Bài tập 5 trang 79 SGK Vật lý 12

Nhận định và phương pháp: 

Bài 5 là dạng bài viết biểu thức của cường độ dòng điện tức thời i trong một mạch điện  xoay chiều chỉ chứa điện trở nối tiếp với cuộn cảm thuần , dữ kiện đề bài cho ta là các thông số của R, L, C và biểu thức điện áp 2 đầu mạch dưới dạng \(\small u = U_0cos(\omega t+\varphi )\)

Cách giải : 

• Ta tiến hành giải bài này theo các bước như sau:

  • Bước 1: Tính các giá trị Cảm kháng \(Z_L\),  tổng trở Z.

  • Bước 2: Từ hiệu điện thế cực đại  \(U_0=I_0.Z\) ⇒ \(I_0=\frac{U_0}{Z}\) ⇒ Cường độ dòng điện hiệu dụng I 

  • Bước 3: Tính độ lệch pha dựa vào công thức: \(tan\varphi =\frac{Z_L}{R}\Rightarrow \varphi\)

  • Bước 4: Sau khi đã tính được \(\varphi\) , ta sẽ suy ra :\(\varphi _u=\varphi _i+\varphi\) ⇒ \(\varphi _i=\varphi -\varphi _u\)

  • Bước 5: Viết lại Biểu thức Cường độ dòng điện tức thời trong mạch là:  \(i=I_0.cos(\omega t+\varphi _i) (A)\)

Lời giải: 

• Áp dụng phương pháp trên để giải bài 5 như sau: 

• Ta có: 

  • Cảm kháng: \(Z_L\) = Lω = 30 Ω
  • Tổng trở: Z =  = \(30\sqrt{2}\Omega\)
  • Cường độ dòng điện hiệu dụng: I =  =  =  A.
  • Độ lệch pha: tanφ =  = 1 => φ = \(+\frac{\pi }{4}\).
  • \(\varphi _u=\varphi _i+\varphi\) ⇒ \(\varphi _i=\varphi_u -\varphi\)= \(-\frac{\pi }{4}\)

Tức là i trễ pha hơn u một góc \(\frac{\pi }{4}\).

Vậy biểu thức tức thời của cường độ dòng điện là: i = 4cos(100πt - \(\frac{\pi }{4}\)) (A). 

-- Mod Vật Lý 12 HỌC247