luyện thi đh kit 1 (đặng việt hùng) - mạch điện xoay chiều rlc - p1 (tài liệu bài giảng)

Khi đó ta nói m ch có tính dung kháng.

I M CH I N XOAY CHI U RLC N I TI P

c đi m:

2 2







 nh lu t Ohm cho m ch:

2 2

2

2 2

U I









 l ch pha c a đi n áp và c ng đ dòng

đi n trong m ch là , đ c ch i b i

R

- Khi UL > UC hay ZL > ZC thì u nhanh pha

h n i góc (Hình 1) Khi đó ta nói m ch có

tính c m kháng

- Khi UL < UC hay ZL < ZC thì u ch m pha

h n i góc (Hình 2) Khi đó ta nói m ch có

tính dung kháng

(Hình 2)

Ví d 1: Cho m ch đi n RLC có R10 3 , L 3 (H), C103 (F).

t vào hai đ u m ch đi n áp xoay chi u có giá tr hi u d ng 120 V, t n s 50 Hz

a) Tính t ng tr c a m ch

b) Tính c ng đ hi u d ng c a dòng đi n qua m ch

c) i n áp hi u d ng trên t ng ph n t R, L, C

H ng d n gi i:

a) Tính t ng tr c a m ch

Ta có ZL = L = 30 ; ZC= 20

Z R  Z Z  10 3 10 20

(TÀI LI U BÀI GI NG)

GIÁO VIÊN: NG VI T HÙNG

ây là tài li u tóm l c các ki n th c đi kèm theo bài gi ng “M ch đi n xoay chi u RLC (ph n 1)“ thu c khóa h c

LT H KIT-1 : Môn V t lí(Th y ng Vi t Hùng) t i website Hocmai.vn có th n m v ng ki n th c ph n “M ch đi n

xoay chi u RLC (ph n 1)”, B n c n k t h p theo dõi bài gi ng v i tài li u này

b) C ng đ hi u d ng qua m ch I U 120 6 A.

Z 20

c) i n áp hi u d ng trên t ng ph n t là

R

U I.R 60 3V

U I.Z 180 V

U I.Z 120 V







Ví d 2: Cho m ch đi n RLC có R10 , L0,1 (H), C103 (F).

2

i n áp hai đ u m ch là    

u 60 2cos 100 t V.

3

Vi t bi u th c c a i, u R ; u L ; u C ; u RL

H ng d n gi i:

………

………

………

………

………

………

………

Ví d 3: Cho m ch đi n RLC có R10 , L0,1 (H), C103 (F) 4 i n áp hai đ u t đi n là       C 3 u 50 2cos 100 t V 4 Vi t bi u th c c a i, u R ; u L H ng d n gi i: ………

………

………

………

………

Ví d 4: Cho đo n m ch RLC g m R = 80 , L = 318 (mH), C = 79,5 ( F) i n áp gi a hai đ u đo n m ch có bi u th c u120 2cos 100 t V 

a) Vi t bi u th c c ng đ dòng đi n ch y trong m ch và tính đi n áp hi u d ng gi a hai đ u m i d ng c b) Tính đi n áp hi u d ng gi a hai đ u R, hai đ u L và hai đ u C

c) Vi t bi u th c đi n áp hai đ u R, hai đ u L, hai đ u C

H ng d n gi i:

a) Ta có

L

Z L 100 0,318 100

C 100 79,5.10







T ng tr c a m ch là Z R2(ZLZ )C 2  802(100 40) 2 100

C ng đ dòng đi n c a m ch : I U1001A I 2 A

G i  là đ l ch pha c a u và i, ta có ZL ZC 100 40 3

Mà  u i  i u  0,64rad

V y bi u th c c ng đ dòng đi n trong m ch là i 2cos 100 t 0,64 A. 

b) Theo a ta có I = 1 A, đi n áp hi u d ng gi a hai đ u m i ph n t là

R

U I.R 80 V

U I.Z 100 V

U I.Z 40 V







c) Vi t bi u th c hai đ u m i ph n t R, L và C

 Bi u th c đi n áp gi a hai đ u R

U 80 VU 80 2 V

Do uR cùng pha v i i nên uR  i 0,64raduR80 2cos 100 t 0,64 V.  

 Bi u th c đi n áp gi a hai đ u L

U 100 VU 100 2 V

Do uLnhanh pha h n i góc /2 nên uL i uL i 0,64 rad

Bi u th c đi n áp hai đ u L là uL 100 2cos 100 t 0,64 V

2



 Bi u th c đi n áp gi a hai đ u C

U 40 VU 40 2 V

Do uC ch m pha h n i góc /2 nên uC i uC i 0,64rad

Bi u th c đi n áp hai đ u t C là uC 40 2cos 100 t 0,64 V

2

Ví d 5: Cho đo n m ch RLC g m R 10 , L 1 (H),C 103 (F).

10 2 i n áp hai đ u cu n c m có bi u th c

L

u 20 2 cos 100 t V.

2 a) Vi t bi u th c c ng đ dòng đi n ch y trong m ch

b) Vi t bi u th c đi n áp hai đ u đo n m ch u, hai đ u đi n tr u R , hai đ u t đi n u C , u RL , u RC

H ng d n gi i:

a) T gi thi t ta có 2  2

C

R 10









T đó ta đ c oL

o L

Do ulnhanh pha h n i góc /2 nên uL i i uL 0 i 2 2 cos 100 t A. 

b) Vi t bi u th c u, uR, uC, uRL, uRC

 Vi t bi u th c a u:

+ Ta có UoI Zo 2 2.10 240 V

+ l ch pha c a u và i: L C

T đó ta có bi u th c c a đi n áp hai đ u m ch u 40cos 100 t V.

4

 Vi t bi u th c c a uR:

+ Ta có UoR I Ro 2 2.1020 2 V

+ l ch pha c a uR và i: uR  i  0 uR 20 2cos 100 t V. 

 Vi t bi u th c c a uC:

+ Ta có UoCI Zo C 2 2.2040 2 V

+ l ch pha c a uC và i:

C

 Vi t bi u th c c a uRL:

+ Ta có UoRLI Zo RL2 2 R2Z2L 2 2 102102 40V

+ l ch pha c a uRL và i:

L

Z

T đó ta có uRL 40cos 100 t V

4

 Vi t bi u th c c a uRC:

+ Ta có UoRCI Zo RC2 2 R2Z2C 2 2 102202 20 10V

+ l ch pha c a uRC và i:

C



T đó ta có RL

63

u 20 10 cos 100 t V

180

Ví d 6: Cho đo n m ch RLC g m R40 , L 3 (H),C 103 (F).

10 7 i n áp hai đ u đo n m ch RL có bi u

th c u RL120cos 100 t V 

a) Vi t bi u th c c ng đ dòng đi n ch y trong m ch

b) Vi t bi u th c đi n áp hai đ u đo n m ch

H ng d n gi i:

a) T gi thi t ta có 2  2

L

C

R 40





T đó ta có oRL

o

RL

M t khác

RL

L

b) l ch pha c a u và i: L C

ng th i Uo I Zo 2, 4.40 2 96 2 V u 96 2 cos 100 t 41 V

90

Ví d 7: Cho m ch đi n xoay chi u RLC v i R = 30 ; C103 (F); u120cos(100 t)V; U L120V

9 Tìm giá tr c a L và vi t bi u th c c ng đ dòng đi n

H ng d n gi i:

………

………

………

………

………

II C NG H NG I N TRONG M CH RLC N I TI P  Khái ni m v c ng h ng đi n Khi ZL ZC L 1 2 1 1 C LC LC        thì trong m ch có x y ra hi n t ng c ng h ng đi n  c đi m c a hi n t ng c ng h ng đi n + Khi x y ra hi n t ng c ng h ng đi n thì t ng tr c a m ch đ t giá tr nh nh t, Zmin = R  c ng đ hi u d ng c a dòng đi n đ t giá tr c c đ i v i max U I R  + i n áp gi a hai đ u đi n tr R b ng v i đi n áp hai đ u m ch, UR = U + C ng đ dòng đi n trong m ch cùng pha v i đi n áp hai đ u m ch + Các đi n áp gi a hai đ u tu đi n và hai đ u cu n c m có cùng đ l n nh ng ng c pha nên tri t tiêu nhau + i u ki n c ng h ng đi n 1 1 2 f LC 1 LC 2 LC      Chú ý: Khi đang x y ra c ng h ng thì t ng tr c a m ch đ t c c ti u, c ng đ dòng đi n đ t c c đ i N u ta t ng hay gi m t n s dòng đi n thì t ng tr c a m ch s t ng, đ ng th i c ng đ dòng đi n s gi m Ví d 1 M t đo n m ch n i ti p g m m t đi n tr R = 10 , cu n dây thu n L = 5 mH và t đi n C = 5.10 –4 F Hi u đi n th hai đ u đo n m ch U = 220 V

a) Xác đ nh t n s c a dòng đi n đ có c ng h ng

b) Tính c ng đ qua m ch và các hi u đi n th U L , U C khi có c ng h ng

H ng d n gi i:

a) L C

b) V i f = 100 Hz thì f100 Hz 200 ZL L 200 5.10 33,14 ZC

Khi có c ng h ng thì I Imax U 220 22A UL UC I.ZL 22.3,14 69V

Ví d 2 t vào hai đ u đo n m ch RLC n i ti p m t đi n áp xoay chi u có giá tr hi u d ng không đ i thì

đi n áp hi u d ng trên các ph n t R, L và C l n l t là 30 V, 50 V và 90 V Khi thay t C b ng t C đ m ch

có c ng h ng đi n thì đi n áp hi u d ng gi a hai đ u đi n tr R b ng

H ng d n gi i:

T gi thi t ta tính đ c đi n áp hai đ u m ch là 2  2 2  2

U U  U U  30  50 90 50 V

Khi thay t C b ng t C đ có c ng h ng đi n, theo đ c đi m c ng h ng ta đ c UR = U = 50 V

V y A đúng

Giáo viên: ng Vi t Hùng Ngu n : Hocmai.vn