Bài giảng môn Vật lí Lớp 12 - Bài 14: Mạch có R, L, C mắc nối tiếp (Chuẩn kiến thức)

Bài:14 
MẠCH CÓ 
MẮC NỐI TIẾP 
R , L , C 
A. Cường độ dòng điện trong đoạn mạch chỉ có điện trở thuần cùng pha với điện áp hai đầu đoạn mạch. 
B. Điện áp hai đầu đoạn mạch chỉ có tụ điện trễ pha hơn cường độ dòng điện 1 góc 
C©u hái kiÓm tra kiÕn thøc 
Điều nào sau đây là sai ? 
D. Điện áp hai đầu đoạn mạch chỉ có cuộn cảm sớm pha hơn cường độ dòng điện góc: 
D. Cường độ dòng điện trong trong đoạn mạch chỉ có tụ điện trễ pha hơn điện áp hai đầu đoạn mạch 1 góc 
NỘI DUNG BÀI 
I. PHƯƠNG PHÁP GiẢN ĐỒ FRE NEN: 
Định luật về điện áp tức thời. 
Phương pháp giản đồ Fre nen. 
II. MẠCH CÓ R, L, C MẮC NỐI TiẾP: 
1. Định luật Ôm cho đoạn mạch có R, L, C mắc nối tiếp. Tổng trở. 
2. Độ lệch pha giữa điện áp và dòng điện. 
3. Cộng hưởng điện. 
I. PHƯƠNG PHÁP GiẢN ĐỒ FRE NEN: 
Định luật về điện áp tức thời . 
Trong mạch điện mắc nối tiếp điện áp giữa hai đầu mạch điện bằng tổng đại số các điện áp tức thời giữa hai đầu từng đoạn mạch. 
A 
R 
L 
C 
B 
M 
N 
u R 
u 
u L 
u C 
u = u R + u L + u C 
Em h·y nªu c«ng thøc tÝnh ®iÖn ¸p tøc thêi gi÷a hai ®Çu ®o¹n m¹ch AB ®¹ng xÐt? 
2. Phương pháp giản đồ Fre nen. 
 Mỗi đại lượng hình sin ta sẽ biểu diễn bằng một vectơ quay nên đối với điện áp u và cường độ dòng điện i được biểu diễn bằng bảng 14.1 
Mạch 
Các vectơ quay và 
Định luật Ôm 
u R cùng pha so với i 
u C trễ pha so với i 
u L sớm pha so với i 
R 
L 
C 
U R = I.R 
U L = I.Z L 
U C = I.Z C 
II. MẠCH CÓ R, L, C MẮC NỐI TiẾP: 
Định luật Ôm cho đoạn mạch có R, L, C mắc nối tiếp. Tổng trở. 
A 
R 
L 
C 
B 
Giả sử cường độ dòng điện có biểu thức: 
u = u R + u L + u C 
Điện áp tức thời giữa hai đầu đoạn mạch: 
Biểu diễn bằng vectơ quay: 
O 
 
u R cùng pha so với i 
u L sớm pha so với i 
u C trễ pha so với i 
O 
 
Theo hình vẽ: 
Nếu đặt: 
Z gọi là tổng trở ( ) 
Suy ra: 
Phát biểu: Cường độ hiệu dụng trong mạch RLC bằng thương số giữa điện áp hiệu dụng hai đầu mạch và tổng trở của mạch 
2. Độ lệch pha giữa điện áp và dòng điện: 
Theo hình vẽ: 
Suy ra: 
Có 2 trường hợp: 
( Điện áp u sớm pha hơn dòng điện i một góc ) 
( Điện áp u trễ pha hơn dòng điện i một góc ) 
O 
 
Nếu Z L nhỏ hơn Z C 
3. Cộng hưởng điện: 
( Điện áp u cùng pha với dòng điện i ) 
Tổng trở Z = R, nghĩa là đạt giá trị cực tiểu 
Cường độ hiệu dụng sẽ đạt giá trị cực đại ( ta bảo có cộng hưởng điện ) 
Trường hợp đặc biệt, nếu: 
Khi cộng hưởng thì I tính bằng: 
Điều kiện để có cộng hưởng: 
Lúc đó: 
O 
Ba dấu hiệu nhận biết có cộng hường điện: 
Tổng trở cực tiểu (Z = R) 
Cường độ hiệu dụng cực đại ( ) 
u và i cùng pha (  = 0) 
 = 0 
Dặn dò 
 Trả lời câu hỏi và giải các bài tập trang 79, 80 
 Xem trước bài 15: Công suất tiêu thụ của mạch điện xoay chiều. Hệ số công suất.