Bài 14 Mạch có R,L,C mắc nối tiếp

Bi 14 Kiểm tra cũ Câu 1: Công thức xác định dung kháng tụ điện C tần số f là: A : Z C = 2. f C B : Z C = π f C C : ZC = 2.π f C D : ZC = π f C Câu 2: Công thức xác định cảm kháng cuộn cảm L tần số f A : Z L = 2.π f L B : Z L = π f L C : ZL = 2.π f L D : ZL = π f L Câu 3: Điện áp tức thời hai đầu mạch điện xoay chiều là: u = 80 cos100t (V ) Điện áp hiệu dụng hai đầu đoạn mạch bao nhiêu? A : 80V B : 40V C : 40 2V D : 80 2V Kiểm tra cũ Câu 4: Biểu thức biểu thức định luật Ôm A: I = UR R B:I = UL ZL C : I = U R UC D:I = ZC Vậy: Mạch điện xoay chiều gồm phần tử R, L, C mắc nối tiếp biểu thức định luật Ôm góc lệch pha u i tính nµo? I - PHƯƠNG PHÁP GIẢN ĐỒ FRE-NEN Thảo luận trả lời câu hỏi C1? 1)Định luật điện áp tức thời : C1: Hiệu điện Trong mạch điện xoay chiều gồm mạch chiều gồm nhiều Rmắc R nhiều đoạn Rmạchđược tính biểu điện áp tức nối tiếp R điện trở thời hai đầu thức nào? tổng đại số mạch i U điện ápU tức Uthời hai đầuU U đọan mạch = U1+ U2 + U3 + … + UN 2 n u = u1 + u2 +….+un N 2) Phương pháp giản đồ Fre-nen : Mạch Các véctơ quay U I uu u r UR R u, i pha C π u trễ pha so với i L π u sớm pha so với i uu u r UC ur u UL Đinh luật Ôm r I UR = IR r I UC = IZC r I UL = IZL Nhận xét vị trí tương hỗ véctơ điện áp hai đầu đoạn mạch với véctơ cường độ dòng điện mạch Tho lun tr lời câu hỏi C2? II- MẠCH CÓ R,L,C MẮC NỐI TIẾP 1) Định luật Ơm cho đoạn mạch có R,L,C mắc nối tiếp-Tổng trở : A C L R N M B Giả sử cho dòng điện đoạn mạch có biểu thức : i = I cos(ωt )( A) Ta viết biểu thức điện áp tức thời: - đầu L : u R = U R cos(ωt )(V ) π u L = U L cos(ωt + )(V ) - đầu C : uC = U C - đầu R : π cos(ωt − )(V ) - Điện áp thức thời A B : u = uR + u L + uC = U cos(ωt + ϕ )(V ) - Phương pháp giản đồ Fre-nen: u uu u r uu r u u u r r U = U R + U L + UC ? HÃY VẼ CÁC VECTO U R ;U L ;U C UL TRÊN CÙNG MỘT GIẢN ĐỒ VỚI U L UC UL + U ULC o ϕ UR UC Hình 14.3 I Định luật Ôm : U I= Z Cường độ hiệu dụng mạch điện xoay chiều có điện trở R, L, C mắc nối tiếp có giá trị thương số điện áp hiệu dụng mạch tổng trở mạch: 2) Độ lệch pha điện áp dòng điện : tan ϕ = U L − U C Z L − ZC Với φ độ lệch pha u i = UR R UL • Nếu ZL > ZC ⇒ ϕ > : u sớm pha i ( tính cảm kháng ) + • Nếu ZL < ZC ULC ⇒ ϕ < : uUtrễ pha i ( tính dung kháng ) ? • Nếu : ZL = Zc o : u pha i ϕ 3) Cộng hưởng điện :I UR ω = LC a) ĐKCH : ZL = ZC : UC b) Hệ qu : Điều kiện có cộng hưởng điện? I max = Hình 14.3 U U Z = R Củng cố 2 Tổng trở mạch R L C nối tiếp: Z = R + ( Z L − Z C ) Định luật Ôm cho đoạn mạch xoay chiều có R,L, C mắc nối tiếp: I= U Z ϕ điện áp dòng điện: tan φ =Z – Z Cơng thức tính góc lệch pha R L Nếu ZL > ZC: điện áp u sớm pha so với dòng điện i Nếu Zl < ZC: điện áp u trễ pha so với dòng điện i Cộng hưởng điện xảy ZL = ZC hay ω2 = LC hay ω2LC = U Khi I lớn nhất: Imax= R C Dòng cột A tương ứng với cột B A B Mạch R mạch R, C nối tiếp mạch R, L nối tiếp mạch R, L, C nối tiếp (ZL>ZC) a b c d e f mạch R, L, C nối tiếp (ZL φ = => u pha so với i Mạch R, C nối tiếp => tan φ = Mạch R, L nối tiếp => tan φ = ZC R ZL R 1e < => φ < => u trễ pha so với i 2c > => φ > => u sớm pha so với i 3a Mạch R, L, C nối tiếp (ZL > ZC) => tan φ = so với i ZL - ZC R > => φ > => u sớm pha 4a Mạch R, L, C nối tiếp (ZL < ZC) => tan φ = so với i Mạch R, L, C nối tiếp (ZC = ZL) => tan φ = điện ZL - ZC R Z L - ZC R < => φ < => u trễ pha 5c = => φ > ; cng hng 6f Nếu cuộn dây có điện trở R0 ta tách thành hai phần tử điện trở R0 nối tiếp với cuộn cảm R R0,L R C coi nh­ U = (U R + U R0 ) + (U L − U C ) Z = ( R + R0 ) + ( Z L − Z C ) Z L − ZC tan ϕ = R + R0 R0 L C Nếu mạch ta xét thiếu phần tử công thức ta cho giá trị phần tử a Mạch có R, L nèi tiÕp R L 2 U = UR +UL U UL O ZC = ; UC = ϕ Z = I UR R2 + ZL tan ϕ = UL Z = L UR R u luôn sớm pha i b Mạch có R, C m¾c nèi tiÕp R UR O U = U R +UC C ϕ I Z = 2 R2 + ZC −U C − Z C tan ϕ = = UR R UC U u lu«n lu«n trƠ pha so với i b Mạch có L, C mắc nèi tiÕp L U = U L − UC C Z = Z L − ZC UL I O UL < UC ⇒ ϕ = − π UL > UC ⇒ ϕ = π UC vËn dông Biểu thức định luật Ôm cho mạch điện xoay chiều cã R, L, C m¾c nèi tiÕp: I= U R + (Z L − ZC )2 = U (1) Z Z = R + ( Z L − Z C ) (2) gäi lµ tỉng trë cđa mạch Góc lệch pha u i: U L −UC Z L − ZC tan ϕ = = UR R vận dụng Bài 1: Công thức tính tổng trở mạch điện xoay chiều có RLC mắc nối tiÕp: A : Z = R + (Z L + Z C ) B : Z = R − (Z L − Z C ) C : Z = R + (Z L − Z C ) D : Z = R − (Z L + Z C ) Bài 2: Công thức tính góc lệch pha u i: A : tan ϕ = Z L − ZC R ZL − R C : tan ϕ = ZC B : tan ϕ = D : tan ϕ = Z L + ZC R ZL − R ZL vËn dơng Bµi 3: Mạch điện xoay chiều gồm R, L, C mắc nèi tiÕp, cã : R = 30Ω; Z L = 60Ω; Z C = 30Ω a TÝnh tỉng trë cđa mạch b Tính góc lệch pha u i vµ nhËn xÐt Z = R + (Z L − ZC )2 Z = 302 + (60 − 30)2 = 302 + 302 = 30 2Ω tan ϕ = ϕ= Z L − Z C 60 − 30 π = = ⇒ ϕ = (rad ) R 30 π > u sím pha π so với i vận dụng Bài 4: Cường độ dòng điện luôn sớm pha hiệu điện hai đầu đoạn mạch A đoạn mạch có R C mắc nối tiếp C đoạn mạch có R L mắc nối tiếp B đoạn mạch có L C mắc nối tiếp D đoạn mạch có cuộn cảm L Bài 5: Trong mạch điện xoay chiều có L (cuộn dây cảm)và C nối tiếp Trong trường hợp thi hiệu điện hai đầu đoạn mạch sớm pha cường độ dòng điện gãc A.ZL < ZC B ZL = ZC C.ZL=0,5ZC D ZL > Zc vận dụng Bài 6: Cho mạch ®iƯn xoay chiỊu RLC m¾c nèi tiÕp, cã: R = 30Ω; C = 0,1 F; L = H 4000π Điện áp tức thời hai đầu đoạn mạch lµ: u = 120 cos100πt (V ) ViÕt biĨu thức dòng điện mạch ZC = = ωC Z= R + ( Z L − Z C ) = 30 + (10 − 40) = 30 2Ω = 40Ω 4000π 0,1 Z L = ωL = 100π = 10Ω π I0 = 100π U 120 = = 3( A) Z 30 vËn dông Z L − Z C 10 − 40 π tan ϕ = = = −1 ⇒ ϕ = − (rad ) R 30 π π ϕ = ϕ u − ϕ i = − ϕ i = − ⇒ ϕ i = (rad ) 4 π i = cos(100πt + )( A) ... đoạn mạch A đoạn mạch có R C mắc nối tiếp C đoạn mạch có R L mắc nối tiếp B đoạn mạch có L C mắc nối tiếp D đoạn mạch có cuộn cảm L Bài 5: Trong mạch điện xoay chiều có L (cuộn dây cảm)và C nối tiếp. .. cột A tương ứng với cột B A B Mạch R mạch R, C nối tiếp mạch R, L nối tiếp mạch R, L, C nối tiếp (ZL>ZC) a b c d e f mạch R, L, C nối tiếp (ZL