Lớp 12 Vật Lí 12

Mạch có RLC mắc nối tiếp

Khoahoc xin gửi tới bạn đọc bài viết Lý thuyết Vật lý 12 bài 14: Mạch có R, L, C mắc nối tiếp. Mời các bạn cùng theo dõi chi tiết bài viết dưới đây nhé

I. Phương pháp giản đồ Fre – nen

1. Định luật về điện áp tức thời

Trong mạch xoay chiều gồm nhiều đoạn mạch mắc nối tiếp thì điện áp tức thời giữa hai đầu của mạch bằng tổng đại số các điện áp tức thời giữa hai đầu của từng đoạn mạch ấy.

2. Phương pháp giản đồ Fre – nen

Lý thuyết Vật lí 12 Bài 14: Mạch có RLC mắc nối tiếp (ảnh 1)

II. Mạch R, L, C mắc nối tiếp

1. Cấu tạo và đặc điểm

Mạch gồm ba phần tử R, L, C ghép nối tiếp với nhau như hình vẽ:

Mạch điện R, L, C mắc nối tiếp

Đặc điểm:

  • Do tính chất của mạch nối tiếp, qua mỗi phần tử đều có chung một dòng điện i
  • Điện áp tức thời:

\begin{matrix} {U_{AB}} = {u_{AM}} + {u_{MN}} + {u_{NM}} \hfill \\ \Rightarrow U = {u_R} + {u_L} + {u_C} (*)\hfill \\ \end{matrix}

  • Độ lệch pha của các điện áp tức thời:
    • {u_R} cùng pha với i
    • {u_L} sớm pha \frac{\pi }{2} so với i
    • {u_C} trễ pha \frac{\pi }{2} so với i

2. Giản đồ vecto 

Mạch điện R, L, C mắc nối tiếp

Từ (*) ta thấy điện áp của mạch là tổng hợp của ba điện áp thành phần: {u_R};{u_L};{u_C} và như ta biết ở chương dao động cơ học, một trong những cách tổng hợp dao động điều hòa là dùng giản đồ véc tơ. Do vậy, ta sẽ sử dụng giản đồ véc tơ để tìm u theo {u_R};{u_L};{u_C}

Do các điện áp thành phần đều so sánh pha với i, nên ta lấy trục i là mốc để so sánh.

  • Biểu diễn {u_R} \Rightarrow \overrightarrow {{U_R}}
  • Biểu diễn {u_L} \Rightarrow \overrightarrow {{U_L}}
  • Biểu diễn {u_C} \Rightarrow \overrightarrow {{U_C}}

Ta có:

\overrightarrow U = \overrightarrow {{U_R}} + \overrightarrow {{U_L}} + \overrightarrow {{U_C}}

Từ giản đồ véc tơ ở trên ta suy ra được:

  • {U^2} = {U^2}_R + {\left( {{U_L} - {U_C}} \right)^2}
  • \tan \varphi = \frac{{{U_L} - {U_C}}}{{{U_R}}}

​Mặt khác ta có: I = \frac{{{U_R}}}{R} = \frac{{{U_L}}}{{{Z_L}}} = \frac{{{U_C}}}{{{Z_C}}} = \frac{U}{Z}; Z gọi là tổng trở của mạch.

Chia cả 2 vế của [2] cho I2 ta được: {Z^2} = {R^2} + {\left( {{Z_L} - {Z_C}} \right)^2}

​Hay tổng trở của mạch:

Z = \sqrt {{R^2} + {{\left( {{Z_L} - {Z_C}} \right)}^2}}

Chia cả tử và mẫu của [3] cho I ta được:

\tan \varphi = \frac{{{Z_L} - {Z_C}}}{R}

  • 11 lượt xem
Sắp xếp theo
🖼️
Xóa Gửi bình luận

Vật Lí 12