Bài 14-12CB-Mạch RLC

KiÓm tra bµi còCâu 4: Nếu cường độ dòng điên qua các mạch thuần R, L, C có biểu thức: i = I0cos ω t thức của điện áp giữa hai đầu các phần tử có biểu thức như thế nào?.. Định luật về đi

Kiểm tra bài cũ

Câu 1: Công thức xác định dung kháng của tụ điện

C đối với tần số f là:

C f Z

A : C = 2 π B : ZC = π f C

C f

Z

C C

2

1 :

π

=

C f

Z

1:

Z

.

1 :

π

=

L f Z

B : L = π

L f

Z

2

1 :

π

=

L f Z

A : L = 2 π

Kiểm tra bài cũ

Câu 3: Biểu thức nào không phải biểu thức của định luật Ôm

R

U I

R U I

D : =

KiÓm tra bµi cò

Câu 4: Nếu cường độ dòng điên qua các mạch thuần R, L, C

có biểu thức: i = I0cos ω t thức của điện áp giữa hai đầu các phần tử có biểu thức như thế nào? Vẽ giản đồ véc tơ cho các đoạn mạch đó

1 Định luật về điện áp tức thời :

Trong mạch điện xoay chiều gồm nhiều đoạn mạch mắc nối tiếp thì điện áp tức thời giữa hai đầu của mạch bằng tổng đại

số các điện áp tức thời giữa hai đầu của từng đọan mạch ấy

2 Phương pháp giản đồ Fre-nen :

Mạch điện Giản đồ vectơ

i = I0cos ω t Định luật Ôm; điện áp tức thời u

UL = IZL

u = U0cos( ω t+ )

2 π

II- MẠCH CÓ R,L,C MẮC NỐI TIẾP

U Uur uuur uur uuur= +U +U

Ta viết được biểu thức các điện áp tức thời:

- Điện áp thức thời giữa A và B :

cos(

=

Z R

U I

C

L

=

− +

=

2

2 ( )

I

Định luật Ôm :

U I

Z

=

Cường độ hiệu dụng trong một mạch điện xoay chiều có điện trở R, L, C mắc nối tiếp có giá trị bằng thương số của điện áp hiệu dụng của mạch và tổng trở của mạch:

u trễ pha hơn i ( tính dung kháng )

Với φ là độ lệch pha của u đối với i

2 Độ lệch pha giữa điện áp và dòng điện :

3 Cộng hưởng điện :

• Nếu : Z L = Z c ⇒ϕ =0 : u cùng pha i

Z

U Z

Z R

U I

C

L

=

−+

=

2

Từ công thức của ĐL Ôm

Ta thấy khi ZL = ZC thì I = Imax = U/R: trong mạch có cộng hưởng điện

Điều kiện để có cộng hưởng điện: ZL = ZC

LC C

ω

3 Cộng hưởng điện :

LC C

I = max =

Z = Zmin = R

UL=UC; UR = U

Củng cố

Tổng trở mạch R L C nối tiếp:

Định luật Ôm cho đoạn mạch xoay chiều có R,L, C mắc nối tiếp:

Công thức tính góc lệch pha giữa điện áp và dòng điện: tan φ =

Nếu ZL > ZC: điện áp u sớm pha so với dòng điện i.

Nếu Zl < ZC: điện áp u trễ pha so với dòng điện i.

Cộng hưởng điện xảy ra khi ZL = ZC hay ω 2 = hay ω 2 LC = 1.

Khi đó I sẽ lớn nhất: Imax=

2 ( L C) 2

Z = R + Z Z−

U I Z

=

ZL– ZCR

U R

ϕ

1

LC

Gọi φ = φu - φi

2 Mạch R, C nối tiếp => tan φ = - < 0 => φ < 0 =>

u trễ pha so với i

Z C R

Z L - Z C R

6 Mạch R, L, C nối tiếp (ZC = ZL) => tan φ = = 0 => φ = 0 ; cộng hưởng điện

Z L - Z C R

5 Mạch R, L, C nối tiếp (ZL < ZC) => tan φ = < 0 => φ < 0 =>

u trễ pha so với i 5c

Z L - Z C R

4 Mạch R, L, C nối tiếp (ZL > ZC) => tan φ = > 0 => φ > 0 =>

NÕu cuén d©y cã ®iÖn trë thuÇn R0 ta t¸ch thµnh hai

phÇn tö ®iÖn trë R0 nèi tiÕp víi cuén c¶m thuÇn

0

tan

R R

2 Nếu trong mạch ta xét thiếu phần tử nào trong các công thức ta cho các giá trị của phần tử đó bằng 0

R

Z U

b M¹ch cã R, C m¾c nèi tiÕp

R C

2 2

C

R U U

C

Z R

1 Biểu thức định luật Ôm cho mạch R, L, C mắc nối tiếp:

2 Góc lệch pha giữa u và i:

Z

U Z

Z R

U I

C L

=

− +

tan

C N NH Ầ Ớ

L

Z

R Z

D : tanϕ = −

3: M¹ch ®iÖn xoay chiÒu gåm R, L, C m¾c nèi tiÕp, cã :

a TÝnh tæng trë cña m¹ch

b TÝnh gãc lÖch pha gi÷a u vµ i vµ nhËn xÐt

Ω

= Ω

= Ω

= 30 ; ZL 60 ; ZC 30

R

)

( 4

1 30

30 60

CỦNG CỐ

Ω

= +

=

− +

=

− +

=

2 30 30

30 )

30 60

( 30

) (

2 2

2 2

2 2

Z

Z Z

R

Bài 4: Cường độ dòng điện luôn luôn sớm pha hơn hiệu điện thế ở hai đầu đoạn mạch khi

A đoạn mạch có R và C mắc nối tiếp

B B đoạn mạch có L và C mắc nối tiếp

C đoạn mạch có R và L mắc nối tiếp

D đoạn mạch chỉ có cuộn cảm L

vận dụng

Bài 5: Trong mạch điện xoay chiều chỉ có L (cuộn dây

thuần cảm)và C nối tiếp Trong trường hợp nào thi hiệu

điện thế hai đầu đoạn mạch sớm pha hơn cường độ dòng

điện góc

A.ZL < ZC B ZL = ZC

C.Z =0,5Z D Z > Zc

Bµi 6: Cho m¹ch ®iÖn xoay chiÒu RLC m¾c nèi tiÕp, cã:

H L

F C

R

π π

1 ,

0

; 4000

1

;

30 Ω = =

=

§iÖn ¸p tøc thêi ë hai ®Çu ®o¹n m¹ch lµ: u = 120 2 cos 100 πt(V)

ViÕt biÓu thøc cña dßng ®iÖn trong m¹ch

) (

3 2

30

2 120

2 30 )

40 10

( 30

) (

10 1

, 0 100

40 4000

1

100

1 1

0 0

2 2

2 2

A Z

U I

Z Z

R Z

L Z

C Z

C L

L C

=

− +

π π

ω

vËn dông

)

( 4 4

0

)

( 4

1 30

40

10 tan

rad

rad R

Z Z

i i

i u

C L

π ϕ

π ϕ

ϕ ϕ

ϕ

π ϕ

R R0,L C

) (

10 3

F C

2 A

I0 = 3(A); I = 1,5

)(230)

()

+

= R R Z L Z C Z

và ω = 100π (rad/s)

Từ biểu thức của i:

R R0,L C

cos 2

uR cùng pha với i

R R0,L C

4 2

1 tan

0

πϕ

ϕ = L = ⇒ d =

d

R Z

) ( 2 10

Biểu thức uC

uC chậm pha so với i góc π/2

R R0,L C

rad

R R

Z

AN

L AN

32,01

,0

3

1tan

=

π ϕ

ϕ

)(1010

26 , 0 100

Biểu thức u AN

R R0,L C

) ( 10 10

30 10

) (

2 2

2

2 0

Ω

= +

=

− +

54 , 0 100

cos(

10 30

) )(

325 ,

1 785

, 0 100

cos(

10

30

V t

u

V t

=

π π