Công lý

Cho Một Đoạn Mạch Điện Xoay Chiều Chỉ mang Cuộn Cảm Thuần, Mạch Điện Xoay Chiều Chỉ mang Cuộn Cảm Thuần

[Globalizethis]

Mạch điện xoay chiều chỉ mang một phần tử: Điện trở R, Tụ điện C hay Cuộn cảm thuần L – Vật lý 12 bài 13

Trong mạch điện xoay chiều thường mang những phần tử như điện trở (R), tụ điện (C) hay cuộn cảm thuần (L). Với mỗi phần tử khác nhau trong mạch điện sẽ cho công thức tính cường độ dòng điện I khác nhau, độ lệch pha ban đầu giữa hiệu điện thế U và cường độ dòng điện I cũng khác nhau.những bạn đang xem: Cuộn cảm thuần là gì

Vậy đối với mạch điện xoay chiều chỉ mang một phần tử là điện trở R, tụ điện C hay cuộn cảm thuần L thì công thức tính cường độ dòng điện như thế nào? Hiệu điện thế U sớm hay trễ pha so với cường độ dòng điện I, chúng ta cùng tìm hiểu biết qua bài viết dưới đây.

những bạn đang xem: Cuộn cảm thuần

I. Mối quan hệ giữa U và I trong mạch điện xoay chiều

• Nếu cường độ dòng điện trong mạch xoay chiều mang dạng:

 

*

• lúc đó, ta mang:

 ° φ>0: u sớm pha φ so với i

 ° φII. Mạch điện xoay chiều chỉ mang điện trở R

một. Khảo sát mạch xoay chiều chỉ mang điện trở R

*

– Nối 2 đầu R vào điện áp xoay chiều u = U0cosωt

*

*

2. Định luật ôm (Ohm) cho mạch điện xoay chiều chỉ mang điện trở

Định luật: Cường độ hiệu dụng trong mạch điện xoay chiều chỉ mang điện trở mang giá trị bằng thương số giữa điện áp hiệu dụng và điện trở của mạch.

Công thức định luật Ôm cho mạch xoay chiều chỉ mang điện trở: 

*

Cường độ dòng điện tức thời trong mạch cùng pha với điện áp tức thời hai đầu mạch.

III. Mạch điện xoay chiều chỉ mang tụ điện C

một. Khảo sát mạch điện xoay chiều chỉ mang tụ điện C

– Đặt điện áp u vào giữa 2 bản của tụ điện: 

– Điện tích bản bên trái của tụ điện: 

– Giả sử tại thời điểm t, dòng điện mang chiều như hình trên, điện tích tụ điên tăng lên, sau khoảng thời gian Δt, điện tích trên bản tăng Δq.

 

– lúc ΔtΔq → 0 thì:

– Đặt:

– tìm:

– Đặt:

 Trong đó: ZC là dung kháng của mạch, đơn vị là Ω.

2. Định luật Ôm (Ohm) cho đoạn mạch chỉ mang tụ điện C

Định luật: Cường độ hiệu dụng trọng mạch điện xoay chiều chỉ chứa tụ điện mang giá trị bằng thương số của điệp áp hiệu dụng giữa hai đầu mạch và dung kháng của mạch.

Công thức định luật Ôm cho mạch xoay chiều chỉ mang dung kháng: 

3. So sánh pha của u và i trong mạch điện xoay chiều chỉ mang tụ điện C

• i sớm pha hơn π/2 so với u (hay u trễ pha π/2 so với i).

4. Ý nghĩa của dung kháng

• ZC là đại lượng biểu hiện sự cản trở dòng điện xoay chiều của tụ điện.

• Dòng điện xoay chiều mang tần số cao (cao tần) chuyển qua tụ điện dễ dàng hơn dòng điện xoay chiều tần số thấp.

• ZC mang tác dụng làm cho i sớm pha hơn π/2 so với u.

IV. Mạch điện xoay chiều chỉ mang cuộn cảm L

một. Hiện tượng tự cảm trong mạch điện xoay chiều

• Cuộn cảm thuần là cuộn cảm mang điện trở ko đáng kể, lúc dòng điện xoay chiều chạy qua cuộn cảm sẽ xảy ra hiện tượng tự cảm.

• lúc mang dòng điện i chạy qua một cuộn cảm, từ thông tự cảm mang biểu thức: φ = Li với L là độ tự cảm của cuộn cảm.

• Trường hợp i là một dòng điện xoay chiều, suất điện động tự cảm 

• lúc Δt→0

2. Khảo sát mạch điện xoay chiều chỉ mang cuộn cảm thuần L

• Đặt vào 2 đầu cuộn cảm L một điện áp xoay chiều, giả sử i trong mạch là: 

• Điệp áp tức thời 2 dầu cuộn cảm thuần là: 

– Đặt 

– Với ZL gọi là cảm kháng của mạch, đơn vị là Ω.

Xem thêm: Tiểu Sử Ca Sĩ Đào Anh Thư Là Ai, Tiểu Sử Ca Sĩ Đào Anh Thư

3. Định luật Ôm (Ohm) trong mạch điện xoay chiều chỉ mang cuộn cảm thuần L

Định luật: Trong đoạn mạch xoay chiều chỉ mang cuộn cảm thuần, cường độ hiệu dụng mang giá trị bằng thương số của điện áp hiệu dụng và cảm kháng của mạch.

Công thức định luật Ôm cho mạch xoay chiều chỉ mang cuộn cảm thuần

4. So sánh pha của u so với i trong mạch chỉ mang L

• i trễ pha hơn π/2 so với u (hay u sớm pha π/2 so với i).

5. Ý nghĩa của cảm kháng

• ZL là đại lượng biểu hiện sự cản trở dòng điền xoay chiều của cuộn cảm.

• Cuộn cảm mang L lớn sẽ cản trở nhiều đối với dòng điện xoay chiều, nhất là dòng điện xoay chiều mang tần số cao.

V. Bài tập vận dụng cho mạch xoay chiều chỉ mang một phần tử là Điện trở, tụ điện hay cuộn cảm thuần

* Bài một trang 74 SGK Vật Lý 12: Phát biểu định luật Ôm của dòng điện xoay chiều đối với mạch chỉ mang

a) một tụ điện

b) một cuộn cảm thuần

° Lời giải bài một trang 74 SGK Vật Lý 12: 

• Định luật Ôm của dòng điện xoay chiều chỉ mang một tụ điện.

– Cường độ hiệu dụng trong mạch điện xoay chiều chứa tụ điện mang giá trị bằng thương số của điện áp hiệu dụng giữa hai đầu mạch và dung kháng của mạch: I = U/ZC

• Định luật Ôm của dòng điện xoay chiều chỉ mang một cuộn cảm thuần.

– Cường độ hiệu dụng trong mạch điện xoay chiều chứa một cuộn cảm thuần mang giá trị bằng thương số của điện áp hiệu dụng giữa hai đầu mạch và cảm kháng của mạch: I = U/ZL

* Bài 2 trang 74 SGK Vật Lý 12: So sánh tác dụng cản trở dòng điện xoay chiều thể hiện trong

a) ZC b) ZL

° Lời giải bài 2 trang 74 SGK Vật Lý 12: 

• Dung kháng 

⇒ ZC tỉ lệ nghịch với C và f.

⇒ Nếu C và f tăng thì ZC giảm, ít cản trở dòng điện và ngược lại.

• Cảm kháng ZL = Lω = 2πf.L ⇒ ZL tỉ lệ với L và f

⇒ Nếu L và f tăng thì cản trở dòng điện nhiều và ngược lại.

* Bài 3 trang 74 SGK Vật Lý 12: Điện áp giữa hai đầu của một tụ điện : u = 100√2cos100πt (V). Cường độ hiệu dụng trong mạch I = 5V.

a) xác định C

b) Viết biểu thức của i

° Lời giải bài 3 trang 74 SGK Vật Lý 12: 

a) Theo định luật Ôm trong mạch C, ta mang:

 
, mà 

b) Biểu thức cường độ trong đoạn mạch chỉ mang C thì i sớm pha hơn u một góc π/2

 i = I0cos(100πt + π/2) với I0 = I√2 = 5√2 (A)

⇒ i = 5√2cos(100πt + π/2) (A)

* Bài 4 trang 74 SGK Vật Lý 12: Điện áp giữa hai đầu của một cuộn cảm thuần: u = 100√2cos100πt (V), Cường độ hiệu dụng trong mạch I = 5V.

Xem thêm: Hot Girl Khả Ngân Sinh Năm Mấy, Hot Girl Khả Ngân

a) xác định L

b) Viết biểu thức của i

° Lời giải bài 4 trang 74 SGK Vật Lý 12: 

a) Định luật Ôm trong mạch L, ta mang:

 
, mà 

b) Biểu thức cường độ trong đoạn mạch chỉ mang L thì i trễ pha hơn u một góc π/2

 i = I0cos(100πt – π/2) với I0 = I√2 = 5√2 (A)

⇒ i = 5√2cos(100πt – π/2) (A)

* Bài 5 trang 74 SGK Vật Lý 12: Chứng minh rằng, lúc hai cuộn cảm thuần L1 và L2 mắc nối tiếp trong một mạch điện xoay chiều thì cuộn cảm tương đương mang cảm kháng cho bởi: ZL = (L1 + L2)ω

° Lời giải bài 5 trang 74 SGK Vật Lý 12: 

– Gọi i = I0cosωt (A) là dòng điện qua mạch điện. Vì L1 nối tiếp L2 nên u = u1 + u2; I1 = I2 = I.

Chuyên mục: Kiến Thức

Nguồn : Sưu tầm

Danh mục: Công lý
Nguồn: https://globalizethis.org

Related Articles

Trả lời

Email của bạn sẽ không được hiển thị công khai. Các trường bắt buộc được đánh dấu *

Back to top button