Bài 19. Thực hành: Khảo sát đoạn mạch điện xoay chiều có R, L, C mắc nối tiếp

KIỂM TRA BÀI CŨ:
Hai đầu R :điện áp tức thời u cùng pha với cường độ dòng điện i uR = U0cot với U0 = I0R hay I = U/R
Hai đầu cuộn L thuần cảm: điện áp tức thời u sớm pha /2 so với cường độ dòng điện i: uL = U0co(t+/2) với U0 = I0ZL
I = U/ZL
Hai đầu tụ C: điện áp tức thời u trễ pha /2 so với cường độ dòng điện i: uc = U0co(t - /2) với U0 = I0Zc
hay I = U/Zc
Bài 28:
DÒNG ĐIỆN XOAY CHIỀU
TRONG MẠCH R,L, C MẮC NỐI TIẾP
I.CÁC GIÁ TRỊ TỨC THỜI
Xét một đoạn mạch R,L,C mắc nối tiếp
I.CÁC GIÁ TRỊ TỨC THỜI
Xét một đoạn mạch R,L,C mắc nối tiếp
Đặt vào hai đầu A, B một điện áp xoay chiều
Trong mạch xuất hiện dòng điện cưỡng bức với tần số bằng tần số của điện áp
A
B
Ở đoạn mạch nối tiếp mắc vào nguồn ko đổi ta nhắc lại qua hệ giữa CĐDĐ và HĐT trong một đoạn mạch mắc nối tiếp
uR
uL
uc
I = I1 = I2 = …..In
U = U1 +U2 +….+ Un
R = R1 + R2 + …+ Rn
I.CÁC GIÁ TRỊ TỨC THỜI
Xét một đoạn mạch R,L,C mắc nối tiếp
Đặt vào hai đầu A, B một điện áp xoay chiều
Trong mạch xuất hiện dòng điện cưỡng bức với tần số bằng tần số của điện áp
A
B
Giả sử cường độ dòng điện có dạng: i = I0cost
uR
uL
uc
Điện áp tức thời hai đầu từng đoạn mạch:
Hai đầu điện trở thuần R: uR = U0Rcost
Điện áp tức thời hai đầu đoạn mạch: u = uR+ uL + uC
cũng biến thiên điều hòa với tần số góc 
II. GIẢN ĐỒ FRE-NEN QUAN HỆ GIỮA CƯỜNG ĐỘ DÒNG ĐIỆN VÀ ĐIỆN ÁP
1. Giản đồ Fre-nen
Biểu diễn các điện áp xoay chiều bằng các vec tơ
 ZL > ZC  UL > UC
 > 0 u sớm pha hơn i
 ZL > ZC  UL > UC
 < 0 u trễ pha hơn i
II. GIẢN ĐỒ FRE-NEN QUAN HỆ GIỮA CƯỜNG ĐỘ DÒNG ĐIỆN VÀ ĐIỆN ÁP
1. Giản đồ Fre-nen
Biểu diễn các điện áp xoay chiều bằng các vec tơ
i

 ZL > ZC  UL > UC
 > 0 u sớm pha hơn i
i

 ZL > ZC  UL > UC
i

 < 0 u trễ pha hơn i
 ZL = ZC  UL = UC
UR = U và độ lệch pha của điện áp với cường độ dòng điện  = 0 u cùng pha với i
II. GIẢN ĐỒ FRE-NEN QUAN HỆ GIỮA CƯỜNG ĐỘ DÒNG ĐIỆN VÀ ĐIỆN ÁP
1. Giản đồ Fre-nen
i
Tổng quát:
Nếu
thì u = U0 cos(t + u)
Độ lệch pha giữa điện áp và cường độ dòng điện là
 = u - i
i = I0cos(t + i)
II. GIẢN ĐỒ FRE-NEN QUAN HỆ GIỮA CƯỜNG ĐỘ DÒNG ĐIỆN VÀ ĐIỆN ÁP
2. Định luật Ôm cho đoạn mạch R,L,C
Điện áp hai đầu mạch
U = U2R+ (UL- UC)2
Tổng trở đoạn mạch:
Z = R2+ (ZL- ZC)2
Định luật Ôm:
I =
U
Z
3. Độ lệch pha của điện áp so với cường độ dòng điện
tan =
UL- UC
UR
=
ZL- ZC
R
cos = =
 ZL> ZC thì  > 0 : u sớm pha hơn i: mạch có tính cảm kháng
ZL< ZC thì  < 0 : u trễ pha hơn i: mạch có tính dung kháng kháng
ZL= ZC thì  = 0 : u cùng với i: mạch cộng hưởng
UR
U
R
Z
(Z : tổng trở mạch)
II. CỘNG HƯỞNG:
Giữ điện áp hiệu dụng hai đầu đoạn mạch U không đổi và thay đổi tần số đến khi ZL = ZC thì cường độ dòng điện qua mạch đạt giá trị cực đại
ZL = ZC  L =
1
C
* Các đặc điểm của mạch cộng hưởng
Zmin = R
Cộng hưởng là hiện tượng cường độ hiệu dụng của dòng điện trong mạch đạt đến giá trị cực đại khi dung kháng bằng cảm kháng
Cường độ dòng điện cùng pha với điện áp
Công suất nhiệt trên điện trở R không đổi cực đại Pmax = I2maxR
*Điều kiện để có cộng hưởng:
ZL = ZC
CỦNG CỐ:
Đối với đoạn mạch chỉ chứa R:
uR cùng pha với i
Đối với đoạn mạch chỉ chứa L:
uL sớm pha hơn i /2
 Đối với đoạn mạch chỉ chứa C:
uC trễ pha hơn i /2
 Đối với đoạn mạch chứa R - L:
CỦNG CỐ:
 Đối với đoạn mạch chứa R - C:
u luôn sớm pha hơn i /2 >  > 0
u luôn trễ pha hơn I - /2 <  < 0
CỦNG CỐ:
 Đối với đoạn mạch chứa C – L thuần cảm :