Bài 14. Mạch có R, L, C mắc nối tiếp

BÀI 14
MẠCH ĐIỆN R, L, C MẮC NỐI TIẾP
Tiết 25
ĐƠN VỊ KIẾN THỨC
I. PHƯƠNG PHÁP GIẢN ĐỒ FRE-NEN
1. Định luật về điện áp tức thời.
2. 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.
2. Độ lệch pha giữa điện áp và dòng điện.
3. Cộng hưởng điện.
MẠCH ĐIỆN R, L, C MẮC NỐI TIẾP
I. PHƯƠNG PHÁP GIẢN ĐỒ FRE-NEN
MẠCH ĐIỆN R, L, C MẮC NỐI TIẾP
 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 từng đoạn mạch ấy.
1. Định luật về điện áp tức thời
U = U1 + U2 + ... + UN
C1: Nhắc lại hiệu điện thế trong mạch điện một chiều gồm nhiều điện trở mắc nối tiếp
Đối với mạch điện xoay chiều thì điện áp tức thời được tính bằng cách nào ?
NỘI DUNG BÀI GIẢNG
I. PHƯƠNG PHÁP GIẢN ĐỒ FRE-NEN
MẠCH ĐIỆN R, L, C MẮC NỐI TIẾP
1. Định luật về điện áp tức thời
2. Phương pháp giản đồ Fre-nen
Bảng 14.1
u cùng pha với i
* u trễ pha π/2 so với i
* i sớm pha π/2 so với u
* i trễ pha π/2 so với u
* u sớm pha π/2 so với i
C2: Hãy giải thích vị trí tương hỗ giữa các véc tơ U và I
UR = R.I
UL = ZL.I
UC = ZC.I
NỘI DUNG BÀI GIẢNG
NỘI DUNG BÀI GIẢNG
I. PHƯƠNG PHÁP GIẢN ĐỒ FRE-NEN
MẠCH ĐIỆN R, L, C MẮC NỐI TIẾP
Bài toán
II. MẠCH CÓ R, L, C MẮC NỐI TIẾP
1. Định luật cho đoạn mạch có R, L, C mắc nối tiếp-Tổng trở
Khảo sát mạch điện gồm có R, L, C mắc nối tiếp (hình vẽ).
Giả sử dòng điện trong mạch có biểu thức: i = I0cos(ωt) (A). Xác định cường độ hiệu dụng chạy trong mạch và điện trở của mạch.
a. Định luật Ôm
b. Tổng trở
Tổng trở có đơn vị là Ôm
Phát biểu định luật Ôm đối với mạch R, L, C mắc nối tiếp
Cường độ dòng điện hiệu dụng trong một 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.
I. PHƯƠNG PHÁP GIẢN ĐỒ FRE-NEN
MẠCH ĐIỆN R, L, C MẮC NỐI TIẾP
II. MẠCH CÓ R, L, C MẮC NỐI TIẾP
1. Định luật cho đoạn mạch có R, L, C mắc nối tiếp-Tổng trở
2. Độ lệch pha giữa điện áp và dòng điện
Gọi  là độ lệch pha giữa u và i
Từ hình vẽ ta có:
với
suy ra
Nêu nhận xét sự phụ thuộc độ lệch pha giữa u và i với ZL và ZC ?
+ Nếu ZL > ZC   > 0, u sớm pha hơn i một góc .
+ Nếu ZL < ZC   < 0, u trễ pha hơn i một góc .
+ Nếu ZL = ZC   = 0, u cùng pha với i.
Gọi  là độ lệch pha giữa u và i
Nếu  là độ lệch pha giữa i và u, thì
NỘI DUNG BÀI GIẢNG
NỘI DUNG BÀI GIẢNG
I. PHƯƠNG PHÁP GIẢN ĐỒ FRE-NEN
MẠCH ĐIỆN R, L, C MẮC NỐI TIẾP
II. MẠCH CÓ R, L, C MẮC NỐI TIẾP
1. Định luật 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
Thế nào là hiện tượng cộng hưởng ?
Hiện tượng biên độ của dao động cưỡng bức tăng nhanh đến một giá trị cực đại khi tần số của lực cưỡng bức bằng tần số dao động riêng của hệ.
Khi có cộng hưởng điện, thì cường độ dòng điện hiệu dụng đạt giá trị nào? Để được giá trị đó, cần phải có điều kiện gì?
Khi có cộng hưởng điện, I = Imax
để I = Imax thì Z phải bằng Zmin
mặt khác, theo công thức tính tổng trở
Muốn Z =Zmin thì ZL = ZC 
HỆ QUẢ
u, i cùng pha
KT 1: Một đoạn mạch xoay chiều gồm có điện trở thuần R nối tiếp với một tụ điện C. Hãy lập công thức tính tổng trở và độ lệch pha giữa điện áp tức thời của mạch với cường độ dòng điện tức thời chạy trong mạch.
KT 2: Một đoạn mạch xoay chiều gồm có điện trở thuần R nối tiếp với một cuộn cảm thuần L. Hãy lập công thức tính tổng trở và độ lệch pha giữa điện áp tức thời của mạch với cường độ dòng điện tức thời chạy trong mạch.
KT 3: Một đoạn mạch xoay chiều gồm có một tụ điện L nối tiếp với một cuộn cảm thuần L. Hãy lập công thức tính tổng trở và độ lệch pha giữa điện áp tức thời của mạch với cường độ dòng điện tức thời chạy trong mạch.
KIẾN THỨC CẦN BIẾT
Dùng giản đồ Fre – nen để khảo sát định luật Ôm và công thức tính tổng trở đối với mạch RLC mắc nối tiếp.
* Ta viết được công thức tính điện áp tức thời giữa hai đầu các phần tử
2 đầu R:
2 đầu L:
2 đầu C:
Điện áp tức thời giữa 2 đầu mạch AB được viết:
u = uR + uL + uC
u có thể viết dưới dạng:
* Phương pháp giản đồ Fre – nen

O
Giả sử UL > UC
Dùng giản đồ Fre – nen để khảo sát định luật Ôm và công thức tính tổng trở đối với mạch RLC mắc nối tiếp.
* Trên giản đồ ta thấy: ULC = UL – UC
* Xét tam giác vuông OAB, ta có:
suy ra:
với
được gọi là tổng trở, có đơn vị là Ôm (Ω)
KIẾN THỨC CẦN BIẾT
KT1: Một đoạn mạch xoay chiều gồm có điện trở thuần R nối tiếp với một tụ điện C. Hãy lập công thức tính tổng trở và độ lệch pha giữa điện áp tức thời của mạch với cường độ dòng điện tức thời chạy trong mạch.
Bài giải
Từ công thức:
* Do đoạn mạch khuyết L nên ZL = 0
vì ZL = 0
nên
* Ta lại có:
Bài giải
Từ công thức:
* Do đoạn mạch khuyết C nên ZC = 0
vì ZC = 0
nên
* Ta lại có:
KT 2: Một đoạn mạch xoay chiều gồm có điện trở thuần R nối tiếp với một cuộn cảm thuần L. Hãy lập công thức tính tổng trở và độ lệch pha giữa điện áp tức thời của mạch với cường độ dòng điện tức thời chạy trong mạch.
KIẾN THỨC CẦN BIẾT
Bài giải
Từ công thức:
* Do đoạn mạch khuyết R nên R = 0
vì R = 0
nên
* Ta lại có:
KT 3: Một đoạn mạch xoay chiều gồm có một tụ điện L nối tiếp với một cuộn cảm thuần L. Hãy lập công thức tính tổng trở và độ lệch pha giữa điện áp tức thời của mạch với cường độ dòng điện tức thời chạy trong mạch.

Nếu ZL > ZC thì  = /2.
Nếu ZL < ZC thì  = - /2.
KIẾN THỨC CẦN BIẾT
CỦNG CỐ VÀ VẬN DỤNG
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:
Nội dung bài giảng
§14: MACH 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
§14: MACH R, L C MẮC NỐI TIẾP
BÀI GIẢI:
BÀI HỌC KẾT THÚC
CÁM ƠN QUÝ THẦY CÔ VÀ CÁC EM
ĐÃ CHÚ Ý LẮNG NGHE!