Đoạn mạch xoay chiều chỉ có cuộn cảm thuần

 Giá trị tức thời của cường độ dòng điện và điện áp

Giả sử dòng điện xoay chiều có cường độ:

0cos

iI t

chạy qua cuộn cảm thuần có độ tự cảm L (hình 1.4.5.1)

Hình 1.4.5.1

Chiều dương của dòng điện qua cuộn cảm được quy ước là chiều chạy từ A đến B. Đây là dòng điện biến thiên theo thời gian nên nó gây ra trong cuộn cảm một suất điện động cảm ứng:

0sin

di

e L LI t

dt  

   .

Điện áp giữa hai điểm Avà B là:

AB

uiR e.

Trong đó RAB là điện trở của đoạn mạch, có giá trị bằng 0 nên:

0sin u    e LI t 0cos( ) 2 uU t . Với U0 LI0

SVTH: Trần Thị Thanh Nhàn Trang 27 Cường độ dòng điện qua cuộn cảm thuần biến thiên điều hòa cùng tần số nhưng trễ pha

2



đối với điện áp giữa hai đầu cuộn cảm.

Hình 1.4.5.2

Đồ thị trên biểu diễn sự biến đổi của cường độ dòng điện và điện áp giữa hai đầu cuộn cảm thuần theo thời gian.

 Biểu diễn bằng vectơ quay

Tại thời điểm t0, vectơ quay I biểu diễn cường độ dòng điện

0cos

iI ttrùng với trục Ox, vectơ quay UL biểu diễn điện áp

0cos( ) 2 uU t hợp với trục Ox một góc 2  .

Như vậy, đối với đoạn mạch chỉ có cuộn cảm thuần, vectơ UL lập với vectơ I một góc

2



theo chiều dương (như hình 1.4.5.3)

Hình 1.4.5.3 s L U I X

SVTH: Trần Thị Thanh Nhàn Trang 28  Định luật Ohm đối với đoạn mạch chỉ có cuộn cảm thuần. Cảm

kháng

Chia hai vế của công thức U0 LI0 cho 2, ta có:

U LI . Nếu đặt: ZL L thì: L U I Z  .

Đây là công thức định luật Ohm cho đoạn mạch xoay chiều chỉ có cuộn cảm thuần. Đối với dòng điện xoay chiều tần số góc ω, đại lượng

L

Z giữ vai trò tương tự điện trở đối với dòng điện không đổi và được gọi là cảm kháng của cuộn dây.