Giải bài 7 trang 80 – Bài 14 - SGK môn Vật lý lớp 12

\( U=\dfrac{{{U}_{0}}}{\sqrt{2}}=\dfrac{80}{\sqrt{2}}=40\sqrt{2}\left( V \right) \)

a) Mạch gồm điện trở R ghép nối tiếp với cuộn cảm thuần L, ta có: 

\( {{U}^{2}}={{U}_{R}}^{2}+{{U}_{L}}^{2}\Rightarrow {{U}_{R}}=\sqrt{{{U}^{2}}-{{U}_{L}}^{2}}=\sqrt{{{\left( 40\sqrt{2} \right)}^{2}}-{{\left( 40 \right)}^{2}}}=40\left( V \right) \)

Cường độ dòng điện hiệu dụng: \( I=\dfrac{{{U}_{R}}}{R}=\dfrac{40}{40}=1\left( A \right) \) 

\( \Rightarrow {{Z}_{L}}=\dfrac{{{U}_{L}}}{I}=\dfrac{40}{1}=40\left( \Omega \right) \)

b) Đoạn mạch gồm R, L mắc nối tiếp thì i trễ pha so với u một góc bằng \(\varphi\) thỏa mãn: 

\( \tan \varphi =\dfrac{{{Z}_{L}}}{R}=\dfrac{40}{40}=1\Rightarrow \varphi =\dfrac{\pi }{4}\left( rad \right) \)

- Pha của dòng điện : \( {{\varphi }_{i}}={{\varphi }_{u}}-\varphi =0-\left( \dfrac{\pi }{4} \right)=-\dfrac{\pi }{4}\left( rad \right) \) 

Ta có: \( {{I}_{0}}=I\sqrt{2}=\sqrt{2}\left( A \right) \) \(\Rightarrow\) Biểu thức của cường độ dòng điện tức thời: \( i=\sqrt{2}\cos \left( 100\pi t-\dfrac{\pi }{4} \right)\left( A \right) \) 

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: \( I=\dfrac{U}{R} \)