bài 14. Mạch RLC mắc nối tiếp

BÀI 14. MẠCH CÓ R, L, C MẮC NỐI TIẾP
MỤC TIÊU
- Nêu lên được những tính chất chung của mạch điện xoay
chiều mắc nối tiếp.
- Nêu được những điểm cơ bản của phương pháp giản đồ
Fre – nen.
- Viết được cơng thức tính tổng trở.
- Viết được cơng thức định luật Ơm cho đoạn mạch điện
xoay chiều có R, L, C mắc nối tiếp.
- Viết được cơng thức tính độ lệch pha giữa dòng điện và
điện áp đối với mạch có R, L, C mắc nối tiếp..
- Nêu được đặc điểm của đoạn mạch có R, L, C nối tiếp
khi xảy ra hiện tượng cộng hưởng điện.


BÀI 14. MẠCH CÓ R, L, C MẮC NỐI TIẾP
I. Phương pháp giản
đồ Fre - nen
1. Định luật về điện
áp tức thời
2. Phương pháp giản
đồ Fre – nen
II. Mạch có R, L, C
mắc nối tiếp
1. Định luật Ôm cho
đoạn mạch có R, L,
C mắc nối tiếp. Tổng
trở
2. Độ lệch pha giữa
điện áp và dòng điện

3. Cộng hưởng điện

I. Phương pháp giản đồ Fre - nen
1. Định luật về điện áp tức thời


BÀI 14. MẠCH CĨ R, L, C MẮC NỐI TIẾP
DỊNG ĐIỆN 1 CHIỀU

A

R1
U1

DỊNG ĐIỆN XOAY CHIỀU

R2
U2
A

R3
R
U3

u
B
L

C

uR
uL
uC
Em hãy nhắc lại cơng thức
U =áp 1 + Uhai U3
U giữa 2 +
tính điện
u = uR + uL + uC
đầu của mạch ?

B


BÀI 14. MẠCH CÓ R, L, C MẮC NỐI TIẾP
I. Phương pháp giản
đồ Fre - nen
1. Định luật về điện
áp tức thời
2. Phương pháp giản
đồ Fre – nen
II. Mạch có R, L, C
mắc nối tiếp
1. Định luật Ôm cho
đoạn mạch có R, L,
C mắc nối tiếp. Tổng
trở
2. Độ lệch pha giữa
điện áp và dòng điện
3. Cộng hưởng điện

I. Phương pháp giản đồ Fre - nen
1. Định luật về điện áp tức thời
a. Định luật:
Trong mạch 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
đoạn mạch ấy.
b. Biểu thức:

u = uR + uL + uC


BÀI 14. MẠCH CÓ R, L, C MẮC NỐI TIẾP
I. Phương pháp giản
đồ Fre - nen
1. Định luật về điện
áp tức thời
2. Phương pháp giản
đồ Fre – nen
II. Mạch có R, L, C
mắc nối tiếp
1. Định luật Ôm cho
đoạn mạch có R, L,
C mắc nối tiếp. Tổng
trở
2. Độ lệch pha giữa
điện áp và dòng điện
3. Cộng hưởng điện

2. Phương pháp giản đồ Fre - nen


Mạch

r
r
Các vec tơ quay U và I

r
I

R
u, i cùng pha
C
π
u trễ so với i
2
π
i sớm so với u
2

r
I

r
UL

L

π
u sớm so với i
2
π
i trễ so với u
2

r
UC

r
I

Định luật Ôm

U R = RI

r
UR
r
I
r
UC
r
UL

r
I

U C = ZC I

U L = ZL I


BÀI 14. MẠCH CÓ R, L, C MẮC NỐI TIẾP
I. Phương pháp giản
đồ Fre - nen
1. Định luật về điện
áp tức thời
2. Phương pháp giản
đồ Fre – nen
II. Mạch có R, L, C
mắc nối tiếp
1. Định luật Ôm cho
đoạn mạch có R, L,
C mắc nối tiếp. Tổng
trở
2. Độ lệch pha giữa
điện áp và dịng điện
3. Cộng hưởng điện

II. Mạch có R, L, C mắc nối tiếp
1. Định luật Ôm cho đoạn mạch
có R, L, C mắc nối tiếp. Tổng trở
R
L
C
A

M

N

u = U 2 cos ωt
u = u R + u L + uC

r r
r
r
⇔ U = U R + U L + UC

B


Giả sử UL > UC
r
UL

r
U


U LC

ϕ

O

r
UR

r
UC

r
I


BÀI 14. MẠCH CÓ R, L, C MẮC NỐI TIẾP
I. Phương pháp giản
đồ Fre - nen
1. Định luật về điện
áp tức thời
2. Phương pháp giản
đồ Fre – nen
II. Mạch có R, L, C
mắc nối tiếp
1. Định luật Ôm cho
đoạn mạch có R, L,
C mắc nối tiếp. Tổng
trở
2. Độ lệch pha giữa
điện áp và dịng điện
3. Cộng hưởng điện

II. Mạch có R, L, C mắc nối tiếp
1. Định luật Ôm cho đoạn mạch
có R, L, C mắc nối tiếp. Tổng trở
a. Định luật:

SGK/77

U
b. Biểu thức: I =
Z
c. Tổng trở: Z =

R + ( Z L − ZC )
2

d. Điện áp hiệu dụng:

U = U + ( U L −UC )
2
R

2

2


BÀI 14. MẠCH CÓ R, L, C MẮC NỐI TIẾP
I. Phương pháp giản
đồ Fre - nen
1. Định luật về điện
áp tức thời
2. Phương pháp giản
đồ Fre – nen
II. Mạch có R, L, C
mắc nối tiếp
1. Định luật Ôm cho
đoạn mạch có R, L,

C mắc nối tiếp. Tổng
trở
2. Độ lệch pha giữa
điện áp và dòng điện
3. Cộng hưởng điện

2. Độ lệch pha giữa điện áp và dòng điện

U L − U C Z L − ZC
tan ϕ =
=
UR
R
- Nếu ZL > ZC thì ϕ > 0 : Điện áp u
sớm pha so với dịng điện i một góc
- Nếu ZL < ZC thì ϕ < 0 : Điện áp u trễ
pha so với dịng điện i một góc ϕ

ϕ

Chú ý: Nếu ϕ là độ lệch pha của i
đối với u thì:
Z −Z

tan ϕ =

C

L

R


BÀI 14. MẠCH CÓ R, L, C MẮC NỐI TIẾP
I. Phương pháp giản
đồ Fre - nen
1. Định luật về điện
áp tức thời
2. Phương pháp giản
đồ Fre – nen
II. Mạch có R, L, C
mắc nối tiếp
1. Định luật Ôm cho
đoạn mạch có R, L,
C mắc nối tiếp. Tổng
trở
2. Độ lệch pha giữa
điện áp và dòng điện
3. Cộng hưởng điện

3. Cộng hưởng điện
a. Khái niệm:
Là hiện tượng mà cường độ dòng
điện trong mạch đạt giá trị cực đại
khi cảm kháng và dung kháng của
mạch có giá trị bằng nhau.


BÀI 14. MẠCH CÓ R, L, C MẮC NỐI TIẾP
I. Phương pháp giản

đồ Fre - nen
1. Định luật về điện
áp tức thời
2. Phương pháp giản
đồ Fre – nen
II. Mạch có R, L, C
mắc nối tiếp
1. Định luật Ôm cho
đoạn mạch có R, L,
C mắc nối tiếp. Tổng
trở
2. Độ lệch pha giữa
điện áp và dòng điện
3. Cộng hưởng điện

3. Cộng hưởng điện
a. Khái niệm:
b. Điều kiện để có cộng hưởng điện

Z L = ZC

1
⇒ Lω =
hay ω 2 LC = 1
Cω

Khi đó CĐDĐ hiệu dụng trong mạch
có giá trị lớn nhất
U

I max =

R


Gọi ϕ làKIẾN pha
độ lệch THỨC CẦN độ lệch pha giữa
Gọi ϕ là NHỚ
giữa i và u
u và i

u = U 2 cos ωt
i = I 2 cos ( ωt + ϕ )
I=

U
R + ( ZC − Z L )
2

ZC − Z L
tan ϕ =
R

2

u = U 2 cos ( ωt + ϕ )
i = I 2 cos ωt
I=

U

R + ( Z L − ZC )
2

Z L − ZC
tan ϕ =
R

2


Mạch
chỉ có R
chỉ có C
chỉ có L

Độ lệch pha giũa u và i
u, i cùng pha
π
π
u trễ so với i hay i sớm so với u
2
2
π
π
u sớm so với i hay i trễ so với u
2
2

Định luật Ôm

U R = RI
U C = ZC I
U L = ZL I

có R,L,C nt
(ZL > ZC)

u sớm pha so với i một góc ϕ

U = I R 2 + ( Z L − ZC )

2

có R,L,C nt
(ZL < ZC)

u trễ pha so với i một góc ϕ

U = I R + ( Z L − ZC )

2

2

có R, L nt

u sớm pha so với i

2
U = I R2 + ZL

có R, C nt

u trễ pha so với i

2
U = I R 2 + ZC


DÒNG NÀO Ở CỘT A TƯƠNG ỨNG VỚI DÒNG
BÀI TẬP VẬN DỤNG
NÀO Ở CỘT B ?
A
B
1. Mạch có R

a) u sớm pha so với i

2. Mạch có R,C mắc nối tiếp

π
b) u sớm pha so với i
2

3. Mạch có R, L mắc nối tiếp

c) u trễ pha so với i

4. Mạch có R,L,C mắc nối tiếp
(ZL > ZC)

π
d) u trễ pha so với i
2

5. Mạch có R,L,C mắc nối tiếp
(ZL < ZC)

e) u cùng pha so với i

6. Mạch có R,L,C mắc nối tiếp
(ZL= ZC)

f) cộng hưởng


BÀI TẬP VẬN DỤNG
Ở mạch điện xoay chiều có tụ điện C và điện trở
thuần mắc nối tiếp thì
A. tổng trở

Z = R + ZC

B. tổng trở Z =
C. tổng trở

SAI

R +Z
2

2
C

Z = R + ZC

D. tổng trở Z =

2

2

R + ZC

ĐÚNG
SAI
SAI


BÀI TẬP VẬN DỤNG
Ở mạch điện xoay chiều có cuộn cảm L và tụ điện
C mắc nối tiếp thì
A. tổng trở Z = Z L + Z C

SAI

B. tổng trở Z = Z L − Z C
C. tổng trở

Z = Z + ZC

D. tổng trở Z =

2
L

2

Z +Z
2
L

ĐÚNG
SAI

2
C

SAI


Mạch điện xoay chiều gồm có R = 30Ω nối tiếp với
0,3
cuộn cảm thuần L = π H . Cho điện áp tức thời giữa
hai đầu mạch u = 120 2 cos100π t ( V ) . Viết biểu thức của i.

Giải
U=

U0

= 120V

U 4
I= =
A → I0 = I 2 = 4 A
Z
2
0,3
Z L = ω L = 100π . = 30Ω
ZL
π
π
tan ϕ = = 1 → ϕ =
R
4
2

Z = R + Z L = 30 2Ω
2

2

π

i = 4cos 100π t − ÷ A
4


BÀI TẬP VỀ NHÀ
Bài 4, 6, 7, 8, 9, 10, 11/80 SGK