Bài giảng Vật lí Lớp 12 - Bài 14: Mạch có R, L, C mắc nối tiếp

Kiểm tra bài cũ 
Câu 1: Công thức xác định dung kháng của tụ điện C đối với tần số f là: 
Câu 2: Công thức xác định cảm kháng của cuộn cảm L đối với tần số f 
Câu 3: Điện áp tức thời giữa hai đầu của mạch điện xoay chiều là: 
 Điện áp hiệu dụng giữa hai đầu đoạn mạch đó là bao nhiêu? 
Kiểm tra bài cũ 
Câu 3: Chọn phát biểu Sai 
A: Trong mạch điện xoay chiều chỉ có điện trở thuần cường độ tức 
 thời cùng pha với điện áp tức thời 
B: Trong mạch điện xoay chiều chỉ có tụ điện cường độ tức thời sớm pha 
 so với điện áp tức thời 
C: Trong mạch điện xoay chiều chỉ có cuộn cảm thuần cường độ tức thời 
 trễ pha so với điện áp tức thời 
D: Trong mạch điện xoay chiều chỉ có cuộn cảm thuần cường độ tức thời sớm 
 pha so với điện áp tức thời 
Vậy: Mạch điện xoay chiều gồm các phần tử R, L, C mắc nối tiếp biểu thức của định luật Ôm và góc lệch pha giữa u và i được tính như thế nào ? 
Câu 4: Biểu thức nào không phải biểu thức của định luật Ôm 
Bài 14: Mạch có r, l, c mắc nối tiếp 
Nội dung bài học: 
Phương pháp giản đồ fre-nen 
 Mạch có r, l, c mắc nối tiếp 
Phương pháp giản đồ fre-nen 
 R 1 R 2 R 3 R n 
 i U 1 U 2 U 3 U N 
C1: Hiệu điện thế trong mạch được tớnh bằng biểu thức nào? 
U = U 1 + U 2 + U 3 +  + U N 
Bài 14: mạch r, l, c mắc nối tiếp 
1. định luật về điện áp tức thời 
i. Phương pháp giản đồ fre-nen 
 : 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 đó 
 R L C 
 A M N B 
Biểu diễn bằng một vectơ quay tại thời điểm ban đầu. Véctơ quay đó có các đặc điểm: 
Có gốc tại gốc toạ độ của trục Ox 
 Có độ dài bằng biên độ dao động, OM=A 
 Hợp với trục Ox góc bằng pha ban đầu ( chọn chiều dương là chiều dương của đường tròn lượng giác tức là ngược chiều quay của kim đồng hồ ) 
O 
+ 
x 
M 
 
x là dao động tổng hợp của hai dao động điều hoà cùng phương, 
 cùng tần số x1, x2 thì : x = x1 + x2 
Mạch 
Các vectơ quay 
 và 
Định luật Ôm 
 R 
u, i cựng pha 
U R = RI 
U C = Z C I 
U L = Z L I 
I 
U 
2. Phương pháp giản đồ fre-ne 
C 
u trễ pha so với i 
i sớm pha so với u 
L 
u sớm pha so với i 
i trễ pha so với u 
I 
U C 
I 
U C 
Mạch 
Các vectơ quay 
 và 
Định luật Ôm 
 R 
u, i cựng pha 
U R = RI 
U C = Z C I 
U L = Z L I 
I 
U 
2. Phương pháp giản đồ fre-ne 
C 
u trễ pha so với i 
i sớm pha so với u 
L 
u sớm pha so với i 
i trễ pha so với u 
I 
U C 
I 
U C 
Bài 14: mạch r, l, c mắc nối tiếp 
ii. Mạch có r, l c mắc nối tiếP 
định luật ôm cho đoạn mạch có r, l, c mắc nối tiếp. Tổng trở 
Bài toán: Đặt vào hai đầu A, B của mạch điện gồm điện trở R, cuộn cảm thuần L, tụ điện C mắc nối tiếp một điện áp xoay chiều u có tần số góc 
 R L C 
 A M N B 
 : Hệ thức điện áp tức thời trong mạch 
Viết hệ thức trên dưới dạng véctơ 
Nhận xét vị trí tương hỗ của các véctơ điện áp hai đầu mỗi đoạn mạch với véctơ cường độ dòng điện trong mạch 
Điện áp tức thời giữa hai đầu đoạn mạch là: 
á p dụng định luật điện áp tức thời viết hệ thức điện áp tức thời trong mạch 
Dòng điện tức thời trong đoạn mạch là: 
Bài 14: mạch r, l, c mắc nối tiếp 
ii. Mạch có r, l c mắc nối tiếP 
định luật ôm cho đoạn mạch có r, l, c mắc nối tiếp. Tổng trở 
O 
Nghĩa là: 
Với 
gọi là tổng trở của mạch 
Đơn vị: Ôm 
Bài 14: mạch r, l, c mắc nối tiếp 
ii. Mạch có r, l c mắc nối tiếP 
định luật ôm cho đoạn mạch có r, l, c mắc nối tiếp. Tổng trở 
 : Định luật Ôm trong đoạn mạch có R, L, C mắc nối tiếp: 
Cường độ hiệu dụng trong mạch điện xoay chiều có R, L, C mắc nối tiếp có giá trị bằng thương số của điện áp hiệu dụng của mạch và tổng trở của mạch 
O 
Bài 14: mạch r, l, c mắc nối tiếp 
ii. Mạch có r, l c mắc nối tiếP 
2. Độ lệch pha giữa điện áp và dòng điện 
+ Nếu 
thì 
u sớm pha góc so với i 
+ Nếu 
thì 
u trễ pha góc so với i 
Độ lệch pha giữa u và i 
O 
O 
Nhận xét sự phụ thuộc của độ lệch pha giữa u và i với Z L và Z C 
Bài 14: mạch r, l, c mắc nối tiếp 
ii. Mạch có r, l c mắc nối tiếP 
3. Cộng hưởng điện 
 :Hiện tượng cộng hưởng điện: 
u cùng pha với i 
Tổng trở của mạch Z = R 
Cường độ dòng điện hiệu dụng trong mạch có giá trị lớn nhất 
Nếu 
: Điều kiện có cộng hưởng điện: 
Điều kiện có cộng hưởng điện? 
Bài 14: mạch r, l, c mắc nối tiếp 
chú ý 
1. N ếu cuộn dây có điện trở thuần R 0 ta tách thành hai phần tử điện trở R 0 nối tiếp với cuộn cảm thuần 
 R R 0 ,L C 
R R 0 L C 
coi như 
Bài 14: mạch r, l, c mắc nối tiếp 
2. Nếu trong mạch ta xét thiếu phần tử nào trong các công thức ta cho các giá trị của phần tử đó bằng 0 
a . Mạch có R, L nối tiếp 
 R L 
u luôn luôn sớm pha hơn i 
O 
Z C = 0 ; U C = 0 
Bài 14: mạch r, l, c mắc nối tiếp 
b. Mạch có R, C mắc nối tiếp 
 R C 
O 
u luôn luôn trễ pha so với i 
Bài 14: mạch r, l, c mắc nối tiếp 
b. Mạch có L, C mắc nối tiếp 
L C 
O 
Bài 14: mạch r, l, c mắc nối tiếp 
1. Biểu thức định luật Ôm cho mạch điện xoay chiều có R, L, C mắc nối tiếp: 
2. Góc lệch pha giữa u và i: 
gọi là tổng trở của mạch 
Củng cố và vận dụng 
Củng cố và vận dụng 
Bài 14: mạch r, l, c mắc nối tiếp 
Bài 1: Công thức tính tổng trở của mạch điện xoay chiều có RLC mắc nối tiếp: 
Bài 2: Công thức tính góc lệch pha giữa u và i: 
Bài 14: mạch r, l, c mắc nối tiếp 
Củng cố và vận dụng 
Bài 3: Mạch điện xoay chiều gồm R, L, C mắc nối tiếp, có : 
a . Tính tổng trở của mạch 
b. Tính góc lệch pha giữa u và i và nhận xét 
u sớm pha so với i 
Bài 4: Cường độ dòng điện luôn luôn sớm pha hơn hiệu điện thế ở hai đầu đoạn mạch khi 
A. đoạn mạch có R và C mắc nối tiếp B. đoạn mạch có L và C mắc nối tiếp 
C. đoạn mạch có R và L mắc nối tiếp D. đoạn mạch chỉ có cuộn cảm L 
Bài 14: mạch r, l, c mắc nối tiếp 
Củng cố và vận dụng 
Bài 5: Trong mạch điện xoay chiều chỉ có L (cuộn dây thuần cảm)và C nối tiếp . Trong trường hợp nào thi hiệu điện thế hai đầu đoạn mạch sớm pha hơn cường độ dòng điện góc . 
A.Z L Zc 
Bài 14: mạch r, l, c mắc nối tiếp 
Củng cố và vận dụng 
Bài 6: Cho mạch điện xoay chiều RLC mắc nối tiếp, có: 
Điện áp tức thời ở hai đầu đoạn mạch là: 
Viết biểu thức của dòng điện trong mạch 
Bài 14: mạch r, l, c mắc nối tiếp 
Củng cố và vận dụng 
kính chúc các thầy cô 
mạnh khoẻ và hạnh phúc 
CHÚC CÁC EM LUễN LÀ TRề GIỎI CON NGOAN