Lý thuyết và bài tập về Mạch điện có R, L , C mắc nối tiếp với nhau môn Vật Lý lớp 12 năm 2020

TỔNG HỢP LÝ THUYẾT VÀ BÀI TẬP VỀ MẠCH ĐIỆN CÓ R, L , C MẮC NỐI TIẾP VỚI NHAU

1) Định luật Ôm cho đoạn mạch R, L, C mắc nối tiếp

Xét mạch điện gồm một điện trở R, một cuộn cảm thuần L và một tụ điện C mắc nối tiếp.

Giả sử cường độ dòng điện xoay chiều trong mạch là:

\(i = {I_o}\cos (\omega t)\)

- Khi đó hiện điện thế giữa 2 đầu điện trở, cuộn cảm và tụ điện lần lượt là:

\(\begin{array}{l} {{\rm{u}}_{\rm{R}}} = {I_o}.R\cos (\omega t)(V)\\ {{\rm{u}}_L} = {I_o}.{Z_L}\cos (\omega t + \frac{\pi }{2})(V)\\ {{\rm{u}}_C} = {I_o}.{Z_C}\cos (\omega t - \frac{\pi }{2})(V) \end{array}\)

- Hiệu điện thế giữa 2 đầu đoạn mạch là:

\(u = {{\rm{u}}_{\rm{R}}} + {u_L} + {u_C}(1)\)

Sử dụng phương pháp giản đồ Fre-nen để thay phép tổng đại số các đại lượng xoay chiều bằng phép tổng vectơ quay tương ứng.

- Khi đó phương trình (1) trở thành:

\(\overrightarrow U = \overrightarrow {{U_R}} + \overrightarrow {{U_C}} + \overrightarrow {{U_L}} \) (được biểu diễn như hình vẽ)

\(\begin{array}{l} \Leftrightarrow \overrightarrow U = \overrightarrow {{U_R}} + \overrightarrow {{U_{LC}}} \\ \Leftrightarrow U = \sqrt {{{({U_L} - {U_C})}^2} + {U^2}_R} = I.\sqrt {{{({Z_L} - {Z_C})}^2} + {R^2}_{}} \\ \Leftrightarrow I = \frac{U}{Z} \end{array}\)

=> \(Z = \sqrt {{{({Z_L} - {Z_C})}^2} + {R^2}_{}} \)được gọi là trở kháng của mạch.

2) Độ lệch pha giữa điện áp và dòng điện

Từ hình vẽ ta có:

\(\tan \varphi = \frac{{{U_L} - {U_C}}}{{{{\rm{U}}_{\rm{R}}}}} = \frac{{{Z_L} - {Z_C}}}{{\rm{R}}}\)

Với φ là độ lệch pha của u với i: φ = φ_u - φ_i

Nếu Z_L > Z_C : u sớm pha hơn i một góc φ

Nếu Z_L < Z_C : u trễ pha hơn i một góc φ

3) Hiện tượng cộng hưởng

Khi Z_L = Z_C ↔ ωL = 1/ωC ↔ ω²LC = 1

thì tanφ = 0 nên:

\(\left\{ \begin{array}{l} \varphi = 0\\ {Z_{\min }} = R\\ {{\mathop{\rm I}\nolimits} _{max}} = \frac{U}{R} \end{array} \right.\)

=> Đó là hiện tượng cộng hưởng điện.

Câu 1: Cho mạch điện xoay chiều R, L, C nối tiếp. Người ta đo được các điện áp U_R = 16V, U_L = 20V, U_C = 8V. Điện áp giữa hai đầu đoạn mạch là:

A. 44V                     B. 20V                               C. 28V                               D. 16V

Câu 2: Cho mạch điện xoay chiều RLC nối tiếp, cuộn dây thuần cảm. Biết U_LR = 110(V), U_LC = 112(V), U = 130(V). Điện áphiệu dụng ở hai đầu tụ điện có thể nhận giá trị nào sau đây?

A. 88V.                    B. 220V.                            C. 200V.                            D. 160

Câu 3: Một đoạn mạch điện xoay chiều gồm điện trở thuần, cuộn cảm thuần và tụ điện mắc nối tiếp. Biết cảm kháng gấp đôi dung kháng. Dùng vôn kế xoay chiều (điện trở rất lớn) đo điện áp giữa hai đầu tụ điện và điện áp giữa hai đầu điện trở thì số chỉ của vôn kế là như nhau. Độ lệch pha của điện áp giữa hai đầu đoạn mạch so với cường độ dòng điện trong đoạn mạch là

A. π/4.                     B. π/6.                               C. π/3.                               D. -π/3.

...

---Để xem đầy đủ nội dung Trắc nghiệm vận dụng, các em vui lòng đăng nhập vào trang hoc247.net để xem online hoặc tải về máy tính---

Trên đây là một phần trích đoạn nội dung Tài liệu Tổng hợp lý thuyết và bài tập Mạch điện có R, L , C mắc nối tiếp với nhau môn Vật Lý 12 năm 2020. Để xem toàn bộ nội dung các em đăng nhập vào trang hoc247.net để tải tài liệu về máy tính.

Hy vọng tài liệu này sẽ giúp các em học sinh ôn tập tốt và đạt thành tích cao trong học tập.

​Chúc các em học tập tốt !