bài 14: Mạch điện xoay chiều có R, L, C mắc nối tiếp

TRƯỜNG THPT TÂN THẠNH


Kiểm tra bài cũ
Cho dịng điện xoay chiều có cường độ tức thời

i = 2 2 cos 100πt ( A)

10 −4
F cuộn cảm
Lần lượt chạy qua điện trở thuần R=60Ω, tụ điện có C =
π

thuần có L =

0,6
H
π

. Viết biểu thức điện áp tức thời hai đầu mỗi đoạn mạch.

Đáp án

uR = 120 2 cos100π t (V )
π
uC = 200 2 cos(100π t − )(V )
2
π
uL = 120 2 cos(100π t + )(V )
2

A

C
R

L

B


I/ PHƯƠNG PHÁP GIẢN ĐỒ FRE_NEN:

1/ Định luật về điện áp tức thời:
 Tronglại định điện về hiệu điện gồm nhiều đoạn mạch mắc
?Nhắc mạch luật xoay chiều thế trong mạch điện một
chiều gồm nhiều điện trở mắc nối tiếp
nối tiếp thì điện áp tức thời giữa hai đầu mạch bằng tổng
U=U +U thời giữa hai
đại số điện áp 1tức2+……….+Un đầu từng đoạn mạch ấy.
?Điện áp tức thời u=u +u +………+u điện xoay chiều
giữa hai đầu mạch
1
2
n
gồm nhiều đoạn mạch mắc nối tiếp được tính như thế
nào
u=u1+u2+………+un

I/ PHƯƠNG PHÁP GIẢN ĐỒ FRE_NEN:
2/Phương pháp giản đồ Fre_nen:
MẠCH

CÁC VECTƠ QUAY

r
U
VÀ

r
I

R

U R = RI

u,i cùng pha

π
u trễ so với i
2
π
i sớm so với u
2

Định luật Ôm

r
I

r
I

r
UC

r
UL

r
I

r
I

r
UC
r
UL

U C = ZC I

UL = ZL I

Phép cộng đại số các đại lượng xoay chiều hình sin
được thay bằng phép tổng các vec tơ tương ứng.


II/ MẠCH CĨ R,L,C MẮC NỐI TIẾP:

1/Định luật Ơm cho đoạn mạch có R,L,C mắc nối tiếp.
Tổng trở:
Giả sử điện áp hai đầu mạch u = U 2 cos ωt
Hệ thức điện áp tức thời trong mạch
r
u=uR+uL+uC
UL
Hệ thức giữa các vectơ
r r
r
r
r
r
U = U R + U L + UC
?Hãy vẽ trên cùng hệ trục các vectơ
r
r r r
U R , U L , U C , U (UL>UC)

U LC
r
UC

U r
I
ϕ
r
UR

r
u
U

?Dựa vào giản đồ và định luật Ôm cho đoạn mạch chỉ

r
chứa R, L, C, hãy tìm cơng thức tính độ lớn của U

+ ( U L − UC )
UL
r
2
r − Z ) 2 UL r
r
U = I r R + ( ZL
U r C r
I
U mắc nối
U tổng trở của mạch có R,L,C R
2 là LC
2
ϕ
U LC
Z = R + ( Z L − ZC )
I
ϕ
tiếp
r
r

r
(đơn vị Ω)
U
r
UR
Định luật Ôm U C
U
2

r
theo R, ZL,  U 2 = U 2
ZC
R

U = I .Z ⇒ I =

UC

Z
Cường độ hiệu dụng trong một mạch điện xoay chiều có
?Hãy phát biểu nội dung giá trịluật Ơm
R,L,C mắc nối tiếp có Định bằng thương số của điện áp
hiệu dụng hai đầu mạch và tổng trở của mạch.
U
I=
Z


II/ MẠCH CÓ R,L,C MẮC NỐI TIẾP:

2/ Độ lệch pha giữa điện áp và dòng điện (ϕ ):

Gọi ϕ là góc lệch pha giữa điện áp và dịng điện
?Từ giản đồ hãy tìm tan ϕ

U LC U L − U C = Z L − Z C
tan ϕ =
=
R
UR
UR

r
U độ
(ϕlàL lệch pha của u đối với i)
r > Z r ϕ > 0 :u sớm pha hơn i góc ϕ
+ Nếu Z L
⇒
C U r
U LC
: u trễ pha hơn i
ϕ
+ Nếu Z L < ZϕC ⇒Iϕ < 0
góc
r
r
UR
UC

II/ MẠCH CÓ R,L,C MẮC NỐI TIẾP:
3/ Cộng hưởng điện:

a/ Định nghĩa:
Là hiện tượng cường bóng đèn và nhận dịng điện
?Quan sát độ sáng của độ hiệu dụng của xét
trong mạch RLC tăng nhanh đến giá trị cực đại khi Z L = Z C
về cường độ dòng điện trong mạch
?Tìm điều kiện để Imax
b/ Điều kiện để có cộng hưởng:
U
I?Nêu ⇒ZImax khiđểmin ⇒ Z -Z =0 ⇒Z =Z
= Z điều kiện Z có cộng2hưởng điện
= C → Lω = 1 ⇔ ω LC = 1
L
C
L
C
Z L
Cω
c/ Đặc điểm của mạch cộng hưởng:

Z minI max ?= U Z min = R
=
R

ϕ =0: u và i cùng pha


Củng

Câu 1: Chọn câu sai trong các câu sau:
cố a. Mạch có R,C mắc nối tiếp u trễ pha so với i
b. Mạch có R,L mắc nối tiếp u sớm pha so với i
c. Mạch có R,L,C mắc nối tiếp u ln sớm pha hơn i
d. Mạch có R,L,C mắc nối tiếp (ZL=ZC) xảy ra cộng hưởng
Đáp án c
,
Câu 2: Mạch điện xoay chiều R=50ΩZ L = 100Ω, Z c = 50Ω
u
Biểu thức điện áp hai đầu mạch = 100 2 cos100π t (V )
Biểu thức cường độ dòng điện qua mạch là:
π

π
π

b. i = 2 2 cos 100π t + ÷( A )
a
a..i = 2 cos 100π tt − ÷(( A ) )
− ÷ A
4

4
4

π

c. i = 2 cos 100π t + ÷( A )
4


Đáp án a





π

d . i = 2 2 cos 100π t − ÷( A )
4



- Trả lời câu 1,2,3 SGK
- Làm các bài tập: 4,5,6,7,8,9,10,11,12 SGK
- Xem bài : Công suất điện tiêu thụ của mạch
điện xoay chiều. Hệ số công suất.