Trong mạch năng lượng điện xoay chiều thường có các phần tử như năng lượng điện trở (R), tụ năng lượng điện (C) giỏi cuộn cảm thuần (L). Cùng với mỗi thành phần khác nhau trong mạch điện sẽ cho cách làm tính cường độ mẫu điện I không giống nhau, độ lệch pha lúc đầu giữa hiệu điện cố gắng U với cường độ dòng điện I cũng không giống nhau.
Bạn đang xem: Mạch chỉ có l và r
Vậy đối với mạch điện xoay chiều chỉ có một phần tử là năng lượng điện trở R, tụ điện C xuất xắc cuộn cảm thuần L thì cách làm tính cường độ mẫu điện như thế nào? Hiệu điện nạm U sớm tuyệt trễ pha so với cường độ chiếc điện I, chúng ta cùng khám phá qua bài viết dưới đây.
I. Mối quan hệ giữa U và I trong mạch điện xoay chiều
Bạn sẽ xem: Mạch điện xoay chiều chỉ có một phần tử: Điện trở R, Tụ năng lượng điện C giỏi Cuộn cảm thuần L – thứ lý 12 bài 13
• Nếu cường độ dòng điện trong mạch xoay chiều có dạng:
• khi đó, ta có:
° φ>0: u sớm pha φ so với i
° φII. Mạch năng lượng điện xoay chiều chỉ bao gồm điện trở R
1. Khảo sát điều tra mạch xoay chiều chỉ tất cả điện trở R
– Nối 2 đầu R vào năng lượng điện áp chuyển phiên chiều u = U0cosωt
2. Định cơ chế ôm (Ohm) mang đến mạch điện xoay chiều chỉ có điện trở
• Định luật: cường độ hiệu dụng trong mạch điện xoay chiều chỉ có điện trở có giá trị bởi thương số giữa năng lượng điện áp hiệu dụng và điện trở của mạch.
– Công thức định hình thức Ôm mang lại mạch xoay chiều chỉ có điện trở:
• Cường độ cái điện tức thời trong mạch thuộc pha với điện áp tức thời nhì đầu mạch.
III. Mạch điện xoay chiều chỉ gồm tụ điện C
1. Khảo sát điều tra mạch năng lượng điện xoay chiều chỉ gồm tụ điện C
– Điện tích phiên bản bên trái của tụ điện:
– trả sử tại thời gian t, mẫu điện gồm chiều như hình trên, điện tích tụ điên tăng lên, sau khoảng tầm thời gian Δt, điện tích trên phiên bản tăng Δq.
– Khi Δt, Δq → 0 thì:
– Đặt:
– Chọn:
– Đặt:
Trong đó: ZC là dung kháng của mạch, đơn vị là Ω.
2. Định lý lẽ Ôm (Ohm) mang lại đoạn mạch chỉ gồm tụ năng lượng điện C
• Định luật: Cường độ hiệu dụng trọng mạch năng lượng điện xoay chiều chỉ đựng tụ điện có giá trị bằng thương số của điệp áp hiệu dụng thân hai đầu mạch và dung kháng của mạch.
– bí quyết định mức sử dụng Ôm mang lại mạch chuyển phiên chiều chỉ gồm dung kháng:
3. So sánh trộn của u cùng i trong mạch điện xoay chiều chỉ có tụ điện C
• i sớm trộn hơn π/2 đối với u (hay u trễ pha π/2 đối với i).
4. Ý nghĩa của dung kháng
• ZC là đại lượng bộc lộ sự cản trở cái điện chuyển phiên chiều của tụ điện.
• cái điện luân phiên chiều có tần số cao (cao tần) chuyển sang tụ điện tiện lợi hơn cái điện chuyển phiên chiều tần số thấp.
• ZC có chức năng làm cho i sớm pha hơn π/2 đối với u.
IV. Mạch năng lượng điện xoay chiều chỉ bao gồm cuộn cảm L
1. Hiện tượng kỳ lạ tự cảm vào mạch điện xoay chiều
• Cuộn cảm thuần là cuộn cảm tất cả điện trở không đáng kể, khi loại điện luân phiên chiều chạy qua cuộn cảm sẽ xảy ra hiện tượng trường đoản cú cảm.
• Khi có dòng năng lượng điện i chạy qua 1 cuộn cảm, từ bỏ thông tự cảm bao gồm biểu thức: φ = Li với L là độ từ cảm của cuộn cảm.
• Trường đúng theo i là 1 dòng điện xoay chiều, suất điện hễ tự cảm
• Khi Δt→0:
2. điều tra mạch điện xoay chiều chỉ bao gồm cuộn cảm thuần L
• Đặt vào 2 đầu cuộn cảm L một điện áp luân chuyển chiều, giả sử i vào mạch là:
• Điệp áp ngay thức thì 2 dầu cuộn cảm thuần là:
– Đặt
– cùng với ZL điện thoại tư vấn là cảm chống của mạch, đơn vị chức năng là Ω.
3. Định hình thức Ôm (Ohm) trong mạch năng lượng điện xoay chiều chỉ gồm cuộn cảm thuần L
• Định luật: Trong đoạn mạch chuyển phiên chiều chỉ bao gồm cuộn cảm thuần, cường độ hiệu dụng có giá trị bằng thương số của năng lượng điện áp hiệu dụng với cảm kháng của mạch.
– Công thức định lý lẽ Ôm đến mạch luân chuyển chiều chỉ có cuộn cảm thuần:
4. So sánh pha của u so với i trong mạch chỉ bao gồm L
• i trễ trộn hơn π/2 đối với u (hay u mau chóng pha π/2 so với i).
5. Ý nghĩa của cảm kháng
• ZL là đại lượng biểu thị sự cản trở chiếc điền chuyển phiên chiều của cuộn cảm.
• Cuộn cảm có L phệ sẽ cản ngăn nhiều so với dòng năng lượng điện xoay chiều, nhất được coi là dòng điện luân chuyển chiều có tần số cao.
• ZL cũng có tác dụng làm cho i trễ pha π/2 đối với u.
V. Bài tập áp dụng cho mạch chuyển phiên chiều chỉ có một phần tử là Điện trở, tụ năng lượng điện hay cuộn cảm thuần
* Bài 1 trang 74 SGK đồ Lý 12: Phát biểu định hình thức Ôm của chiếc điện luân chuyển chiều so với mạch chỉ có
a) một tụ điện
b) một cuộn cảm thuần
° giải mã bài 1 trang 74 SGK vật Lý 12:
• Định luật pháp Ôm của mẫu điện luân chuyển chiều chỉ bao gồm một tụ điện.
– cường độ hiệu dụng trong mạch điện xoay chiều cất tụ điện có giá trị bởi thương số của điện áp hiệu dụng thân hai đầu mạch và dung chống của mạch: I = U/ZC
• Định phép tắc Ôm của cái điện luân chuyển chiều chỉ gồm một cuộn cảm thuần.
– cường độ hiệu dụng vào mạch điện xoay chiều cất một cuộn cảm thuần có giá trị bởi thương số của năng lượng điện áp hiệu dụng thân hai đầu mạch và cảm phòng của mạch: I = U/ZL
* bài bác 2 trang 74 SGK đồ Lý 12: So sánh tác dụng cản trở loại điện luân chuyển chiều diễn tả trong
a) ZC b) ZL
° giải mã bài 2 trang 74 SGK thứ Lý 12:
• Dung kháng
⇒ ZC tỉ lệ nghịch cùng với C và f.
⇒ giả dụ C với f tăng thì ZC giảm, không nhiều cản trở chiếc điện cùng ngược lại.
• Cảm kháng ZL = Lω = 2πf.L ⇒ ZL tỉ lệ cùng với L cùng f
⇒ nếu L với f tăng thì cản trở loại điện các và ngược lại.
* bài 3 trang 74 SGK thiết bị Lý 12: Điện áp giữa hai đầu của một tụ điện : u = 100√2cos100πt (V). Cường độ hiệu dụng trong mạch I = 5V.
a) xác định C
b) Viết biểu thức của i
° lời giải bài 3 trang 74 SGK đồ gia dụng Lý 12:
a) Theo định luật pháp Ôm vào mạch C, ta có:
, mà
b) Biểu thức độ mạnh trong đoạn mạch chỉ gồm C thì i sớm pha rộng u một góc π/2
i = I0cos(100πt + π/2) với I0 = I√2 = 5√2 (A)
⇒ i = 5√2cos(100πt + π/2) (A)
* Bài 4 trang 74 SGK đồ gia dụng Lý 12: Điện áp thân hai đầu của một cuộn cảm thuần: u = 100√2cos100πt (V), cường độ hiệu dụng trong mạch I = 5V.
a) khẳng định L
b) Viết biểu thức của i
° giải thuật bài 4 trang 74 SGK vật dụng Lý 12:
a) Định nguyên tắc Ôm vào mạch L, ta có:
, mà
b) Biểu thức độ mạnh trong đoạn mạch chỉ bao gồm L thì i trễ pha hơn u một góc π/2
i = I0cos(100πt – π/2) với I0 = I√2 = 5√2 (A)
⇒ i = 5√2cos(100πt – π/2) (A).
* Bài 5 trang 74 SGK thứ Lý 12: Chứng minh rằng, khi hai cuộn cảm thuần L1 và L2 mắc nối tiếp trong một mạch điện xoay chiều thì cuộn cảm tương đương có cảm kháng mang đến bởi: ZL = (L1 + L2)ω
° giải thuật bài 5 trang 74 SGK đồ vật Lý 12:
– hotline i = I0cosωt (A) là dòng điện qua mạch điện. Do L1 nối tiếp L2 nên u = u1 + u2; I1 = I2 = I.
– các điện áp nhì đầu L1 và L2 đều cấp tốc pha rộng i một góc π/2 nên:
⇒ U = U1 + U2 = I. ZL1 + I.ZL2 = I.(ZL1 + ZL2) = I.(L1.ω + L2.ω)
⇒ Tổng trở của mạch:
⇒ ZL = Z = (L1 + L2)ω
* Bài 6 trang 74 SGK đồ vật Lý 12: Chứng minh rằng, khi nhì tụ điện C1 và C2 mắc nối liền thì điện dung tương đương có dung kháng:
° giải thuật bài 6 trang 74 SGK thiết bị Lý 12:
– gọi i = I0cosωt (A) thuộc dòng điện qua mạch điện. Vị C1 nối tiếp C2 nên U = U1 + U2; I1 = I2 = I,
– các điện áp hai đầu C1 và C2 đều lờ lững pha rộng i một góc π/2 và có mức giá trị hiệu dụng:
⇒ Tổng trở của mạch:
⇒ với
* Bài 7 trang 74 SGK đồ dùng Lý 12: Một đoạn mạch chứa một số tụ điện gồm điện dung tương tự C, để vào hai đầu đoạn mạch năng lượng điện áp tức thì u = U0cosωt (V). độ mạnh hiệu dụng trong mạch là bao nhiêu?
A.
° lời giải bài 7 trang 74 SGK thiết bị Lý 12:
– Đáp án đúng: D.
– Vì
* Bài 8 trang 74 SGK vật dụng Lý 12: Đoạn mạch đựng một cuộn cảm thuần L, đặt vào nhị đầu đoạn mạch năng lượng điện áp tức thời u = Umcosωt(V)thì cường độ hiệu dụng trong mạch là bao nhiêu?
A.
° giải thuật bài 8 trang 74 SGK đồ Lý 12:
– Đáp án đúng: B.
Xem thêm: Cách Tìm Giá Trị Lớn Nhất Của Biểu Thức Chứa Căn Lớp 9 Hay Nhất
– Vì
* Bài 9 trang 74 SGK đồ gia dụng Lý 12: Điện áp u = 200√2cosωt (V) đặt vào nhì đầu một cuộn dây cảm thuần thì tạo nên dòng điện có cường độ hiệu dụng I = 2A. Cảm kháng có mức giá trị là bao nhiêu?
A. 100Ω B. 200Ω C. (100√2)Ω D. (200√2)Ω
° lời giải bài 9 trang 74 SGK đồ Lý 12:
– Đáp án đúng: A. 100Ω
– vày theo định nguyên lý Ôm:
Hy vọng với bài viết về Mạch điện xoay chiều chỉ có một trong những phần tử: Điện trở R, Tụ năng lượng điện C xuất xắc Cuộn cảm thuần L và bài xích tập vận dụng nghỉ ngơi trên hữu ích cho các em. đều góp ý và thắc mắc các em vui vẻ để lại phản hồi dưới nội dung bài viết để HayHocHoi.Vn nghi nhận với hỗ trợ, chúc các em tiếp thu kiến thức tốt.