LÝ THUYẾT TRỌNG TÂM1. Các giá trị tức thời 1. Các giá trị tức thời
Xét đoạn mạch gồm điện trở thuần R, cuộn cảm thuần có độ tự cảm L và tụ điện có điện dung C mắc nối tiếp.
Đặt vào hai đầu mạch một điện áp xoay chiều
( )
0cos
u =U ω ϕt+ .
Ta thấy điện áp hai đầu điện trở, cuộn cảm và tụ điện biến thiên điều hòa.
Tại 1 thời điểm các giá trị tức thời của điện áp hai đầu điện trở, cuộn cảm và tụ điện lần lượt là uR,
L
u , uC. Ta luôn có: u =uR+uL +uC
2. Giản đồ vectơ ( giản đồ Fre-nen)
Để tìm mối liên hệ u và i trong mạch RLC nối tiếp ta sử dụng giản đồ: Chọn vectơ I
nằm ngang làm chuẩn. Biểu diễn uR cùng pha với i
Biểu diễn uL sớm pha hơn i Biểu diễn uC trễ pha hơn i ( Xét trường hợp UL > UC)
Nhận xét: uLvà uCđều vuông pha với uR, uL ngược pha với uC
.
Với đoạn mạch RLC mắc nối tiếp ta có: U =UR +UL +UC
Ta tổng hợp U L +UC
trước vì hai vectơ này cùng phương, ngược chiều nhau: U L+UC = UL−UC
Xét tam giác vuông OAB ta có: 2 ( )2
R L C
U = U + U −U
Nhận xét: Từ biểu thức tính U ta thấy trong mạch RLC nối tiếp UR ≤U
Mà ta có: UR =I R U. ; C =I Z U. C; L = I Z. L ( )2 2 L C U I R Z Z ⇒ = + − Đặt 2 ( )2 L C U Z R Z Z I Z = + − ⇒ = tan ZL ZC R ϕ = − Ta gọi Z là tổng trở của đoạn mạch.
Trong tam giác OAB ta tính được độ lệch pha giữa u và i:
L C
Z >Z ta gọi là mạch có tính cảm kháng. Khi đó u sớm pha hơn i (ϕ <0).
3. Hiện tượng cộng hưởng điện
Khi ta thay đổi sao cho ZL =ZC ta thấy:
•Tổng trở của mạch đạt giá trị cực tiểu: Zmin =R
•Cường độ dòng điện hiệu dụng đạt giá trị cực đại: max (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});
U I R = •Các điện áp tức thời: uL = −uC •u cùng pha với i
Hiện tượng trên gọi làhiện tưởng cộng hưởng. Khi đó: 1
LC
ω =