Bài 28. MẠCH R, L, C MẮC NỐI TIẾP CỘNG HƯỞNG ĐIỆN docx

- Hiên tượng cộng hưởng điện và điều kiện để xảy ra hiện tượng cộng hưởng.. - Vôn kế đo điện áp trên mỗi phần tử.. Phương pháp giản đồ Frenen cho mỗi đoạn mạch.. Hy viết Bàiểu thức điện

Bài 28

MẠCH R, L, C MẮC NỐI TIẾP

CỘNG HƯỞNG ĐIỆN

I Mục tiêu:

1) Kiến thức:

- Xác định tổng trở của mạch R, L, C mắc nối tiếp, mối quan hệ giữa điện áp và cđdđ thông qua góc lệch pha 

- Hiên tượng cộng hưởng điện và điều kiện để xảy ra hiện tượng cộng hưởng

2) Kĩ năng:

- Bàiết cách vẽ giản đồ vec tơ nghiên cứu đoạn mạch RLC

- Vận dụng tốt công thức được xây dựng trong bài

II Chuẩn bị:

1) GV:

- Bố trí một mạch RLC trên mặt bảng thẳng đứng để làm TN

- Một nguồn điện xoay chiều

- Vôn kế đo điện áp trên mỗi phần tử

2) HS: Ôn tập kiến thức về R, L, C trong mạch xoay chiều Phương pháp giản đồ Frenen cho mỗi đoạn mạch

II Tổ chức các hoạt động dạy học:

Hoạt động 1 (10’) Kiểm tra:

- GV dùng nội dung này để ôn tập kiến

thức, xây dựng vấn đề mới ở mục 1

(SGK) về: Các giá trị tức thời

Cu hỏi kiểm tra:

H 1 Với dịng điện qua R hoặc L hoặc C

có Bàiểu thức i  I0cos(  t ) Hy viết

Bàiểu thức điện áp 2 đầu mỗi phần tử,

nêu mối quan hệ giữa điện áp và cđdđ

cho mỗi trường hợp?

H 2 Hy nu cc cơng thức p dụng cho

đoạn mạch một chiều mắc nối tiếp?

-GV giới thiệu: các công thức trên vẫn

áp dụng được cho dịng điện xoay chiều

với các giá trị tức thời Nêu yêu cầu của

nội dung bài học

H 3 (Theo qui luật của dao động tổng

hợp) Điện áp 2 đầu mạch AB như thế

nào?

HS được kiểm tra thực hiện yêu cầu trên bảng

HS ghi lại hai cơng thức:

I = I1+I2+…+In

U = U1+U2+…+Un

1) Cc gi trị tức thời:

Giả sử dịng điện có cường độ:

0cos( )

i  I  t

Bàiều thức điện áp tức thời 2 đầu mỗi phần tử

cos( );

2

2











Điện áp tức thời giữa hai đầu mạch AB

u = uR + uL + uC u: là điện áp Bàiến thiên điều hịa với tần

số gĩc

-Thảo luận nhóm, dự đoán kết quả: u Bàiến thiên điều hịa với tần

số gĩc 

Hoạt động 2 (20’) Tìm hiểu: GIẢN ĐỒ FRE-NEN QUAN HỆ GIỮA DÒNG ĐIỆN

VÀ ĐIỆN ÁP

-Hướng dẫn HS vẽ v trình

by về gin đồ Frenen cho

đoạn mạch.Nêu câu hỏi:

H 1 Góc hợp bởi các vectơ

, ,

R L C

U U U  

với trục Ox

vào thời điểm t= 0 như thế

nào?

- Gọi 1 HS lên bảng vẽ

giản đồ Frenen cho đoạn

mạch

(HS cĩ thể tiến hnh 1 trong

2 qui tắc tổng hợp vectơ)

H 2 Từ giản đồ Frenen, lập

Bàiểu thức xác định điện

áp hiệu dụng 2 đầu mạch?

- Vẽ các vectơ

, ,

U U U

  

và vec tơ tổng U

theo qui tắc hình bình hnh

-Lập Bàiểu thức 28.3 SGK

a) Giản đồ Frenen:

uR  UR;uL  UL;uC  UC; vào thời điểm t = 0, góc hợp bởi các vec tơ U U U R, L, C

  

với trục Ox lần

lượt là: 0;

2



;

2



H 3 Điện áp hiệu dụng 2

đầu một phần tử trong

đoạn mạch RLC nối tiếp

có thể lớn hơn điện áp hiệu

dụng giữa 2 đầu đoạn

mạch được không? Cho

VD?

H 4 Nu nhận xét về đại

lượng Z (Bàiểu thức 28.5)?

H 5 Trên giản đồ vectơ;

góc  được xác định thế

nào?

- GV giới thiệu qui luật

liên hệ về pha của điện áp

và cđdđ bằng nội dung

- Suy nghĩ c nhn, thảo luận nhĩm tìm VD:

Chọn L v C sao cho:

200 400 200

L C R

U V

U V

U V













Khi đó U  200 2V;

UC > U

-Nhận xét về đại lượng

Z

b) Định luật Ôm cho đoạn mạch RLC nối tiếp Tổng trở

 2

2

U  U  U U với

UR = IR; UL = IZL; UC = IZC

 2 2

L C

U I



Đại lượng

 2

2

Z R  Z Z đóng vai trị tương tự như điện trở đối với dịng điện không đổi: tổng trở của đoạn mạch

U I Z



c) Độ lệch pha của điến áp so với cường độ dịng điện

R

+  > 0: i trễ pha so với u

được ghi ở cột phụ:

Nếu uU0cos( t u)

thì iI0cos( t u )

với  được xác định từ

công thức (28.6)

-Lập Bàiểu thức tính

độ lệch pha của điện

áp so với cđdđ Nhận

ra sự lệch pha của u v i

theo cc gi trị của ZL v

ZC

+  < 0: u trễ pha so với i

Hoạt động 3 (5’) Tìm hiểu: CỘNG HƯỞNG ĐIỆN

Gợi ý HS tìm hiểu hiện

tượng cộng hưởng:

H 1 Để I đạt cực đại, cần

có điều kiện gì?

- Hướng dẫn HS lập luận,

tìm điều kiện để có cộng

hưởng điện: khi nghiên

cứu đoạn mạch xoay

chiều, ta quan tâm đến 4

đại lượng: Z, U, I, , hình

28.4 đề cập đến sự liên hệ

giữa các đại lượng trên

H 2 Khi có cộng hưởng

điện, các đại lượng trên

- Quan st hình 28.4 Tìm hiểu sự phụ thuộc của cđdđ vào tần số góc

* Giữ nguyên giá trị của U, thay đổi  đến giá trị sao cho

1 0

L C





  thì xảy ra hiện tượng công hưởng điện Khi đó: Z =

Zmin = R

max

U

I I

R

UL = UC;  = 0

* Để có cộng hưởng điện:

ZL = ZC

đạt giá trị thế no?

H 3 Trong trường hợp nào

khi tăng dần điện dung C

của tụ điện trong đoạn

mạch RLC mắc nối tiếp

thì cđdđ hiệu dụng tăng

rồi giảm?

- Đọc SGK, ghi nhận kết quả và điều kiện để xảy ra hiện tượng cộng hưởng

- Trả lời Nếu 1 L

C 

+ Khi tăng C thì 1

C



giảm, khi đó (ZL-ZC) giảm  Z giảm thì I tăng

+ Khi I vượt quá Imax thì lại giảm

1 1

L C

LC









Hoạt động 4 (5’) củng cố - dặn dị:

* GV: Hướng dẫn HS sử dụng cơng thức tính Z, I,  của mạch RLC nối tiếp Vận dụng cho từng trường hợp đặc Bàiệt của đoạn mạch chỉ có 1 phần tử R, L, C hoặc 2 phần tử RL, LC, RC

* HS: Ghi nội dung tổng hợp, những Yêu cầu chuẩn bị ở nh Xem lại cch tính cơng suất của dịng điện không đổi

III Rút kinh nghiệm – Bổ sung: