Sáng kiến kinh nghiệm Một số bài tập nâng cao về mạch phi tuyến

Trường THPT Chuyên Quảng Bình Sáng kiến kinh nghiêm MỘT SỐ BÀI TẬP NÂNG CAO VỀ MẠCH PHI TUYẾN. Giáo viên: Phạm Thị Hồng Hoa Trong quá trình giảng dạy và bồi dưỡng học sinh giỏi các kiến thức Vật Lý về mạch điện, cả giáo viên và học sinh đều gặp khó khăn về các vấn đề về mạch phi tuyến.Vì tài liệu tham khảo phần này tương đối ít; các vấn đề khó nên ảnh hưởng không nhỏ đến quá trình học tập của các em. Qua quá trình dạy chuyên và bồi dưỡng học sinh giỏi, bản thân tôi tìm hiểu và đúc rút một số kinh nghiệm của bản thân về các vấn đề về mạch phi tuyến. Nhằm giúp bản thân tôi trong quá trình giảng dạy được tốt hơn và giúp các em học sinh có một tài liệu tham khảo khảo trong quá trình học tập, tôi chọn đề tài sáng kiến kinh nghiệm của mình là: “MỘT SỐ BÀI TẬP VẬT LÝ NÂNG CAO VỀ MẠCH PHI TUYẾN” Cấu trúc đề tài: - Lý thuyết về mạch phi tuyến. - Phương pháp giải các vấn đề về mạch mạch phi tuyến. - Một số bài tập vận dụng. Các loại bài tập: - Mạch cầu có chứa phần tử phi tuyến - Bài toán đồ thị - Bài toán điốt nắn dòng Phạm Thị Hồng Hoa 1 Trường THPT Chuyên Quảng Bình Sáng kiến kinh nghiêm NỘI DUNG I. Lý thuyết và phương pháp giải bài tập về mạch phi tuyến. 1. Phương pháp thiết lập mạch dao động điện: a. Phương pháp 1 A B C - Đặt tên cho các điểm - Xét xem: + Điện tích giảm hay tăng (Giảm: i = - q’ ; tăng: i = q’) + Dòng điện giảm hay tăng (giảm:  = - Li’ ;  = Li’) - Xác định các hđtUAB ; UBC ; UCD... - Thành lập các phương trình điện thế suy ra phương trình dao động b. Phương pháp 2: Phương pháp năng lượng: CU 2 - Năng lượng điện trường ở tụ có điện dung C: WC = . 2 Li 2 - Năng lượng từ trường ở cuộn dây có độ tự cảm L: WL = 2 2 - Nhiệt lượng tỏa ra trên điện trở R : WR = -i R.t - Theo phương trình định luật bảo toàn năng lượng suy ra phương trình dao động. c. Ví dụ: - Thiết lập pt dao động cho đoạn mạch sau đây: C.U0 C.U0 + A + B + Đặt tên: A, B i + Điện tích giảm: i = - q’ L,i = 0 Phạm Thị Hồng Hoa 2 Trường THPT Chuyên Quảng Bình Sáng kiến kinh nghiêm + Dòng điện trong L tăng dần: EtC = Li’ q q ,, Cộng thế : UAB + UBA =0 -> - + Li’ = 0 - - L. q = 0 C C 1 q”+ q = 0 LC 2. Phương pháp giải bài tập về mạch phi tuyến: a. Phương pháp đồ thị: Từ đặc tuyến của các phần tử ,ta vẽ đặc tuyến chung của mạch, sau đó xác định điểm làm việc theo dữ kiện bài tập: * Các phần tử ghép nối tiếp: Cùng cường độ dòng điện, hiệu điện thế bằng tổng hiệu điện thế hai đầu các phần tử . i(U ) I 1 i(U) U i (U1) i (U2) i(U2) V * Các phần tử ghép song song: Cùng hiệu điện thế giữa hai đầu mỗi phần tử, cộng cường độ dòng điện. I U i(U1) i2(U) i1(U) b. Phương pháp đại số: u V Biểu diễn gần đúng đặc trưng V-A của các phần tử. Phạm Thị Hồng Hoa 3 ,r C D Trường THPT Chuyên Quảng Bình Sáng kiến kinh nghiêm Dựa vào mạch và đặc trưng V-A để giải quyết bài tập cụ thể. c. Phương pháp lặp: U 0 U (i) U 0 U (i) Cường độ dòng điện: i = : i1 = r r U 0 U (i) U 0 U (in 1) i2 = ;..., in = r r Vận dụng công thức Newton: Biểu diễn làm phi tuyến (toàn mạch, từng mạch) G (x) g x0 = 0 Chọn lấy n0 gần đúng x0 thí nghiệm gần đúng theo:x1 = x0 - ' (g(x0 hoặc ..... xn g x0 + 1= = xn thì lấy n0) Như vậy: g(xn ) Xn + 1 = xn - g'(xn ) Phạm Thị Hồng Hoa 4 Trường THPT Chuyên Quảng Bình Sáng kiến kinh nghiêm II. Một số bài tập vận dụng. Phạm Thị Hồng Hoa 5 Trường THPT Chuyên Quảng Bình Sáng kiến kinh nghiêm Phạm Thị Hồng Hoa 6 Trường THPT Chuyên Quảng Bình Sáng kiến kinh nghiêm Phạm Thị Hồng Hoa 7 Trường THPT Chuyên Quảng Bình Sáng kiến kinh nghiêm Phạm Thị Hồng Hoa 8 Trường THPT Chuyên Quảng Bình Sáng kiến kinh nghiêm Phạm Thị Hồng Hoa 9 Trường THPT Chuyên Quảng Bình Sáng kiến kinh nghiêm Phạm Thị Hồng Hoa 10