Lý_12 Đoạn mạch RLC nối tiếp

PHƯƠNG PHÁP GIẢN ĐỒ FRE-NEN 3.. Độ lệch pha giữa điện áp và dòng điện 1.. Định luật Ôm cho đoạn mạch có R, L, C mắc nối tiếp.. Phương pháp giản đồ Fre-Nen 1.. Định luật về điên áp tức t

TRƯỜNG THPT CẦU KÈ

MẠCH CÓ R, L, C MẮC NỐI TIẾP

I PHƯƠNG PHÁP GIẢN ĐỒ FRE-NEN

3 Cộng hưởng điện 2 Độ lệch pha giữa điện áp và dòng điện

1 Định luật Ôm cho đoạn mạch có R, L, C mắc

nối tiếp Tổng trở

II MẠCH CÓ R, L, C MẮC NỐI TIẾP

2 Phương pháp giản đồ Fre-Nen

1 Định luật về điên áp tức thời

 Bài tập trắc nghiệm

 Củng cố

I PHƯƠNG PHÁP GIẢN ĐỒ FRE-NEN

1. Định luật về điên áp tức thời

D C

B

UAD = UAB+UBC+UCD

UAB UBC UCD

UAD

 Trong mạch điện xoay chiều gồm nhiều đoạn mạch mắc nối tiếp thì điện áp tức thời giữa hai đầu của mạch bằng tôûng đại số các điện áp tức thời giữa hai đầu của từng đoạn mạch ấy

UC

I

UC

2 Phương pháp giản đồ Fre-Nen

Bảng 14.1V

I

UR

Các vectơ quay U và i Định luật Ôm

Mạch

R

u , i cùng pha

I = UR/R

⇒ UR=I.R

C

u trể π /2 so với i

i sớm π /2 so với u

I = UC/ZC

⇒ UC =I.ZC

L

u sớm π /2 so với i

i trể π /2 so với u

I = UL/ZL

⇒ UL =I.ZL

UL

UL I

I

II MẠCH CÓ R, L, C MẮC NỐI TIẾP

1 Định luật Ôm cho đoạn mạch có R, L, C mắc nối tiếp Tổng trở

2

u = U Coswt

u = uR + uL + uC

•Hệ thức điện áp tức thời trong mạch

Biểu diển bằng các vectơ quay

U = UR + UL + UC

•Trong đó :

UR // I ; UL ⊥ I ; UC ⊥ I

UL

UR

I

U ϕ

UC

ULC

UC = ZC I

UL = ZLI

UR = R.I

U L < U C

U L > U C

UL

UR

I

U

ϕ

UC

ULC

O

A B

Xét ∆OAB

OA2 = OB2 + AB2

U2 = U2

R + U2

LC

Với : UR = I.R

ULC = (ZL – ZC ).I

⇒U2 = (I.R)2 +((ZL-ZC).I )2

= (R2 + (ZL-ZC)2).I2

⇒ I= = U U

Với : Z = R2 + (ZL-ZC)2 gọi là tổng trở của mạch

A R L C B

U I

I = UZ Cường độ hiệu dụng trong mạch điện xoay chiều có

R , L , C mắc nối tiếp có giá trị bằng thương số của

điện áp hiệu dung của mạch và tổng trở của mạch

Z = R2 + (ZL-ZC)2

2 Độ lệch pha giữa điện áp và dòng điện

UL

UR

I

U ϕ

UC

ULC

UL

UR

I

U

ϕ

UC

ULC

tanϕ = ULC

UR tanϕ = =UL- UC ZL - ZC

UR R

ϕ Độ lệch pha của u và i

Nếu ZL > ZC thì ϕ > 0

u sớm pha hơn i một góc ϕ

Nếu ZL < ZC thì ϕ < 0

u trể pha hơn i một góc ϕ

Chú ý : nếu ϕ là độ lệch pha của i đối với u thì

tanϕ = ZC - ZL

3 Cộng hưởng điện

 Nếu ZL = ZC Thì tanϕ = 0 ⇒ ϕ = 0

Dòng điện cùng pha với điện áp

I = = U U

Đó là hiện tượng cộng hưởng

 Điều kiện để có cộng hưởng điện là:

 ZL = ZC ⇒ Lω = 1C.

ω Hay ω2 LC = 1

Củng cố :

Z = R2 + (ZL-ZC)2 gọi là tổng trở của mạch

U I

⇒ I= = U U

ZL - ZC R

Nếu ZL > ZC thì ϕ > 0 u sớm pha hơn i một góc ϕ

Nếu ZL < ZC thì ϕ < 0 u trể pha hơn i một góc ϕ

 Điều kiện để có cộng hưởng điện là:

 ZL = ZC ⇒ Lω = 1C.

ω ⇔ ω2 LC = 1

tanϕ = = 0

⇒ ϕ = 0

ZL - ZC

Bài tập trắc nghiệm

A 5,66 A

C 3,85 A

B 4 A

D Giá trị khác

∼

Cho mạch điện như

hình vẽ

Cho biết: R = 50Ω

L = 0,1/π H ; C = 10-3/π F

(V)

Dòng điện hiệu dụng qua

mạch là ?

2

•u = 200 Cos100 π t

Bài tập trắc nghiệm

∼

Cho mạch điện như

hình vẽ

Cho biết: R = 50Ω

L = 0,1/π H ; C = 10-3/π F

(V)2

•u = 200 Cos100 π t

A i = 4 cos(100 2 πt+ π/2) B i = 4 cos(100 2 πt- π/2)

C i = 4 cos100 2 πt D i = 4 cos(100 2 πt+ π)

Hệ thức dòng điện tức thời của i là :

Bài tập trắc nghiệm

Cho mạch điện như hình vẽ

Cho biết: R = 10Ω

L = 0,1/π

(V)

u = 400 Cos100 π t

Dòng điện hiệu dụng qua mạch, và độ lệch pha

giữa u và i là ?

A I = 20 A ; ϕ = π/4 B I = 20 A ; ϕ = - π/4

C I = 10 A ; ϕ = π/2 D I = 10 A ; ϕ = - π/2

Bài tập trắc nghiệm

Hợp X có chứa

R

Cho biết

i sớm pha hơn u một góc π/3

D Tụ điện

C Điện trở và cuộn cảm

Cho hình vẽ