1 / NGUYÊN TẮC TẠO RA DÒNG ĐIỆN XOAY CHIỀU
I - NHẮC LẠI KIẾN THỨC ĐÃ HỌC
1 / ĐOẠN MACH XOAY CHIỀU CHỈ CÓ MỘT PHÀN TỬ
BÀI 28: MẠCH CÓ R, L, C NỐI TIẾP
( MẠCH RLC)
Ví dụ:
Xét đoạn mạch xoay chiều gồm R, L, C nối tiếp
* Giả sử cường độ dòng dòng điện chạy trong mạch là
i = I0cos(ωt)
1. Các giá trị tức thời
*Dựa vào tính chất của đoạn mạch chỉ chứa một phần tử đã học, ta được :
uR = uAM =I0 Rcos(ωt)= U0R cos(ωt)
uL = uMN = ωLI0 cos(ωt+ π/2) = U0L cos(ωt+π/2)
uC = uNB = I0 /(ωC) cos(ωt-π/2)= U0C cos(ωt-π/2)
 u = uR + uL + uC
2. Phương pháp giản đồ Fre – nen.Quan hệ giữa cường độ dòng điện và điện áp
Giản đồ Fre-ne:
Nếu biểu diễn các điện áp xoay chiều bằng vector quay tương ứng :

u U , uR  UR, uL UL , uC  UC

Ta có : U = UR + UL + UC

O
x
Quy tắc hình bình hành
Góc hợp bởi các vector UR , UC ,UL và trục Ox vào t=0 lần lượt là : 0, π/2, -π/2
Quy tắc đa giác
O
x
UL
UC
UL + UC
I
UR
U
S
P
P
S
Q
I
UR
UL
UC
U
b) Định luật Ôm cho đoạn mạch RLC nối tiếp. Tổng trở
Xét tam giác vuông OPS trên giản đồ vector ta có

OS = U ; OP = UR ; PS= UL – UC

OS = OP2 + PS2

 U = U 2 R + (UL – UC )2 (*)


Thay UR =I.R ; UL = I.ZL ; UC = I.ZC và U = I.Z với Z là tổng trở của mạch RLC. Thế vào (*) ta được:

I.Z= (I.R)2 + (I.ZL – I.ZC )2


 Z = R2 + (ZL – ZC )2
thì I =


U
Z
O
x
P
S
UC
UR
I
U
UL
c) Độ lệch pha của điện áp so với cường độ dòng điện
Xét tam giác OPS trên giản đồ ta có:

tan φ = =



 tan φ =

PS
OP
UL - UC
UR
ωL – 1/(ωC)
R
*Nếu đoạn mạch có tính cảm kháng tức là cảm kháng lớn hơn dung kháng(ZL >ZC ) thì φ > 0,
=> i trễ pha φ so với u
*Nếu đoạn mạch có tính dung kháng tức là dung kháng lớn hơn cảm kháng(ZL < ZC ) thì φ < 0,
=> I sớm pha φ so với u
O
x
UL
UC
I
UR
UL + UC
U
Chú ý :
a/Các công thức vẫn đúng dạng với công thứ hiệu dụng
=>
=>
=>
b. Đoạn mạch thiếu phần tử thì mọi công thức của mạch RLC vẫn áp dụng được, với điều kiện trong công thức, phần tử nào thiếu thì đại lượng tương ứng ta thay bằng 0.
Ví dụ:
(5) =>
(6) =>
c. Đoạn mạch với cuộn dây không thuần cảm có R0
thì mọi công thức của mạch RLC vẫn áp dụng được với điều kiện trong công thức tại vị trí của R ta cộng thêm R0 nữa.
Ví dụ:
Mạch này xem tương đương như mạch:
và
* Nếu ZL= ZC: Mạch có tính điện trở,
u cùng pha với i (u= i => φ = 0 )
3. Cộng hưởng điện
Bài tập củng cố
Câu 1: Dòng nào ở cột A tương ứng với tương ứng với dòng nào ở cột B ?
A
1. Mạch chỉ có R

2. Mạch có R,C nối tiếp

3. Mạch có R,L nối tiếp

4. Mạch có L,C nối tiếp ( ZL> ZC)

5. Mạch có L,C nối tiếp ( ZL< ZC)

B
a. u sớm pha so với i

b. u sớm pha π/2 so với i

c. u trễ pha so với i

d. u trễ pha π/2 so với i

e. u cùng pha so với i
C. ZL > ZC
Câu 2: Trong mạch điện xoay chiều chỉ có L (cuộn dây thuần cảm) nối tiếp C. Trong trường hợp nào thì điện áp giữa hai đầu đoạn mạch sớm pha hơn cường độ dòng điện:
D. ZL = 0,5 ZC
B. ZL = ZC
A. ZL < ZC
Bài tập củng cố
Câu 3: Đặt vào hai đầu đoạn mạch RLC một điện áp xoay chiều thì độ lệch pha của điện áp u với cường độ dòng điện i trong mạch được tính theo công thức :