Giải bài 6 trang 79 – Bài 14 - SGK môn Vật lý lớp 12
Mạch điện xoay chiều gồm điện trở \(R = 30Ω\) nối tiếp với một tụ điện C. Cho biết điện áp hiệu dụng giữa hai đầu mạch bằng 100V, giữa hai đầu tụ điện bằng 80V, tính \({{Z}_{C}}\) và cường độ hiệu dụng \(I\).
Mạch điện gồm điện trở R mắc nối tiếp với tụ điện C, ta có:
\( {{\mathsf{U}}^{2}}={{U}_{R}}^{2}+{{U}_{C}}^{2}\Rightarrow {{U}_{R}}=\sqrt{{{U}^{2}}-{{U}_{C}}^{2}}=\sqrt{{{100}^{2}}-{{80}^{2}}}=60\left( V \right) \)
Cường độ dòng điện hiệu dụng: \( I=\dfrac{{{U}_{R}}}{R}=\dfrac{60}{30}=2\left( A \right) \)
\( \Rightarrow {{Z}_{C}}=\dfrac{{{U}_{C}}}{I}=\dfrac{80}{2}=40\left( \Omega \right) \)
Ghi nhớ:
- Tổng trợ của mạch R L C nối tiếp: \( z=\sqrt{{{R}^{2}}+{{\left( {{Z}_{L}}-{{Z}_{C}} \right)}^{2}}} \)
- Định luật Ôm cho đoạn mạch xoay chiều có R, L, C mắc nối tiếp: \( I=\dfrac{U}{Z} \)
- Công thức tính góc lệch pha \(\varphi\) giữa điệp áp và dòng điện: \( \tan \varphi =\dfrac{{{Z}_{L}}-{{Z}_{C}}}{R} \)
+ Nếu \({{Z}_{L}}>{{Z}_{C}}:\) Điện áp u sớm pha so với dòng điện i.
+ Nếu \({{Z}_{L}}<{{Z}_{C}}:\) Điện áp u trễ pha so với dòng điện i.
- Cộng hưởng điện xảy ra khi \({{Z}_{L}}={{Z}_{C}}\) hay \( {{\omega }^{2}}LC=1 \)
khi đó \(I\) sẽ lớn nhất: \( I=\dfrac{U}{R} \)