Bài giảng Vật lý 12 mạch 2 phần tử

VẬT LÝ 12 MẠCH 2 PHẦN TỬ CHUYÊN ĐỀ 1 CHUYÊN ĐỀ 1. MẠCH 2 PHẦN TỬ I. Lý thyết đoạn mạch 2 phần tử 1. Mạch RL ZRL = 𝑅 2 + 𝑍𝐿 2 I = 𝑈𝑅𝐿 𝑍𝑅𝐿 tg(Δ𝜑𝑅𝐿) = tg(𝜑𝑅𝐿 − 𝜑𝑖) = 𝑍𝐿 𝑅 Nhận xét. Mạch RL thì điện áp luôn nhanh pha hơn cường độ dòng trong mạch. Mạch RL không xảy ra hiện tượng cộng hưởng điện. Hệ thức U0RL 2 = U0L 2 + U0R 2 hay URL 2 = UR 2+ UL 2 𝑖 𝑢𝑅 𝑢𝐿 𝑢𝑅𝐿 ∆𝜑𝑅𝑙 CHUYÊN ĐỀ 1. MẠCH 2 PHẦN TỬ I. Lý thyết đoạn mạch 2 phần tử 2. Mạch RC ZRC = 𝑅 2 + 𝑍𝐶 2 I = 𝑈𝑅𝐶 𝑍𝑅𝐶 tg(Δ𝜑𝑅𝐶) = 𝑡𝑔(𝜑𝑅𝐶 − 𝜑𝑖) = (− 𝑍𝐶 𝑅 ) Nhận xét. Mạch RC thì điện áp luôn chậm pha hơn cường độ dòng trong mạch. Mạch RC không xảy ra hiện tượng cộng hưởng điện. Hệ thức U0RC 2 = U0C 2 + U0R 2 hay URC 2 = UR 2+ UL 2 𝑖 𝑢𝑅 𝑢𝐶 𝑢𝑅𝐶 ∆𝜑𝑅𝐶 CHUYÊN ĐỀ 1. MẠCH 2 PHẦN TỬ I. Lý thyết đoạn mạch 2 phần tử 3. Mạch LC ZLC = |ZL - ZC| I = 𝑈𝐿𝐶 𝑍𝐿𝐶 tg(Δ𝜑𝐿𝐶) = 𝜑𝐿𝐶 − 𝜑𝑖 = 𝑍𝐿− 𝑍𝐶 0 (1) Nếu ZL > ZC thì Δ𝜑𝐿𝐶 = + 𝜋 2 (2) Nếu ZL < ZC thì Δ𝜑𝐿𝐶 = − 𝜋 2 𝑖 𝑢𝐿 𝑢𝐶 CHUYÊN ĐỀ 1. MẠCH 2 PHẦN TỬ II. Một số ví dụ Ví dụ 1. Một đoạn mạch điện gồm điện trở R mắc nối tiếp với cuộn thuần cảm L. Đặt vào hai đầu đoạn mạch một điện áp xoay chiều u = 100 2cos(100𝜋t - 𝜋/4) (V). Biểu thức của cường độ dòng điện qua đoạn mạch là i = 2cos(100𝜋t - 𝜋/2) (A). Xác định giá trị R và L? Bài giải ZRL = 𝑅 2 + 𝑍𝐿 2 = 𝑈0𝑅𝐿 𝐼0 = 50 2(Ω) tg(Δ𝜑𝑅𝐿) = 𝜑𝑅𝐿 − 𝜑𝑖 = 𝑍𝐿 𝑅 = 𝑡𝑔(- 𝜋/4 – (- 𝜋/2)) = 1 Nên ZL = R = 50 (Ω) Cách 2. u = 100 2 ∠ − 𝜋/4 ; i = 2∠ − 𝜋/2 nên z = u/i = 50 + 50i. Vậy R = 50 = ZL CHUYÊN ĐỀ 1. MẠCH 2 PHẦN TỬ II. Một số ví dụ Ví dụ 1. Một đoạn mạch điện gồm điện trở R mắc nối tiếp với cuộn thuần cảm L. Đặt vào hai đầu đoạn mạch một điện áp xoay chiều u = 100 2cos(100𝜋t - 𝜋/4) (V). Biểu thức của cường độ dòng điện qua đoạn mạch là i = 2cos(100𝜋t - 𝜋/2) (A). Xác định giá trị R và L? Bài giải Cách 3. Giản đồ vector U0R = U0L = 100(V) I0 = 2 nên R = ZL = 50 𝑖 𝑢𝑅 𝑢𝐿 𝑢𝑅𝐿 ∆𝜑 𝑅𝐿= 𝜋 4 CHUYÊN ĐỀ 1. MẠCH 2 PHẦN TỬ II. Một số ví dụ Ví dụ 2. Khi đặt hiệu điện thế không đổi 30 V vào hai đầu đoạn mạch gồm điện trở thuần mắc nối tiếp với cuộn cảm thuần có độ tự cảm 1/4π (H) thì dòng điện trong đoạn mạch là dòng điện một chiều có cường độ 1 A. Nếu đặt vào hai đầu đoạn mạch này điện áp u=150√2cos120πt (V) thì biểu thức của cường độ dòng điện trong đoạn mạch? Bài giải Cuộn cảm cho dòng không đổi đi qua như dây dẫn. R = 30 / 1 = 30(Ω) ZL = 30 (Ω) Z = 30 2 I0 = 5, tg(Δ𝜑𝑅𝐿) = tg(𝜑𝑅𝐿 − 𝜑𝑖) = 𝑍𝐿 𝑅 = 1 i=5cos(120πt- 𝜋 4 ) (A). CHUYÊN ĐỀ 1. MẠCH 2 PHẦN TỬ II. Một số ví dụ Ví dụ 3. Cho mạch điện xoay chiều gồm điện trở R = 30  nối tiếp với cuộn thuần cảm. Cho biết điện áp hiệu dụng giữa hai đầu đoạn mạch là 100(V), giữa hai đầu cuộn cảm là 80(V). Tính ZL và cường độ dòng hiệu dụng trong mạch? Bài giải U2 = UR 2 + UL 2 Nên UR = 60(V), Áp dụng định luật Ôm cho đoạn mạch chỉ chứa R I = UR / R = 2A. ZL = UL/ I = 80/2 = 40(Ω) CHUYÊN ĐỀ 1. MẠCH 2 PHẦN TỬ II. Một số ví dụ Ví dụ 4. Cho đoạn mạch R = 30Ω nối tiếp với hai tụ điện C1 = 1 3000𝜋 𝐹 và C2 = 1 1000𝜋 𝐹 nối tiếp với nhau. Điện áp tức thời hai đầu đoạn mạch là u = 100 2 cos 100𝜋𝑡 𝑉 .Xác định điện áp cực đại. Bài giải ZC1 = 30, ZC1 = 10 Z = 𝑅2 + 𝑍𝐶1 + 𝑍𝐶2)2 = 302 + 30 + 10)2 = 50 I0 = 2 2(A) CHUYÊN ĐỀ 1. MẠCH 2 PHẦN TỬ II. Một số ví dụ Ví dụ 5. Cho đoạn mạch xoay chiều gồm 3 phần tử R, L1, L2 mắc nối tiếp. Biết L1 = 0.1/𝜋(H), R = 40Ω, L2 = 0.3/𝜋(H). Điện áp tức thời hai đầu đoạn mạch là u = 160 2 cos 100𝜋𝑡 𝑉 Xác định phương trình i ? Bài giải ZL1 = 10Ω và ZL2 = 30Ω Z = 𝑅2 + (ZL1 + ZL2) 2 = 40 2 I0 = 4(A) tg(Δ𝜑) = ZL1+ZL2 𝑅 = 1 Nên 𝜑𝑢 − 𝜑𝑖 = 𝜋 4 nên 𝜑𝑖 = (− 𝜋 4 ) i = 4cos(100𝜋𝑡 − 𝜋 4 )(𝐴) CHUYÊN ĐỀ 1. MẠCH 2 PHẦN TỬ II. Một số ví dụ Ví dụ 6. Cho đoạn mạch điện xoay chiều gồm cuộn dây thuần cảm và tụ điện mắc nối tiếp nhau. Điện áp hiệu dụng hai đầu cuộn cảm là 150V, giữa hai đầu tụ điện là 100V.Dòng điện trong mạch có biểu thức i =I0cos(100𝜋𝑡 t + /6)((A) . Biểu thức điện áp hai đầu đoạn mạch là Bài giải u = 50 2cos(100𝜋𝑡 + 2𝜋 3 )(A) Chi tiết bài giảng bạn có thể xem tại: https://www.youtube.com/user/hongminhbka Mình có dạy lớp ôn thi đại học “Học thử 1 tháng” tại Hà Nội. Bạn quan tâm có thể liên hệ qua số điện thoại 0974 876 295 Cảm ơn nhiều!