Khóa học LTĐH mơn Vật lí – Thầy ĐặngViệt Hùng Bài giảng Dòng điện xoay chiều ĐỘ LỆCH PHA – PP GIẢN ĐỒ VÉC TƠ GIẢI TOÁN ĐIỆN XOAY CHIỀU – P1 (TÀI LIỆU BÀI GIẢNG) Giáo viên: ĐẶNG VIỆT HÙNG I ĐỘ LỆCH PHA TRONG MẠCH ĐIỆN XOAY CHIỀU Mạch có R: φ = Mạch có L: φ = π/2 Mạch có C: φ = −π/2 ZL tan φ = R π Mạch có R, L nối tiếp: , < φ < R R 2 cosφ = = 2 Z R + ZL π R > ZL →0 < φ < Đặc biệt: π π R < Z L → ZC →− < φ < Đặc biệt: π π R < ZC →− < φ < − Z L − ZC tan φ = R π π Mạch có R, L, C nối tiếp: , − < φ < R R 2 cosφ = = 2 Z R + ( Z L − ZC ) Đặc biệt: π ⇔ Z L − ZC < R φ > ⇔ ZL > ZC → π π < φ < ⇔ ZL − ZC > R π π − < φ < − ⇔ ZC − ZL > R φ < ⇔ ZL < ZC → π − < φ < ⇔ ZC − Z L < R Chú ý: Trong toán độ lệch pha có cho biểu thức u i, phải quy đổi phương trình u, i π − π sin α = cos α − : sin → cos 2 dạng hàm theo quy tắc π + π cos α = sin α + : cos → sin Ví dụ 1: Một mạch điện xoay chiều gồm R, L, C nối tiếp Nếu điện áp hai đầu đoạn mạch u = Uocos(ωt + π/6) V cường độ dịng điện mạch i = Iocos(ωt – π/6) A Mạch điện có 1 1 A ω = B ω > C ω > D ω < LC LC LC LC Hướng dẫn giải: 0 → ZL > ZC ⇔ ωL > →ω > ωC LC Do ta đáp án C Ví dụ 2: Một mạch điện xoay chiều gồm R, L, C nối tiếp Nếu điện áp hai đầu đoạn mạch u = Uocos(ωt – π/6) V cường độ dịng điện mạch i = Iosin(ωt + π/3) A Mạch điện có 1 1 A ω = B ω < C ω > D ω < LC LC LC LC Hướng dẫn giải: Do biểu thức u i chưa đồng với nên ta phải chuyển dạng phương trình π u = U o cos ωt − → φ u = φ i ⇔ Z L = ZC ⇔ ω = LC i = I sin ωt + π = I cos ωt + π − π = I cos ωt − π o o o 3 2 6 Do ta đáp án A Ví dụ 3: Một mạch điện xoay chiều gồm hai ba phần tử R, L, C nối tiếp Nếu điện áp hai đầu đoạn mạch u = Uocos(ωt + π/2) V cường độ dòng điện mạch i = Iocos(ωt + π/6) A Mạch điện có A R L, với R > ZL B R L, với R < ZL C R C, với R > ZC D R C, với R < ZC Hướng dẫn giải: π Từ biểu thức u i ta có độ lệch pha φ = φ u − φi = > → mạch có chứa R, L Z π Z Mặt khác tan φ = tan = L ⇔ L = > → R < ZL R R Từ ta đáp án B Ví dụ 4: Cho mạch điện xoay chiều gồm hai phần tử mắc nối tiếp: Biết điện áp hai đầu đoạn mạch chậm pha π/3 so với dòng điện a) Xác định hai phần tử b) Biết U0 = 32 V, I0 = A Tính giá trị phần tử .………………………………………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………………………………………… .………………………………………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………………………………………… Ví dụ 5: Cho mạch điện AB gồm hai đoạn mạch AM MB mắc nối tiếp Đoạn AM gồm điện trở R tụ điện có điện dung C, đoạn MB gồm cuộn dây cảm có hệ số tự cảm L Biết R = 10 Ω, điện áp hai đầu đoạn mạch u = 100 cos (100πt ) V Dòng điện mạch chậm pha uAB góc π/4 nhanh pha uAM góc π/4 a) Lập biểu thức i b) Lập biểu thức uAM .………………………………………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………………………………………… .………………………………………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………………………………………… Ví dụ 6: Cuộn dây điện trở r hệ số tự cảm L mắc vào điện áp xoay chiều u = U0cos(100πt) V Dịng điện qua cuộn dây có cường độ hiệu dụng 10 A trễ pha π/3 so với điện áp Công suất tiêu hao cuộn dây P = 200 W Hocmai.vn – Ngôi trường chung học trò Việt Tổng đài tư vấn: 1900 58-58-12 - Trang | - Khóa học LTĐH mơn Vật lí – Thầy ĐặngViệt Hùng Bài giảng Dịng điện xoay chiều a) Tính r, U0, L? b) Mắc cuộn dây với tụ C điện trở R mắc vào điện áp Dòng điện qua cuộn dây có cường độ trước sớm pha π/6 so với điện áp Tính cơng suất tiêu hao mạch, R C .………………………………………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………………………………………… .………………………………………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………………………………………… Ví dụ 7: Đoạn mạch điện xoay chiều AB gồm ba đoạn mạch AM, MN, NB mắc nối tiếp Đoạn AM gồm tụ C, đoạn MN gồm cuộn dây không cảm với điện trở hoạt động r; đoạn NB gồm biến trở R Điện áp hai đầu đoạn mạch AB có dạng u = U0cos(2πft) V với tần số f thay đổi a) Khi f = 50 Hz, R = 30 Ω; uMN lệch pha π/4 so với i UMN = 60 V; lệch pha π/2 so với uAB Tính giá trị r, L, C, PAB viết biểu thức i b) Cố định f = 50 Hz, thay đổi R Cố định R = 30 Ω thay đổi f Tìm tỉ số UCmax hai trường hợp .………………………………………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………………………………………… .………………………………………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………………………………………… Ví dụ 8: Đoạn mạch điện xoay chiều AB gồm ba đoạn mạch AM, MN, NB mắc nối tiếp Đoạn AM gồm cuộn dây không cảm có hệ số tự cảm L điện trở r; đoạn MN gồm tụ điện có điện dung C; đoạn NB gồm 1,5 2.10−4 π điện trở R Biết L = (H);C = (F);u AM = 100 cos 100πt + V; PAB = 100 W π π 6 uAM lệch pha góc 5π/6 so với uMN Tính giá trị r, R, viết biểu thức điện áp hai đầu mạch AB ………………………………………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………………………………………… .………………………………………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………………………………………… Hocmai.vn – Ngơi trường chung học trị Việt Giáo viên : Đặng Việt Hùng Nguồn : Tổng đài tư vấn: 1900 58-58-12 Hocmai.vn - Trang | - ... …………………………………………………………………………………………………………………………… Hocmai.vn – Ngôi trường chung học trò Việt Giáo viên : Đặng Việt Hùng Nguồn : Tổng đài tư vấn: 19 00 5 8-5 8 -1 2 Hocmai.vn - Trang | - ... MN gồm tụ điện có điện dung C; đoạn NB gồm 1, 5 2 .10 −4 π điện trở R Biết L = (H);C = (F);u AM = 10 0 cos 10 0πt + V; PAB = 10 0 W π π 6 uAM lệch pha góc 5π/6 so với uMN Tính giá trị r, R,... hao cuộn dây P = 200 W Hocmai.vn – Ngơi trường chung học trị Việt Tổng đài tư vấn: 19 00 5 8-5 8 -1 2 - Trang | - Khóa học LTĐH mơn Vật lí – Thầy ĐặngViệt Hùng Bài giảng Dịng điện xoay chiều a) Tính