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

CHÀO MỪNG QUÝ THẦY CÔ VỀ DỰ GIỜ THĂM LỚP 
CHÀO CÁC EM LỚP 12C1 
Bài 14 
MẠCH CÓ R,L,C MẮC NỐI TIẾP 
KiÓm tra bµi cò  
C©u 1: C«ng thøc x¸c ® Þnh dung kh¸ng cña tô ® iÖn C ® èi víi tÇn sè f lµ: 
C©u 2: C«ng thøc x¸c ® Þnh c¶m kh¸ng cña cuén c¶m L ® èi víi tÇn sè f 
C©u 3: § iÖn ¸p tøc thêi gi÷a hai ® Çu cña m¹ch ® iÖn xoay chiÒu lµ: 
 § iÖn ¸p hiÖu dông gi÷a hai ® Çu ®o¹n m¹ch ®ã lµ bao nhiªu ? 
KiÓm tra bµi cò 
VËy : M¹ch ® iÖn xoay chiÒu gåm c¸c phÇn tö R, L, C m¾c nèi tiÕp biÓu thøc cña ® Þnh luËt ¤m vµ gãc lÖch pha gi÷a u vµ i ®­ îc tÝnh nh ­ thÕ nµo ? 
C©u 4: BiÓu thøc nµo kh«ng ph¶i biÓu thøc cña ® Þnh luËt ¤m 
MẠCH CÓ R,L,C MẮC NỐI TIẾP 
BÀI 14 
Định luật về điện áp tức thời : 
 Trong mạch điện 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 đọan mạch ấy 
u = u 1 + u 2 +.+u n 
Thảo luận trả lời câu hỏi C1? 
I - PHƯƠNG PHÁP GIẢN ĐỒ FRE-NEN 
C1: Hiệu điện thế trong mạch một chiều gồm nhiều điện trở được tính bằng biểu thức nào ? 
 R 1 R 2 R 3 R n 
 i U 1 U 2 U 3 U N 
U = U 1 + U 2 + U 3 +  + U N 
MẠCH CÓ R,L,C MẮC NỐI TIẾP 
BÀI 14 
2) Phương pháp giản đồ Fre-nen : 
Thảo luận trả lời câu hỏi C2? 
Mạch 
Các véctơ quay U và I 
Đinh luật Ôm 
U R = IR 
U C = IZ C 
U L = IZ L 
R 
u, i cùng pha 
C 
u trễ pha so v ới i 
L 
u s ớm pha so v ới i 
NhËn xÐt vÞ trÝ t­¬ng hç cña c¸c vÐct ¬ ® iÖn ¸p hai ® Çu mçi ®o¹n m¹ch víi vÐct ¬ c­êng ®é dßng ® iÖn trong m¹ch 
MẠCH CÓ R,L,C MẮC NỐI TIẾP 
BÀI 14 
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 : 
A 
B 
M 
N 
R 
L 
C 
 Ta viết được biểu thức các điện áp tức thời : 
- Điện áp thức thời giữa A và B : 
- Phương pháp giản đồ Fre-nen : 
Giả sử cho dòng điện trong đoạn mạch có biểu thức : 
- 2 đầu R : 
- 2 đầu L : 
- 2 đầu C : 
MẠCH CÓ R,L,C MẮC NỐI TIẾP 
BÀI 14 
Nghĩa là : 
Với 
Gọi là tổng trở của mạch 
? HÃY VẼ CÁC VECTO TRÊN CÙNG MỘT GIẢN ĐỒ VỚI U L <U C 
MẠCH CÓ R,L,C MẮC NỐI TIẾP 
BÀI 14 
? Hãy vẽ giản đồ Fresnen với U L > U C . 
U L 
U LC 
U C 
o 
U R 
U 
I 
+ 
Hình 14.3 
MẠCH CÓ R,L,C MẮC NỐI TIẾP 
BÀI 14 
Định luật Ôm : 
 Cường độ hiệu dụng trong một mạch điện xoay chiều có điện trở R, L, C mắc nối tiếp có giá trị bằng thương số của điện áp hiệu dụng của mạch và tổng trở của mạch : 
MẠCH CÓ R,L,C MẮC NỐI TIẾP 
BÀI 14 
2) Độ lệch pha giữa điện áp và dòng điện : 
 Nếu Z L > Z C 
: u sớm pha hơn i ( tính cảm kháng ) 
: u trễ pha hơn i ( tính dung kháng ) 
3) Cộng hưởng điện : 
b) Hệ quả : 
Với φ là độ lệch pha của u đối với i. 
 Nếu Z L < Z C 
 Nếu : Z L = Z c 
a) ĐKCH : Z L = Z C : 
? 
U L 
U LC 
U C 
o 
U R 
U 
I 
+ 
Hình 14.3 
§ iÒu kiÖn cã céng h­ëng ® iÖn ? 
: u cùng pha i 
MẠCH CÓ R,L,C MẮC NỐI TIẾP 
BÀI 14 
Củng cố 
Tổng trở mạch R L C nối tiếp : 
Định luật Ôm cho đoạn mạch xoay chiều có R,L, C mắc nối tiếp : 
Công thức tính góc lệch pha giữa điện áp và dòng điện : tan φ = 
 Nếu Z L > Z C : điện áp u sớm pha so với dòng điện i. 
 Nếu Z l < Z C : điện áp u trễ pha so với dòng điện i. 
Cộng hưởng điện xảy ra khi Z L = Z C hay ω 2 = hay ω 2 LC = 1. 
 Khi đó I s ẽ l ớn nh ất : I max = 
Z L – Z C 
R 
U 
R 
MẠCH CÓ R,L,C MẮC NỐI TIẾP 
BÀI 14 
A 
B 
1. Mạch R 
2. mạch R, C nối tiếp 
3. mạch R, L nối tiếp 
4. mạch R, L, C nối tiếp (Z L >Z C ) 
5. mạch R, L, C nối tiếp (Z L <Z C ) 
6. mạch R, L, C nối tiếp (Z L =Z C ) 
u sớm pha so với i 
u sớm pha so với i 
u trễ pha so với i 
u trễ pha so với i 
u cùng pha so với i 
Cộng hưởng 
1 
2 
3 
4 
5 
6 
e 
c 
a 
a 
c 
f 
Đáp án 
Dòng nào ở cột A tương ứng với cột B 
MẠCH CÓ R,L,C MẮC NỐI TIẾP 
BÀI 14 
Gọi φ = φ u - φ i 
Mạch R => φ = 0 => u cùng pha so với i. 	 1e 
Mạch R, C nối tiếp => tan φ = - φ u trễ pha so với i. 	 2c 
Mạch R, L nối tiếp => tan φ = > 0 => φ > 0 => u sớm pha so với i.	 3a 
Mạch R, L, C nối tiếp (Z L > Z C ) => tan φ = > 0 => φ > 0 => u sớm pha so với i. 
	 4a 
Mạch R, L, C nối tiếp (Z L tan φ = φ u trễ pha so với i. 
	 5c 
Mạch R, L, C nối tiếp (Z C = Z L ) => tan φ = = 0 => φ > 0 ; cộng hưởng điện . 
	 6f 
Z C 
R 
R 
Z L 
Z L - Z C 
R 
Z L - Z C 
R 
Z L - Z C 
R 
chó ý 
1. N Õu cuén d©y cã ® iÖn trë thuÇn R 0 ta t¸ch thµnh hai phÇn tö ® iÖn trë R 0 nèi tiÕp víi cuén c¶m thuÇn 
 R R 0 ,L C 
R R 0 L C 
coi nh ­ 
MẠCH CÓ R,L,C MẮC NỐI TIẾP 
BÀI 14 
2. NÕu trong m¹ch ta xÐt thiÕu phÇn tö nµo trong c¸c c«ng thøc ta cho c¸c gi ¸ trÞ cña phÇn tö ®ã b»ng 0 
a . M¹ch cã R, L nèi tiÕp 
 R L 
u lu«n lu«n sím pha h¬n i 
O 
Z C = 0 ; U C = 0 
MẠCH CÓ R,L,C MẮC NỐI TIẾP 
BÀI 14 
b. M¹ch cã R, C m¾c nèi tiÕp 
 R C 
O 
u lu«n lu«n trÔ pha so víi i 
MẠCH CÓ R,L,C MẮC NỐI TIẾP 
BÀI 14 
b. M¹ch cã L, C m¾c nèi tiÕp 
L C 
O 
MẠCH CÓ R,L,C MẮC NỐI TIẾP 
BÀI 14 
1. BiÓu thøc ® Þnh luËt ¤m cho m¹ch ® iÖn xoay chiÒu cã R, L, C m¾c nèi tiÕp : 
2. Gãc lÖch pha gi÷a u vµ i: 
gäi lµ tæng trë cña m¹ch 
vËn dông 
MẠCH CÓ R,L,C MẮC NỐI TIẾP 
BÀI 14 
vËn dông 
Bµi 1: C«ng thøc tÝnh tæng trë cña m¹ch ® iÖn xoay chiÒu cã RLC m¾c nèi tiÕp : 
Bµi 2: C«ng thøc tÝnh gãc lÖch pha gi÷a u vµ i: 
MẠCH CÓ R,L,C MẮC NỐI TIẾP 
BÀI 14 
vËn dông 
Bµi 3: M¹ch ® iÖn xoay chiÒu gåm R, L, C m¾c nèi tiÕp , cã : 
a . TÝnh tæng trë cña m¹ch 
b. TÝnh gãc lÖch pha gi÷a u vµ i vµ nhËn xÐt 
u sím pha so víi i 
MẠCH CÓ R,L,C MẮC NỐI TIẾP 
BÀI 14 
Bµi 4: C­êng ®é dßng ® iÖn lu«n lu«n sím pha h¬n hiÖu ® iÖn thÕ ë hai ® Çu ®o¹n m¹ch khi 
A. ®o¹n m¹ch cã R vµ C m¾c nèi tiÕp B. ®o¹n m¹ch cã L vµ C m¾c nèi tiÕp 
C. ®o¹n m¹ch cã R vµ L m¾c nèi tiÕp D. ®o¹n m¹ch chØ cã cuén c¶m L 
vËn dông 
Bµi 5: Trong m¹ch ® iÖn xoay chiÒu chØ cã L ( cuén d©y thuÇn c¶m)v µ C nèi tiÕp . Trong tr­êng hîp nµo thi hiÖu ® iÖn thÕ hai ® Çu ®o¹n m¹ch sím pha h¬n c­êng ®é dßng ® iÖn gãc . 
A.Z L Zc 
MẠCH CÓ R,L,C MẮC NỐI TIẾP 
BÀI 14 
vËn dông 
Bµi 6: Cho m¹ch ® iÖn xoay chiÒu RLC m¾c nèi tiÕp , cã : 
§ iÖn ¸p tøc thêi ë hai ® Çu ®o¹n m¹ch lµ: 
ViÕt biÓu thøc cña dßng ® iÖn trong m¹ch 
MẠCH CÓ R,L,C MẮC NỐI TIẾP 
BÀI 14 
vËn dông 
MẠCH CÓ R,L,C MẮC NỐI TIẾP 
BÀI 14 
kÝnh chóc c¸c thÇy c« 
m¹nh khoÎ vµ h¹nh phóc 
CHÚC CÁC EM LUÔN LÀ TRÒ GIỎI CON NGOAN