Tài liệu Công thức mới về độ lệch pha – Vật lý 12 docx
Bạn đang xem bản rút gọn của tài liệu. Xem và tải ngay bản đầy đủ của tài liệu tại đây (109.35 KB, 2 trang )
Công thức mới về độ lệch pha – Vật lý 12
Công thức hay cho đoạn mạch xoay chiều RLC nối tiếp với cuộn dây L thuần cảm, điện
áp hai đầu đoạn mạch điện áp hai đầu đoạn mạch u = U
0
cos 2ft (V)
1 – Khi R thay đổi => R = R
1
và R = R
2
thì công suất P
R1
= P
R2
; khi R = R
0
=> P
Rmax
tương ứng với độ lệch pha của điện áp hai đầu đoạn mạch với dòng điện là
1
;
2
;
0
Ta có quan hệ là :
1
+
2
= 2
0
2 - Khi C thay đổi => C = C
1
và C = C
2
thì U
C1
= U
C2
và khi C = C
0
=> U
Cmax
tương ứng với độ lệch pha của điện áp hai đầu đoạn mạch với dòng điện là
1
;
2
;
0
Ta có quan hệ là :
1
+
2
= 2
0
3 – Khi L thay đổi => L = L
1
và L = L
2
thì U
L1
= U
L2
và khi L = L
0
=> U
Lmax
tương ứng với độ lệch pha của điện áp hai đầu đoạn mạch với dòng điện là
1
;
2
;
0
Ta có quan hệ là :
1
+
2
= 2
0
Tất cả các điều trên có thể được chứng minh bằng phương pháp thử như sau
1 – Khi R thay đổi
Bài toán : Cho Z
L
= 100 ; Z
C
= 300 ; = 100 rad/s ; khi R
1
= 100 và R
2
= 400
thì điện áp hai đầu điện trở R bằng nhau và nhỏ hơn điện áp cực đại U
Rmax
,điện áp hai
đầu đoạn mạch u = U
0
cos 100t (V) Độ lệch pha tương ứng của điện áp hai đầu đoạn
mạch so với dòng điện là
1
;
2
;
0
Giải :
tan
1
= ( Z
L
– Z
C
) / R
1
= – 2 =>
1
= – 63,43
0
tan
2
= ( Z
L
– Z
C
) / R
2
= – 0,5 =>
2
= – 26,56
0
Vì P
R1
= P
R2
=> R
1
.R
2
= R
0
2
=> R
0
= 200
tan
0
= ( Z
L
– Z
C
) / R
0
= – 1 =>
0
= – 45
0
Kiểm tra :
1
+
2
= 2
0
=> 63,43 + 26,56 2.45 = 90
2 – Khi C thay đổi
Cho đoạn mạch xoay chiều RLC nối tiếp , cuộn dây thuần cảm với C thay đổi , điện áp
hai đầu đoạn mạch u = U
0
cos 100t (V) .R = 100
2
. Khi C = C
1
= 25.10
– 6
/ (F ) và
C = C
2
= 125.10
– 6
/3 ( F ) thì điện áp U
C1
=U
C2
; C = C
0
thì Ucmax . Tìm quan hệ về
các góc lệch pha của điện áp hai đầu đoạn mạch so với dòng điện trong các trường hợp
trên.
Giải
Áp dụng hệ quả , tụ C thay đổi , khi U
C1
=U
C2
thì C
1
+ C
2
= 2C
C = 100.10
– 6
/ 3 (F) => Z
C
= 300
Tìm Z
L
: áp dụng Z
C
= ( R
2
+ Z
L
2
) / Z
L
=> Z
L1
= 200 và Z
L2
= 100
Tìm các độ lệch pha của điện áp hai đầu đoạn mạch so với dòng điện trong từng
trường hợp C thay đổi với cùng một giá trị Z
L1
= 200 ; R = 100
2
.
C = C
1
=> Z
C1
= 400 => tan
1
= ( Z
L1
– Z
C1
)/ R = –
2
=>
1
= – 54,74
0
C = C
2
=> Z
C2
= 240 => tan
1
= ( Z
L1
– Z
C2
)/ R = – 0,2828
=>
2
= – 15,79
0
C = C
0
=> Z
C0
= 300 => tan
1
= ( Z
L1
– Z
C0
)/ R = – 2 /2
=>
0
= – 35,26
0
Kiểm tra
1
+
2
= 2
0
=> 54,76 + 15,79 2. 35,26 = 70,52 < 90
Kiểm tra lại cho trường hợp hai
Z
L2
= 100 ; R = 100 2 .
C = C
1
=> Z
C1
= 400 => tan
1
= ( Z
L1
– Z
C1
)/ R = – 3
2
/2
=>
1
= – 64,76
0
C = C
2
=> Z
C2
= 240 => tan
1
= ( Z
L2
– Z
C2
)/ R = – 7
2
/10
=>
2
= – 44,71
0
C = C
0
=> Z
C0
= 300 => tan
1
= ( Z
L2
– Z
C0
)/ R = –
2
0
= – 54,74
0
kiểm tra :
1
+
2
= 2
0
=> 64,76 + 44.71 2. 54,74 = 109,48 > 90
3 – Khi L thay đổi
Bài toán : Đoạn mạch xoay chiều RLC nối tiếp với L thay đổi ,( thuần cảm ); điện áp hai
đầu đoạn mạch u = U
0
cos 100t (V) ; R = 100
3
; khi L = L
1
= 8/ (H) và khi L = L
2
= 8 /3 (H) thì điện áp hai đầu cuộn cảm bằng nhau; khi L = L
0
thì điện áp hai đầu cuộn
cảm cực đại .Tìm quan hệ về các góc lệch pha của điện áp hai đầu đoạn mạch so với
dòng điện trong các trường hợp trên.
Giải : áp dụng hệ quả U
L1
= U
L2
thì
021
L
2
L
1
L
1
=> L
0
= 4/ (H) => Z
L0
= 400
Tìm Z
C
từ phương trình Z
L0
= ( R
2
+ Z
C
2
) / Z
C
=> Z
C1
= 100 và Z
C2
= 300
Xét với Z
C1
= 100
tan
1
= ( Z
L1
– Z
C1
)/ R = 7/
3
=>
1
= 76,1
0
tan
2
= ( Z
L2
– Z
C1
)/ R = 5/3
3
=>
2
= 43,89
0
tan
0
= ( Z
L0
– Z
C1
)/ R =
3
=>
0
= 60
0
Kiểm tra :
1
+
2
= 2
0
=> 76,1 + 43,89 2.60 = 120
Xét với Z
C2
= 300
tan
1
= ( Z
L1
– Z
C2
)/ R = 5/
3
=>
1
= 70,89
0
tan
2
= ( Z
L2
– Z
C2
)/ R = –
3
/9 =>
2
= – 10,89
0
tan
0
= ( Z
L0
– Z
C2
)/ R = 1/
3
=>
0
= 30
0
Kiểm tra :
1
+
2
= 2
0
=> 70,89 – 10,89 = 2.30 = 60
Rất mong nhận sự trao đổi các thầy .
