Bài giảng Vật lí 12 - Tiết 25 - Bài 14: Mạch có R, L, C mắc nối tiếp

Nội dung text: Bài giảng Vật lí 12 - Tiết 25 - Bài 14: Mạch có R, L, C mắc nối tiếp

1. Kiểm tra kiến thức cũ Câu 1 Công thức nào sau đây dùng để xác định dung kháng của tụ điện B. Z= 2 fC A. ZCC =  C 1 1 C. Z = D. Z = C 2 fC C 2C Câu 2 công thức nào sau đây dùng để tính cảm kháng của cuộn cảm thuần B. Z= fL A. ZLL =  L 1 1 C. Z = D. ZC = C 2 fL L
2. Kiểm tra bài cũ Câu 3 Trong đoạn mạch xoay chiều chỉ có điện trở thì điện áp 2 đầu đoạn mạch A. sớm pha so với cường độ dòng điện 2 B. cùng pha với cường độ dòng điện C. trễ pha so với cường độ dòng điện D. sớm pha so với cường độ dòng điện 4 Câu 4 Trong đoạn mạch xoay chiều chỉ có cuộn cảm thì điện áp 2 đầu đoạn mạch A. cùng pha với cường độ dòng điện B. trễ pha so với cường độ dòng điện C. sớm pha so với cường độ dòng điện D. sớm pha so với cường độ dòng điện
3. MẠCH CÓ R,L,C MẮC NỐI TIẾP NỘI DUNG I. PHƯƠNG PHÁP GIẢN ĐỒ PRE-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. Tổng trở 2. Độ lệch pha giữa điện áp và dòng điện 3. Cộng hưởng điện
4. 1. Định luật về điện áp tức thời u = u1 + u2 + .+ un (1) 2. Phương pháp giản đồ Fre-nen Mỗi đại lượng xoay chiều được biểu diễn bằng một vectơ quay (1) UUU=12 + +
5. 2. Phương pháp giản đồ Fre-nen : Giản đồ vectơ Mạch điện Định luật Ôm Các vec tơ quay UI, R U R I UR = IR u, i cùng pha C I UC = IZC u trễ pha so với i U 2 C L U L UL = IZL I u sớm pha so với i
6. 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 Cho mạch điện xoay chiều như hình vẽ: R L C Đặt vào hai đầu đoạn mạch một điện áp xoay chiều u u= U2 cos t ( V ) Tại thời điểm t: u =uR+uL+uC UUUU =RLC + +
7. 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 Giản đồ véc tơ Trường hợp ZL<ZC
8. 2. Độ lệch pha giữa điện áp và dòng điện : UL UUZZ−− tan ==LCLC UR + R U ULC Với φ là độ lệch pha của u đối với i. o U I • Nếu ZL > ZC 0 R UC u sớm pha hơn i (tính cảm kháng ) • Nếu ZL < ZC 0 u trễ pha hơn i (tính dung kháng )
9. 3. Cộng hưởng điện : U U Từ công thức của ĐL Ôm I = = R2 + (Z − Z )2 Z L C U Ta thấy khi Z = Z thì II==: trong mạch có cộng hưởng L C max R điện Điều kiện để có cộng hưởng điện: ZL = ZC 1 1 L =  2 = Hay 2LC = 1 C LC
10. CẦN NHỚ 1. BiÓu thøc ®Þnh luËt ¤m cho m¹ch R, L, C m¾c nèi tiÕp: U U I = = 2 2 Z R + (Z L − ZC ) 2 2 : tổng trở của mạch Z = R + (ZL − ZC ) 2. Gãc lÖch pha gi÷a u vµ i: U −U Z − Z tan = L C = L C U R R
11. CỦNG CỐ Câu 1: Công thức tính tổng trở của mạch điện xoay chiều có RLC mắc nối tiếp là 2 2 2 2 A: Z = R + (Z L + ZC ) B : Z = R − (Z L − ZC ) 2 2 D : Z = R2 − (Z + Z )2 C : Z = R + (Z L − ZC ) L C Câu 2: Công thức tính góc lệch pha giữa u và I trong đoạn mạch RLC mắc nối tiếp là Z − Z Z L + ZC A: tan = L C B : tan = R R Z − R Z L − R C : tan = L D : tan = Z ZC L
12. BÀI TẬP VẬN DỤNG Bài 1: Cho đoạn mạch AB gồm điện trở R = 40, cuộn cảm thuần có ZL = 30 và tụ điện có ZC = 60 mắc nối tiếp. Tổng trở của đoạn mạch là a) Z = 50  b) Z = 70  c) Z = 100  d) Z = 20  Bài 2: Cho đoạn mạch AB gồm điện trở R = 80, cuộn cảm thuần có L = 2/ H và tụ điện có ZC = 120 mắc nối tiếp. Đặt vào hai đầu mạch một điện áp có tần số góc  = 100 (rad/s). Độ lệch pha giữa điện áp hai đầu mạch và dòng điện trong mạch là a) = – /2 b) = /4 c) = /2 d) = – /4
13. BÀI TẬP NHÓM 0,6 1 Câu 3: Mạch điện RLC mắc nối tiếp có RLHCF=30  , = , = 3000 đặt vào hai đầu đoạn mạch điện áp u= 220 2 cos 100 t ( V ) a. Tính tổng trở của mạch? b. Tính góc lệch pha giữa u và i, nhận xét? 0,6 1 LHZCFZ= =60  , = = 30  LC3000 2 2 2 2 ZRZZ= +(LC − ) = 30 + (60 − 30) = 30 2  ZZ− 60− 30 tan =LC = = 1 = (rad ) 0 R 30 4 Vậy u sớm pha so với i 4