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

Mạch điện xoay chiều gồm điện trở \(R = 40Ω\) ghép nối tiếp với cuộn cảm thuần L. Cho biết điện áp tức thời hai đầu mạch \(u = 80cos100πt (V\)) và điện áp hiệu dụng hai đầu cuộn cảm \({{U}_{L}}=40(V)\)
a) Xác định \({{Z}_{L}}\)
b) Viết biểu thức của i.

Lời giải:

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

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: \( I=\dfrac{U}{R} \)

Bài trước Bài sau

Lớp 12

Bài 14: Mạch có R, L, C mắc nối tiếp

Lớp 12

Chương 1: Ứng dụng đạo hàm để khảo sát và vẽ đồ thị của hàm số Chương 1: Este - Lipit Chương 1: Ứng dụng đạo hàm để khảo sát và vẽ đồ thị của hàm số Chương 1: Việt Nam từ năm 1919 đến năm 1930 Chương 1: Cơ chế di truyền và biến dị Địa Lý Việt Nam Chương 1: Este - Lipit Chương 1: Dao động cơ Chương 1: Ứng dụng của đạo hàm để khảo sát và vẽ đồ thị hàm số Chương 1: Khối đa diện Chương 1: Sự hình thành trật tự thế giới mới sau chiến tranh thế giới thứ hai (1945-1949) Chương 1: Bằng chứng và cơ chế tiến hoá Chương 1: Động lực học vật rắn Chương 1: Cá thể và quần thể sinh vật Chương 2: Hàm số lũy thừa. Hàm số mũ và hàm số logarit Chương 2: Cacbohiđrat Chương 2: Hàm số lũy thừa. Hàm số mũ và hàm số lôgarit Chương 2: Việt Nam từ năm 1930 đến năm 1945 Địa Lý Tự Nhiên Chương 2: Cacbohiđrat Chương 2: Sóng cơ và sóng âm Chương 2: Tính quy luật của hiện tượng di truyền Chương 2: Hàm số lũy thừa, hàm số mũ và hàm số lôgarit Chương 2: Liên Xô và các nước Đông Âu (1945-1991), Liên Bang Nga (1991-2000) Chương 2: Mặt nón, mặt trụ, mặt cầu Chương 2: Sự phát sinh và phát triển của sự sống trên Trái Đất Chương 2: Quần xã sinh vật Chương 2: Dao động cơ Chương 3: Nguyên hàm - Tích phân và ứng dụng Chương 3: Amin, Amino axit và protein Chương 3: Nguyên hàm - Tích phân và ứng dụng Chương 3: Việt Nam từ năm 1945 đến năm 1954 Địa Lý Dân Cư Chương 3: Amin, Amino axit và protein Chương 3: Dòng điện xoay chiều Chương 3: Di truyền học quần thể Chương 3: Nguyên hàm - Tích phân và ứng dụng Chương 3: Các nước Á, Phi và Mĩ Latinh (1945-2000) Chương 3: Phương pháp tọa độ trong không gian Chương 3: Hệ sinh thái, sinh quyển và bảo vệ môi trường Chương 3: Sóng cơ Chương 4: Số phức Chương 4: Polime và vật liệu polime Chương 4: Số phức Chương 4: Việt Nam từ năm 1954 đến năm 1975 Địa Lý Kinh Tế Chương 4: Polime và vật liệu polime Chương 4: Dao động và sóng điện từ Chương 4: Ứng dụng di truyền học Chương 4: Số phức Chương 4: Mĩ, Tây Âu, Nhật Bản (1945 - 2000) Chương 4: Dao động và sóng điện từ Chương 5: Quan hệ quốc tế (1945 - 2000) Chương 5: Dòng điện xoay chiều Chương 5: Đại cương về kim loại Chương 5: Việt Nam từ năm 1975 đến năm 2000 Địa Lý Địa Phương Chương 5: Đại cương về kim loại Chương 5: Sóng ánh sáng Chương 5: Di truyền học người Chương 6: Cách mạng khoa học - công nghệ và xu thế toàn cầu hóa Chương 6: Sóng ánh sáng Chương 6: Kim loại kiềm, kim loại kiềm thổ, nhôm Chương 6: Kim loại kiềm, kim loại kiềm thổ, nhôm Chương 6: Lượng tử ánh sáng Chương 7: Lượng tử ánh sáng Chương 7: Crom - Sắt - Đồng Chương 7: Sắt và một số kim loại quan trọng Chương 7: Hạt nhân nguyên tử Chương 8: Sơ lược về Thuyết tương đối hẹp Chương 8: Phân biệt một số chất vô cơ. Chuẩn độ dung dịch Chương 8: Phân biệt một số chất vô cơ Chương 8: Từ vi mô đến vĩ mô Chương 9: Hạt nhân nguyên tử Chương 9: Hóa học và vấn đề phát triển kinh tế, xã hội, môi trường Chương 9: Hóa học và vấn đề phát triển kinh tế, xã hội, môi trường Chương 10: Từ vi mô đến vĩ mô

+ Mở rộng xem đầy đủ