh 2 : F₂= F₁₂+ F₃₂vaø coù trò soá laø : F₂= F₁₂+ F₃₂= 80 + 40 = 120N

Löïc taùc duïng leân thanh 3 : F₃= F₁₃+ F₂₃vaø coù trò soá laø : F₃= F₁₃– F₂₃= 40 - 40 = 0N

r

¹

r

²¹

r

³¹

r

BAØI TAÄP CHÖÔNG 4 – CAÛM ÖÙNG ÑIEÄN TÖØ

Baøi 1 : Hình 1 : Ñöôøng söùc töø vaøo S ra N → höôùng töø traùi qua phaûi → chieàu + cuûa voøng

daây höôùng töø sau ra tröôùc . Keùo voøng daây ra xa → töø thoâng qua voøng daây giaûm → I cuøng chieàu +

vôùi voøng → höôùng töø sau ra tröôùc

Hình 2 : Ñaåy nam chaâm laïi gaàn → töø thoâng qua voøng daây taêng → I ngöôïc chieàu + vôùi

voøng → chieàu + cuûa voøng höôùng töø sau ra tröôùc → ñöôøng söùc töø vaøo A ra B → A laø S B laø N

15

TRÖÔØNG ÑHCNTP – HCM

GIAÛI BAØI TAÄP ÑKTTC

Hình 3 : i ñang höôùng töø sau ra tröôùc , ngaét ñieän , i giaûm daàn caûm öùng trong cuoän daây sññ

e_Lcuøng chieàu i → e_Lhöôùng töø sau ra tröôùc

Hình 4 : Khi ñoùng ñieän , i taêng daàn caûm öùng trong cuoän daây sññ e_Lngöôïc chieàu i

→ i höôùng töø sau ra tröôùc → A phaûi laø cöïc + vaø B phaûi laø cöc – cuûa nguoàn ñieän

−2

πx20.10 x3000

πDn

60

Baøi 2 : E = Blv , vôùi v =

=

= 10πm/s

60

→ E = 1x30.10^-2x10π = 9,42V

Baøi 3 : Ñaåy nam chaâm vaøo ruoät oáng daây , φ taêng töø 0 ñeán 0,001Wb , sññ E sinh ra ngöôïc

∆φ

∆t

0,001

0,1

chieàu + caùc voøng daây , töùc höôùng töø sau ra tröôùc . Ta coù : E = w

= 1000x

= 10V

∆i

∆t

6 − 0

0,2

∆i

∆t

0 − 6

0,1

Baøi 4 : e_Lñoùng= - L

= - 5x

= - 150V ; e_Lcaét= - L

= - 5x

= 300V

Baøi 5 : Sññ hoã caûm cuûa cuoän thöù caáp :

di

dt

d(40sin314t)

dt

e₂= - M

= - 20.10^-3x

= - 20.10^-340x314cos314t = - 251,2cos314t (V)

2

−2 2

πD

4

π(2.10 )

Baøi 6 : Tieát dieän cuoän daây : S =

=

= 10^-4πm². Ñieän caûm cuûa cuoän daây

4

2

−4

w S

300 x10

π

khoâng loõi theùp laø L_o= µµ_o

= 1x125.10^-8x

= 0,35.10^-3H = 0,35H , vaø khi coù loõi

−2

l

10.10

2

−4

300 x10

π

theùp laø L_t= 4000x125.10^-8x

= 1,4H

−2

10.10

Baøi 7 : Sññ caûm öùng trong cuoän daây ( khoâng caàn chuù yù chieàu ) :

dφ

dt

dφ

dt

e

w

100

50

e = w

→

=

= 2Wb/s

Baøi 8 : Khi ñoùng ñieän , töø thoâng qua voøng ngaén maïch taêng töø 0 ñeán :

φ = BS = 0,5x0,025 = 0,0125Wb → ∆φ = φ - 0 = 0,0125Wb

Sññ caûm öùng trong voøng ngaén maïch ( boû qua daáu vì khoâng caàn xaùc ñònh chieàu ) :

∆φ

∆t

0,0125

0,01

e

r

1,25

0,1

e = w

= 1x

= 1,25V → Doøng trong voøng naén maïch : I =

=

= 12,5A

di

dt

d(15cos314t)

Baøi 9 : e_L= - L

= - 0,1x

= - 0,1(- 15x314sin314t) = 471sin314t (V)

= - 10V

dt

−3

2.10

∆i

∆t

Baøi 10 : e_L= - L

= - 5.10^-3x

−6

10

Baøi 11 : Boû qua ñieän trôû cuoän daây , ñieän aùp u ôû 2 ñaàu cuoän

∆φ

∆t

∆φ

∆t

daây cho bôûi ñònh luaät Kirchoff 2 : u = - e_L= - (- w

) = w

16

TRÖÔØNG ÑHCNTP – HCM

GIAÛI BAØI TAÄP ÑKTTC

−3

100x2.10

50

u∆t

w

∆φ =

=

= 4.10^-3Wb . Vaäy trong thôøi gian ñoùng maïch , töø thoâng taêng töø 0 ñeán trò

soá lôùn nhaát laø φ : ∆φ = φ - 0 → φ = 4.10^-3Wb . Töø ñoù , suy ra töø caûm trong loõi theùp laø

−3

φ

4.10

B =

=

= 0,2T

S

0,02

∆φ

∆t

u∆t

∆φ

Baøi 12 : ÔÛ baøi 11 ta ñaõ xaùc ñònh ñöôïc : u = - e_L= - (- w

) → w =

. Bieát

100x0,1

∆φ = φ - 0 = φ = BS = 0,1x0,01 = 10^-3Wb → w =

= 10000voøng

−3

10

Baøi 13 : Sññ hoã caûm xuaát hieän trong cuoän daây 2 laø ( boû qua daáu vì khoâng ñeå yù ñeán chieàu )

e ∆t

∆i

∆t

0,03x1

2

= 0,0015H = 1,5.10^-3mH

2

e₂= M

I =

→ M =

=

Baøi 14 : Sññ caûm öùng trong daây daãn E = Blv = 1,2x1x20 = 24V . Doøng qua daây daãn laø

E

24

0,02 + 0,1

=

= 200A . Löïc ñieän töø taùc duïng leân daây daãn laø F = BIl = 1,2x200x1 = 240N

r + R

o

Coâng suaát cô P_cô= Fv = 240x20 = 4800W . Coâng suaát ñieän P_ñieän= I²R = 200²x0,1 = 4000W . Toån

hao coâng suaát treân daây daãn ( daây daãn bò noùng leân ) ∆P_o= I²r_o= 200²x0,02 = 800W . Caân baèng

coâng suaát trong heä thoáng phaùt ñieän naøy : P_côphaûi baèng (P_ñieän+ ∆P_o) . Thaät vaäy :

4800W = 4000W + 800W

Baøi 15 : Spñ trong daây daãn : E = Blv = 1,4x0,5x0,5 = 0,35V . Doøng qua daây daãn laø

U − E

0,5 − 0,35

I =

=

= 15A . Löïc ñieän töø taùc duïng leân daây daãn laø F = BIl = 1,4x15x0,5 = 10,5N

r

0,01

o

. Coâng suaát cô P_cô= Fv = 10,5x0,5 = 5,25W . Coâng suaát ñieän P_ñieän= UI = 0,5x15 = 7,5W . Toån hao

coâng suaát trong daây daãn ( daây daãn bò noùng leân ) ∆P_o= I²r_o= 15²x0,01 = 2,25W . Caân baèng coâng

suaát trong heä thoáng ñoäng cô naøy : P_ñieänphaûi baèng (P_cô+ ∆P_o) . Thaät vaäy : 7,5W = 5,25W + 2,25W

Baøi 16 : sññ trong daây daãn : E = Blv = 1x40.10^-2x2 = 0,8V . Doøng qua daây daãn laø

0,8

0,01+ 0,15

E

I =

=

= 5A . Löïc ñieän töø taùc duïng leân daây daãn laø F = BIl = 1x5x40.10^-2= 2N .

r + R

o

Coâng suaát cô P_cô= Fv = 2x2 = 4W . Coâng suaát ñieän P_ñieän= I²R = 5²x0,15 = 3,75W . Toån hao coâng

suaát trong daây daãn ( daây daãn bò noùng leân ) . ∆P_o= I²r_o= 5²x0,01 = 0,25W . Caân baèng coâng suaát

trong heä thoáng phaùt ñieän naøy : P_côphaûi baèng (P_ñieän+ ∆P_o) . Thaät vaäy : 4W = 3,75W + 0,25W .

P

3,75

ñieän

Hieäu suaát η =

=

= 0,94

4

cô

Baøi 17 : Spñ trong daây daãn : E = Blv = 1x40.10^-2x4 = 1,6V . Doøng qua daây daãn laø

E

r

− E

2 − 1,6

aécquy

I =

=

= 8A . Löïc ñieän töø taùc duïng leân daây daãn laø F = BIl = 1x8x40.10^-2

+ r

0,04 + 0,01

o

aécquy

= 3,2N . Coâng suaát cô P_cô= Fv = 3,2x4 = 12,8WW . Coâng suaát ñieän P_ñieän= E_aécquyI = 2x8 = 16W .

Toån hao coâng suaát trong daây daãn ( daây daãn bò noùng leân ) ∆P_o= I²r_o= 8²x0,01 = 0,64W . Toån hao

17

TRÖÔØNG ÑHCNTP – HCM

GIAÛI BAØI TAÄP ÑKTTC

coâng suaát trong aéc quy ( aéc quy phaùt nhieät ) ∆P_aécquy= I²r_aécquy= 8²x0,04 = 2,56W . Caân baèng coâng

suaát trong heä thoáng ñoäng cô naøy : P_ñieänphaûi baèng (P_cô+ ∆P_o+ ∆P_aécquy) . Thaät vaäy :

16W = 12,8W + 0,64W + 2,56

Baøi 18 : Neáu khi noái daây daãn vôùi maïch ngoaøi 150Ω , xuaát hieän doøng 0,3 A ôû mach ngoaøi

thì trong daây daãn coù moät sññ laø E = IR = 0,3x150 = 45V .

E

v

45

20

Maët khaùc E = Blv → Bl =

=

= 2,25 → F = IBl = 0,3x2,25 = 0,675N

S

d

Baøi 19 :

C = 8,85.10^-12ε , vôùi S = πR²= π(60.10^-2)²= 36.10^-2πm²

−2

36.10 π

→ C = 8,85.10^-12x1x

= 5.10^-9F = 5nF . Ñieän aùp lôùn nhaát treân tuï laø :

−3

2.10

U = d = 3.10⁵x2.10^-3= 600V → Ñieän tích treân tuï laø Q = CU = 5.10^-9x600 = 3.10^-6C

C C

12x6

12 + 6

1 23

Baøi 20 :

C₂₃= C₂+ C₃= 3 + 3 = 6µF ; C_AB=

=

= 4µF

C + C

1

23

Q_boä= Q₁= Q₂₃= C_ABU_AB= 4.10^-6x4 = 16.10^-6C

−6

Q

C

16.10

= 3.10^-6x

= 8.10^-6C

23

Ta coù :

Q₂= C₂U₂₃= C₂.

−6

6.10

→ Q₃= Q₂₃– Q₂= 16.10^-6– 8.10^-6= 8.10^-6C

Q

C

Baøi 21 :

U =

, vôùi Q = C₁U₁= 4.10^-6x120 = 4,8.10^-4C

−4

4,8.10

Vaø C = C₁+ C₂= 4.10^-6+ 2.10^-6= 6.10^-6F → U =

= 80V

−6

6.10

C

15

6

15

o

Baøi 22 :

C_boä= 12C_daõy, vôùi C_daõy=

=

= 0,4µF → C_boä= 12x0,4 = 4,8µF

Q_boä= 12Q_daõy, vôùi Q_daõy= Q_o= C_oU_o= 6.10^-6x400 = 2,4.10^-3C → Q_boä= 12x2,4.10^-3= 2,88.10^-2C

−2

Q

C

2,88.10

boä

→ U =

=

= 6000V

−6

4,8.10

BAØI TAÄP CHÖÔNG 5 – MAÏCH XOAY CHIEÀU KHOÂNG PHAÂN NHAÙNH

60f

n

60x50

1000

Baøi 1 : Soá ñoâi cöïc p =

=

= 3 → Soá cöïc laø 2p = 2x3 = 6 cöïc . Taàn soá doøng khi

pn

3x985

60

maùy quay 985v/p : f =

=

= 49,25Hz

60

E

310

2

2π

ω

2π

314

m

2

Baøi 2 : E_m= 310V ; E =

=

= 220V ; ω = 314rad/s ; T =

=

= 0,02s ;

1

T

1

0,02

π

2

π

f =

18

=

= 50Hz ; e_o= 310sin = 310x

4

= 220V ; e_0,0175= 310sin(314x0,0175 + )

4

TRÖÔØNG ÑHCNTP – HCM

GIAÛI BAØI TAÄP ÑKTTC

7

400

π

4

7π

4

π

4

= 310sin(314x

+ ) = 310sin(

+ ) = 310sin2π = 0 . Ñoà thò thôøi gian cuûa e nhö hình 1

Baøi 3 : Ñoà thò vectô veõ ôû hình 2 . Trò hieäu duïng cuûa i :

∧

2

0

I = I + I = 10 + 20 = 10 5A ≈ 22,36A . Goùc pha ñaàu cuûa i : ψ_i= I₁OI + 30

1

2

∧

I

20

10

= 2 → I₁OI = 63,43^o→ ψ_i= 63,43^o+ 30^o= 93,43^o

2

Vôùi tg I₁OI =

=

1

→ i = 22,36 2sin(314t + 93,43^o) (A)

Trò hieäu duïng cuûa i’ : ∆O(-I₁)I coù ñöôøng cao OI₂cuõng laø trung tuyeán → caân taïi O

∧

→ I’ = I = 22,36A . Goùc pha ñaàu cuûa i’ : ψ_i’= ψ_i+ ϕ , vôùi ϕ = 2(IOI₂) .

∧

Ta coù : IOI₂= 90^o– 63,43^o= 26,57^o→ ϕ = 2x26,57^o= 53,14^o, nghóa laø i’ vöôït pha tröôùc i

53,14^o→ ψ_i’= 93,43^o+ 53,14^o= 146,57^o→ i’ = 22,36 2sin(314t + 93,43^o) (A)

2

o

Baøi 4 : Ñoà thò vectô veõ ôû hình 3 . Trò hieäu duïng cuûa i : I = I + I − 2I I cos135

12

1

2

19