Bài giảng Môn Vật Lí Lớp 12 - Bài 14: Mạch có R, L, C mắc nối tiếp

Nội dung tài liệu: Bài giảng Môn Vật Lí Lớp 12 - Bài 14: Mạch có R, L, C mắc nối tiếp

1. BÀI 14 MẠCH Cể R,L,C MẮC NỐI TIẾP II- MẠCH Cể R,L,C MẮC NỐI TIẾP 1) Định luật ễm cho đoạn mạch cú R,L,C mắc nối tiếp-Tổng trở : R L C A M N B Giả sử cho dũng điện trong đoạn mạch cú biểu thức : i = I 2 cos(t)( A) Ta viết được biểu thức cỏc điện ỏp tức thời: - 2 đầu R : uR = U R 2 cos(t)(V ) - 2 đầu L : u = U 2 cos(t + )(V ) L L 2 - 2 đầu C : u = U 2 cos(t − )(V ) C C 2 - Điện ỏp thức thời giữa A và B : u= uRLC + u + u = U 2 cos(t + )(V ) - Phương phỏp giản đồ Fre-nen: UUUU=RLC + +
2. BÀI 14 MẠCH Cể R,L,C MẮC NỐI TIẾP ? HÃY VẼ CÁC VECTO TRấN CÙNG MỘT GIẢN ĐỒ VỚI U <U UR ;U L ;UC L C + U L U R I U LC U UU I == Nghĩa là: RZZ22+−()Z UC LC Với 22Gọi là tổng trở của mạch ZRZZ= +()LC −
3. BÀI 14 MẠCH Cể R,L,C MẮC NỐI TIẾP ? Hóy vẽ giản đồ Fresnen với UL> UC. UL + U ULC o I UR UC Hỡnh 14.3
4. BÀI 14 MẠCH Cể R,L,C MẮC NỐI TIẾP U Định luật ễm : I = Z Cường độ hiệu dụng trong một mạch điện xoay chiều cú điện trở R, L, C mắc nối tiếp cú giỏ trị bằng thương số của điện ỏp hiệu dụng của mạch và tổng trở của mạch:
5. BÀI 14 MẠCH Cể R,L,C MẮC NỐI TIẾP 2) Độ lệch pha giữa điện ỏp và dũng điện : UUZZ−− tan ==LCLC Với φ là độ lệch pha của u đối với i. URR U L : u sớm pha hơn i ( tớnh cảm khỏng ) • Nếu ZL > ZC 0 + • Nếu ZL < ZC 0 : uU trễ pha hơn i ( tớnh dung khỏng ) ULC • Nếu : ZL = Zc ? : u cựng pha i o 3) Cộng hưởng điện : U I 1R a) ĐKCH : Z = Z :  2 = L C LC UC Điều kiện có cộng hởng điện? HỡnhUU 14.3 b) Hệ quả : Imax == ZRmin
6. BÀI 14 MẠCH Cể R,L,C MẮC NỐI TIẾP Củng cố U Tổng trở mạch R L C nối tiếp: I = Định luật ễm cho đoạn mạch xoay chiều cú R,L,Z C mắc nối tiếp: Z – Z Cụng thức tớnh gúc lệch pha giữa điện ỏp và dũng điện: tan φ = L C R Nếu ZL > ZC: điện ỏp u sớm pha so với dũng điện i. Nếu Zl < ZC: điện ỏp u trễ pha so với dũng điện i. 1 Cộng hưởng điện xảy ra khi Z = Z hay ω2 = hay ω2LC = 1. L C LC U Khi đú I sẽ lớn nhất: Imax= R 22 ZRZZ= +()LC −
7. BÀI 14 MẠCH Cể R,L,C MẮC NỐI TIẾP Dũng nào ở cột A tương ứng với cột B A B 1. Mạch R a. u sớm pha so với i 2. mạch R, C nối tiếp b. u sớm pha 2 so với i 3. mạch R, L nối tiếp c. u trễ pha so với i 4. mạch R, L, C nối tiếp (ZL>ZC) d. u trễ pha so với i 5. mạch R, L, C nối tiếp (ZL<ZC) e. u cựng pha so với i 6. mạch R, L, C nối tiếp (ZL=ZC) f. Cộng hưởng Đỏp ỏn 1 2 3 4 5 6 e c a a c f
8. BÀI 14 MẠCH Cể R,L,C MẮC NỐI TIẾP Gọi φ = φu - φi Mạch R => φ = 0 => u cựng pha so với i. 1e Z Mạch R, C nối tiếp => tan φ = - C φ u trễ pha so với i. 2c R ZL Mạch R, L nối tiếp => tan φ = > 0 => φ > 0 => u sớm pha so với i. 3a R ZL - ZC Mạch R, L, C nối tiếp (ZL > ZC) => tan φ = > 0 => φ > 0 => u sớm pha so với i. R 4a ZL - ZC Mạch R, L, C nối tiếp (ZL tan φ = φ u trễ pha so với i. R 5c ZL - ZC Mạch R, L, C nối tiếp (ZC = ZL) => tan φ = = 0 => φ > 0 ; cộng hưởng điện. R 6f
9. BÀI 14 MẠCH Cể R,L,C MẮC NỐI TIẾP chú ý 1. Nếu cuộn dây có điện trở thuần R0 ta tách thành hai phần tử điện trở R0 nối tiếp với cuộn cảm thuần R R0,L C R R0 L C coi nh U = (U +U )2 + (U −U )2 R R0 L C 2 2 Z = (R + R0 ) + (Z L−ZC ) Z − Z tan = L C R + R0
10. BÀI 14 MẠCH Cể R,L,C MẮC NỐI TIẾP 2. Nếu trong mạch ta xét thiếu phần tử nào trong các công thức ta cho các giá trị của phần tử đó bằng 0 a . Mạch có R, L nối tiếp ZC = 0 ; UC = 0 R L 2 2 U = U R +U L U 2 2 U L Z = R + Z L U Z O I tan = L = L U R R U R u luôn luôn sớm pha hơn i
11. BÀI 14 MẠCH Cể R,L,C MẮC NỐI TIẾP b. Mạch có R, C mắc nối tiếp U = U 2 +U 2 R C R C 2 2 Z = R + ZC O −−UZ tan ==CC URR U C I u luôn luôn trễ pha so với i UU R