Mạch xoay chiều chỉ có một trong những phần tử là điện trở R, cuộn cảm thuần L hay tụ điện C đang được bọn họ tìm hiểu trong bài học trước. Trong nội dung bài viết này chúng ta tiếp tục tò mò với những mạch điện xoay chiều tất cả các phần tử khác nhiều loại mắc tiếp liền nhau.

Bạn đang xem: Trong mạch điện xoay chiều rlc mắc nối tiếp thì


Vậy khi mạch chuyển phiên chiều gồm 3 thành phần R, L, C nối tiếp thì cách làm định qui định Ôm được tính như vậy nào? Pha thuở đầu giữa Hiệu điện cố và Cường độ mẫu điện nhờ vào vào quý giá của cuộn cảm và tụ năng lượng điện không? hiện tượng lạ cộng hưởng trọn điện xảy ra khi nào, công thức tính ra sao? bọn họ sẽ khám phá qua nội dung bài viết dưới đây.

I. Cách thức giản thứ Fre-nen vào mạch chuyển phiên chiều

1. Định quy định về năng lượng điện áp tức thời

- vào mạch năng lượng điện xoay chiều với nhiều đoạn mạch mắc nối tiếp thì năng lượng điện áp tức thời giữa hai đầu của mạch bằng tổng đại số những điện áp tức thời thân hai đầu của từng đoạn mạch ấy.

 u = u1 + u2 + u3 + ...

2. Phương thức giản đồ gia dụng Fre-nen

- biểu diễn riêng từng năng lượng điện áp UR ; UL ; UC theo giản trang bị Fre-nen ta được bảng sau:

*

- Phép cộng đại số các đại lượng xoay chiều hình sin (cùng tần số) được sửa chữa thay thế bằng phép tổng hợp các vectơ quay tương ứng.

II. Mạch luân phiên chiều gồm R, L, C mắc nối tiếp

1. Định nguyên lý Ôm cho đoạn mạch tất cả R, L, C mắc nối tiếp. Tổng trở

 

*

• Giả sử điện áp tức thời thân hai đầu đoạn mạch là: 

*

• Hệ thức năng lượng điện áp tức thời trong mạch là: u = uR + uL + uC

• Biểu diễn năng lượng điện áp tức thời bằng vectơ quay, ta bao gồm hệ thức:

*

- vào đó: UR = R.I; UL = ZL.I; UC = ZC.I và 

*

- Có 

*
 và 
*
 cùng phương (cùng vuông góc với 
*
) và ngược chiều nhau nên:

 Đặt: 

*

 Ta có: 

*

- trả sử: UC > UL hay ZC > ZL ta gồm giản thứ Fre-nen như hình sau:

 

*

 Từ giản vật dụng trên, ta có: 

*

 Nghĩa là: 

*
 với  gọi là tổng trở của mạch.

- Tổng trở của mạch R, L, C mắc nối tiếp: 

• Định chính sách Ôm (OHM) mang lại đoạn mạch chỉ bao gồm R, L, C mắc nối tiếp: Cường độ hiệu dụng vào một mạch điện xoay chiều bao gồm R, L, C mắc nối tiếp có giá bán trị bằng thương số của điện áp hiệu dụng của mạch và tổng trở của mạch: 

 

*

2. Độ lệch sóng giữa điện áp và mẫu điện (pha ban đầu của hiệu điện nạm và cường độ mẫu điện).

• 

*

• nếu như ZL > ZC ⇒ φ > 0: u nhanh chóng pha rộng i (mạch bao gồm tính cảm kháng)

• nếu như ZL C ⇒ φ 3. Cùng hưởng điện

Điều kiện xảy ra cộng hưởng điện: 

*
 hay 
*

 ⇒ tanφ = 0 ⇒ φ = 0 : u cùng pha với i

Phát biểu về hiện tượng lạ cộng hưởng điện: hiện tượng lạ cộng hưởng trọn trong mạch năng lượng điện xoay chiều R, L, C mắc nối tiếp là hiện tượng lạ cường độ cái điện vào mạch R, L, C đạt đến giá trị cực lớn khi ZL = ZC.

Hệ quả: 

*

III. Bài tập vận dụng mạch luân chuyển chiều R, L, C mắc nối tiếp

* Như vậy, nhằm giải bài bác tập mạch R, L, C mắc nối liền các em đề nghị nhớ các hệ thức sau:

Tổng trở của mạch R, L, C nối tiếp: 

Định khí cụ Ôm (Ohm) cho đoạn mạch R, L, C mắc nối tiếp: 

Công thức tính độ lệch pha φ giữa điện áp và loại điện: 

*

◊ trường hợp ZL > ZC ⇒ φ > 0: u mau chóng pha rộng i (mạch gồm tính cảm kháng)

◊ nếu như ZL C ⇒ φ L = ZC hay ω2LC = 1 lúc ấy cường độ loại điện qua mạch lớn nhất: 

*

* Bài 1 trang 79 SGK trang bị Lý 12: Phát biểu định quy định Ôm so với mạch năng lượng điện xoay chiều tất cả R, L, C mắc nối tiếp.

° lời giải bài 1 trang 79 SGK đồ dùng Lý 12:

- Phát biểu định hiện tượng Ôm của dòng điện xoay chiều của đoạn mạch R, L, C mắc nối tiếp: Cường độ hiệu dụng vào mạch R, L, C mắc nối liền có giá chỉ trị bằng thương số của năng lượng điện áp hiệu dụng thân hai đầu mạch và tổng trở của mạch.

- Biểu thức:

*

* bài 2 trang 79 SGK đồ gia dụng Lý 12: Dòng nào gồm cột A tương xứng với cái nào làm việc cột B?

AB
Mạch gồm Ra) u mau chóng pha rộng so cùng với i
Mạch gồm R, C mắc nối tiếpb) u sớm pha π/2 đối với i
Mạch bao gồm R, L mắc nối tiếpc) u trễ pha rộng so cùng với i
Mạch gồm R, L, C mắc thông liền (ZL>ZC)d) u trễ pha π/2 so với i
Mạch bao gồm R, L, C mắc tiếp liền (ZLC)e) u cùng pha so với i
Mạch bao gồm R, L, C mắc thông liền (ZL=ZC)i) cùng hưởng

° giải thuật bài 2 trang 79 SGK đồ vật Lý 12:

Ta có những tương ứng sau: 1e; 2c; 3a; 4a; 5c; 6f.

* Bài 3 trang 79 SGK đồ vật Lý 12: Trong mạch năng lượng điện xoay chiều nối tiếp, cùng hưởng là gì? Đặc trưng của cùng hưởng?

° lời giải bài 3 trang 79 SGK đồ Lý 12:

+ cộng hưởng điện là hiện tượng kỳ lạ trong mạch R, L, C mắc tiếp liền có cường độ loại điện trong mạch đạt giá bán trị cực lớn khi cảm kháng và dung kháng có mức giá trị cân nhau (ZL = ZC)

+ Đặc điểm: Tổng trở mạch Z = R là nhỏ dại nhất với I = U/R là to nhất.

+ mẫu điện i thuộc pha với điện áp u: U = UR và UL = UC

* Bài 4 trang 79 SGK vật dụng Lý 12: Mạch điện xoay chiều gồm bao gồm R = 20ω mắc thông suốt với tụ năng lượng điện C = 1/2000π F. Tra cứu biểu thức cường độ tức thời i, biết u = 60√2cos100πt (V).

° giải mã bài 4 trang 79 SGK trang bị Lý 12:

- Mạch R thông suốt tụ năng lượng điện thì i sớm pha so với u một góc φ. Ta bao gồm

*

 

*
 , với

 

*
*

 

*

 φ = φu – φi ⇒ φi = φu – φ = 0 – (-π/4) = π/4

i = 3cos(100πt + π/4) (A)

* Bài 5 trang 79 SGK thiết bị Lý 12: Mạch điện luân phiên chiều gồm bao gồm R = 30Ω thông liền với cuộn cảm: L = 0,3/π H. đến điện áp tức thời giữa hai đầu mạch u = 120√2cos100πt (V). Viết biểu thức của i.

° giải thuật bài 5 trang 79 SGK trang bị Lý 12:

- Cảm kháng: ZL = L.ω = (0,3/π).100π = 30 (ω).

- Mạch R thông liền với cuộn cảm thì i trễ trộn so cùng với u một góc φ.

- Ta tất cả

*
 ⇒ i = I0cos(100πt + φi), với

 

*
*

 

*

⇒ φ = φu – φi → φi = φu – φ = 0 – π/4 = – π/4

 i = 4cos(100πt – π/4) (A)

* Bài 6 trang 79 SGK trang bị Lý 12: Mạch năng lượng điện xoay chiều tất cả điện trở R = 30Ω nối liền với một tụ năng lượng điện C. Cho biết thêm điện áp hiệu dụng giữa hai đầu mạch bởi 100V, thân hai đầu tụ điện bằng 80V, tính ZC và độ mạnh hiệu dụng I.

° giải mã bài 6 trang 79 SGK vật Lý 12:

- Mạch R nối liền với C nên UR→ và UC→ vuông góc cùng với nhau, ta có:

 

*
*

*
*

* Bài 7 trang 80 SGK vật dụng Lý 12: Mạch năng lượng điện xoay chiều tất cả điện trở R = 40Ω ghép thông liền với cuộn cảm L. Cho thấy thêm điện áp tức thời hai đầu mạch u = 80cos100πt (V) với điện áp hiệu dụng nhì đầu cuộn cảm UL = 40V.

a) xác minh ZL

b) Viết biểu thức của i.

° giải mã bài 7 trang 80 SGK thứ Lý 12:

- Mạch R thông suốt với L, ta có: u = 80cos100πt (V); R = 40Ω; UL = 40V;

*

a) bởi uL nhanh pha hơn cường độ loại điện i một góc π/2, và uR đồng pha với i nên 

*
 và 
*
 vuông góc cùng với nhau, ta có:

 

*
*

 

*
*

b) Biểu thức của i, đoạn mạch R, L thì i trễ pha so với u một góc φ

- Ta có: u = 80cos100πt (V) ⇒ i = I0cos(100πt + φi); với

*

 

*

φ = φu – φi → φi = φu – φ = 0 – π/4 = – π/4

*

* bài bác 8 trang 80 SGK thiết bị Lý 12: Mạch năng lượng điện xoay chiều tất cả có: R = 30Ω, C = 1/5000π F, L = 0,2/π H. Biết hiệu áp tức thời nhị đầu mạch u = 120√2cos100πt (V). Viết biểu thức của i.

° giải thuật bài 8 trang 80 SGK đồ gia dụng Lý 12:

- Ta có, R = 30Ω,

*
 (F) 
*
 

- Lại có: 

*
(H) ⇒ ZL = Lω = đôi mươi (Ω).

⇒ Tổng trở:

*
 

* Biểu thức của i:

- Ta có:

*
⇒ i = I0cos(100πt + φi)

 Với

*
 

 

*

 ⇒ φ = φu – φi → φi = φu – φ = 0 – (-π/4) = π/4 rad

 ⇒ i = 4cos(100πt + π/4) (A)

* Bài 9 trang 80 SGK đồ Lý 12: Mạch điện xoay chiều gồm bao gồm R = 40Ω, C = 1/4000π F , L = 0,1/π H. Biết hiệu áp tức thời nhì đầu mạch u = 120√2cos100πt (V).

a) Viết biểu thức của i.

b) Tính UAM (hình dưới)

 

*

° lời giải bài 9 trang 80 SGK vật Lý 12:

- Ta có: R = 40Ω,

*
 
*

- Lại có:

*
 ⇒ ZL = Lω = 10(Ω).

Xem thêm: Dàn Ý Cảnh Đợi Tàu Trong Tác Phẩm Hai Đứa Trẻ, Phân Tích Cảnh Đợi Tàu Trong Hai Đứa Trẻ

⇒ Tổng trở: 

*

a) Biểu thức của i:

- Ta có: u = 120√2cos100πt (V) → i = I0cos(100πt + φi)

 Với

*

*

⇒ φ = φu – φi → φi = φu – φ = 0 – (- 0,6435) = 0,6435 rad

*

b) Điện áp hiệu dụng ở nhì đầu AM:

 

*
*

* Bài 10 trang 80 SGK thứ Lý 12: Cho mạch điện xoay chiều R = 20Ω, L = 0,2/π H với C = 1/2000π F. Biết năng lượng điện áp tức thời hai đầu mạch u = 80cosωt (V), tính ω để trong mạch có cộng hưởng. Lúc đó viết biểu i.

° lời giải bài 10 trang 80 SGK đồ vật Lý 12:

♦ Để mạch gồm cộng hưởng trọn thì: ZL = ZC ⇔ ω2LC = 1

*

♦ Biểu thức của i:

- vì chưng mạch R, L, C cộng hưởng ⇒ i cùng pha với u

- Ta có: u = 80cosωt ⇒ i = I0cos(ωt)

 Với 

*
; ω = 100π (rad/s) ⇒ i = 4cos(100πt) (A)

* Bài 11 trang 80 SGK vật Lý 12: Chọn câu đúng. Đoạn mạch bao gồm R, L, C mắc tiếp liền có R = 40Ω,

*
. Đặt vào nhị đầu mạch điện áp
*
. Cường độ cái điện liền trong mạch là:

 A.

*
 (A)

 B.

*
(A)

 C.

*
 (A)

 D.  (A)

° giải thuật bài 11 trang 80 SGK vật Lý 12:

♦ Đáp án đúng: D. (A)

- Ta có: ZL = 60Ω; ZC = 20Ω

- Tổng trở của mạch:

 

*
*

- Biểu thức của i:

 Ta có: u = 240√2cos100πt (V) ⇒ i = I0cos(100πt + φi)

 Với

*

 

*

⇒ φ = φu – φi → φi = φu – φ = 0 – π/4 = – π/4 rad

⇒ i = 6cos(100πt – π/4) (A)

* Bài 12 trang 80 SGK vật Lý 12: Chọn đáp án đúng: Đoạn mạch gồm R, L, C mắc nối tiếp có R = 40Ω,

*
. Đặt vào nhì đầu mạch năng lượng điện áp 
*
(V). Cường độ mẫu điện liền trong mạch là: