|
A. KIẾN THỨC CẦN NẮM VỮNG Xét đoạn mạch xoay chiều gồm R, L, C mắc nối tiếp với nhau như hình vẽ:
Pha u lệch pha với I một góc φ
2. Biểu thức định luật ôm
3. Giản đồ Fre-nen Vẽ trụ nằm ngang Ox (trục này cũng chính là trục biểu diễn cường độ dòng điện Io.
Ta có hai trường hợp xảy ra như sau:
5. Sự cộng hưởng – Khi U không đổi: I cực đại, Z cực tiểu.
– Cường độ dòng điện khi cộng hưởng:
|
Nguồn website giaibai5s.com
- KIẾN THỨC CẦN NẮM VỮNG
Xét đoạn mạch xoay chiều gồm R, L, C mắc nối tiếp với nhau như hình vẽ:
- Pha – u lệch pha với I một góc p.
.
1
VI
– Với tgo – 2 – Z L – 1
VELOC/
R RI 2. Biểu thức định luật Ôm – Biểu thức: I = 9 hay 1-9
– Với tổng trở: Z = R^ + (z – P = R – Local
- Giản đồ Fre-nen
Vẽ trụ nằm ngang Ox (trục này cũng chính là trục biểu diễn cường độ dòng điện Io.
– Vẽ How trùng với trục Ox
SO V
– Vẽ Doa. vuông góc với Uoa lệch pha góc (15) so với Ube – Vẽ Dac vuông góc với Joe lệch pha góc (-) so với Uom Ta có hai trường hợp xảy ra như sau: * Uo > Voc
* UOL <UOC
PūOL
DOR
oke :
JOR
D
C
OPIILIPOIP
U
O-Uoc
.
Doc
u nhanh pha hơn I một góc p
u
chậm pha hơn I một góc 9
- Hệ thức định luật Ôm
I – UR – U_ Uc – U
1 RZ Z 5. Sự cộng hưởng . – Khi U không đổi: I cực đại, Z cực tiểu.
Z1 = Z¢ => Lø= =w= * = LCwo = 1 – Cường độ dòng điện khi cộng hưởng:
Zmin = R = I = Imax = B. TRẢ LỜI CÂU HỎI
- Viết Công thức tính tổng trở của các đoạn mạch chỉ có hai trong ba loại phần tử: R, L, C mắc nối tiếp.
Trả lời Công thức tính tổng trở của các đoạn mạch: – Chỉ có R, L mắc nối tiếp: Z= R^ +7 – Chỉ có R, C mắc nối tiếp: Z= R^ +7 – Chỉ có L, C mắc nối tiếp: Z= (Z – Z) C2. Cho f là tần số dòng điện. Hãy tính tổng trở của đoạn mạch: – Chỉ có hai cuộn cảm thuần có độ tự cảm là L1, L2 mắc nối tiếp. – Chỉ có hai tụ điện có dung kháng là C1, C mắc nối tiếp.
Trả lời Ta có: 0 = 2f
2, = L,w = 2nfl
ZL, = L2w = 2nfl, Tổng trở đoạn mạch L1, L2 mắc nối tiếp là:
Z=J(22, +Z1, )° = 24, +2. .
c
=2e-dacc, 28 mere
Ci tu2
C+C,
C3. Nêu điều kiện và đặc điểm của hiện tượng cộng hưởng điện đối với đoạn mạch RLC mắc nối tiếp.
Trả lời Hiện tượng cộng hưởng xảy ra khi:
2=C6Lw=cosco?=LC
Cường độ dòng điện trong mạch đạt giá trị cực đại khi:
I=1.
I= ‘max
-U
U
z
R
- GIẢI BÀI TẬP
B1. Dung kháng của một đoạn mạch RLC nối tiếp đang có giá trị nhỏ hơn cảm kháng. Ta làm thay đổi chỉ một trong các thông số của đoạn mạch bằng các cách nêu sau đây, cách nào có thể làm cho hiện tượng cộng hưởng điện xảy ra?
- Tăng điện dung của tụ điện B. Tăng hệ số tự cảm của cuộn dây C. Giảm điện trở của đoạn mạch D. Giảm tần số dòng điện
Giải
Ta có: Zc < Z, e
- LÊ
Co
Hiện tượng cộng điện hưởng xảy ra khi – = Lao
Со * Nếu tăng điện dung của tụ, dung kháng còn có giá trị nhỏ hơn. Khi đó A sai.
* Nếu tăng hệ số tự cảm L của cuộn dây, cảm kháng có giá trị lớn hơn. Khi đó B sai.
. * Giảm điện trở thuần R của mạch, không có gì liên quan đến cộng hưởng. Khi đó C sai.
* Điều chỉnh tần số góc 0, đến một lúc nào đó ta sẽ có 2 = La
Со
TT
|
Vậy chọn đáp án D.
B2. Điện áp giữa hai đầu mạch RLC nối tiếp sớm pha 4 so với cường độ dòng điện. Phát biểu nào sau đây đúng với đoạn mạch này.
- Tần số dòng điện trong mạch nhỏ hơn giá trị cần để xảy ra cộng hưởng.
- Tổng trở của đoạn mạch bằng hai lần điện trở R của mạch.
- Hiệu số giữa cảm kháng và dung kháng bằng điện trở thuần của đoạn mạch. | D. Điện áp giữa hai đầu điện trở sớm pha ” so với điện áp giữa
hai bản tụ điện.
Giải Vì u sớm pha hơn một góc C nên: tgø=24+24=1=>Ż4 –Zę =R
R Vậy chọn đáp án C.
B3. Cho đoạn mạch RLC mắc nối tiếp R = 502, L=159mH; C=31,8uF. Điện áp giữa hai đầu đoạn mạch có biểu thức u = 120cos100Tt (V). Tính tổng trở của đoạn mạch và viết biểu thức cường độ dòng điện tức thời qua đoạn mạch.
Giải Cảm kháng của đoạn mạch là: Z = Lw=159.10-2.10’1= –.1001 = 5012
20 Dung kháng của đoạn mạch là:
— Zc
12-10° = 10052 W 31,8.10-.10ʻI 0,318.10.10*1
L
=
=
=1000
Tổng trở của đoạn mạch là:
Z=VR2+(2, -Zc) = \s? +(100 – 50)’ = 502 (9) Cường độ dòng điện cực đại chạy trong mạch là:
U – 120 – 12012 – 12(A)
Z 5072 1005 Độ lệch pha củai so với u là:
I.
=
tgp2c-250-100
= ‘R* = 50°=-1=9=-
Vậyi chậm pha hơn u một góc p =1 Suy ra biểu thức cường độ dòng điện chạy trong mạch là:
i=1, cos 100nt – 4) – 12 cos 100nt – 4)
B4. Trong một đoạn mạch RLC nối tiếp, hệ số tự cảm cuộn dây là L= 0,1H; tụ điện có điện dung C = lụF ; tần số dòng điện là f = 50Hz.
- a) Hỏi dòng điện trong mạch sớm pha hay trễ pha so với điện áp hai đầu đoạn mạch?
- b) Cần phải thay tụ điện nói trên bởi một tụ điện có điện dung C bằng bao nhiêu để trên đoạn mạch xảy ra hiện tượng cộng hưởng điện?
Giải a) Ta có: Z = L =0,1.2mf = 10 (2)
4 1 1 106 104
Co 106.21f 10ʻn Nghĩa là Zc > Z = Uc > U. Vậy dòng điện trong mạch sớm pha hơn so với điện áp giữa hai đầu đoạn mạch.
- b) Muốn có cộng hưởng xảy ra ta phải có Zc = ZLE
=
=Lw=C=
10*(F).
10-(10’)
10°r?