Bài tập 8 trang 80 SGK Vật lý 12

Nhận định và phương pháp: 

Bài 8 là dạng bài viết biểu thức của cường độ dòng điện tức thời i trong một mạch điện  xoay chiều chứa R,L,C mắc nối tiếp, 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 \(Z_L\), dung kháng \(Z_C\), tổng trở Z.

    • \(Z_C\) =  ; \(Z_L\) = ωL 

    • Z = \(\sqrt{R^{2} + (Z_{L} - Z_{C})^{2}}\) 

  • Bước 2: Tính cường độ dòng điện hiệu dụng I :  I = 

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

  • Bước 4: Sau khi đã tính được \(\varphi\) , 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 8 như sau: 

• Ta có: 

  • Áp dụng các công thức: \(Z_C\) =  = 50 Ω; \(Z_L\) = ωL = 20 Ω

  •  Z = \(\sqrt{R^{2} + (Z_{L} - Z_{C})^{2}}= 30\sqrt{2}\Omega\) 

  • Cường độ dòng điện hiệu dụng: I =  =  = .

  • Độ lệch pha: tanφ =  = -1 => φ = \(-\small \frac{\pi }{4}\). Tức là i sớm pha hơn u một góc \(\small \frac{\pi }{4}\).

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

-- Mod Vật Lý 12 HỌC247