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

CHÀO MỪNG QUÝ THẦY CÔ VỀ DỰ GIỜ THĂM LỚP 
CHÀO CÁC EM LỚP 12C1 
Bài 14 
MẠCH CÓ R,L,C MẮC NỐI TIẾP 
Kiểm tra bài cũ 
Câu 1: Công thức xác định dung kháng của tụ điện C đối với tần số f là: 
Câu 2: Công thức xác định cảm kháng của cuộn cảm L đối với tần số f 
Câu 3: Điện áp tức thời giữa hai đầu của mạch điện xoay chiều là: 
 Điện áp hiệu dụng giữa hai đầu đoạn mạch đó là bao nhiêu? 
KIỂM TRA BÀI CŨ 
Vậy: Mạch điện xoay chiều gồm các phần tử R, L, C mắc nối tiếp biểu thức của định luật Ôm và góc lệch pha giữa u và i đ ư ợc tính nh ư thế nào ? 
Câu 4: Biểu thức nào không phải biểu thức của định luật Ôm 
MẠCH CÓ R,L,C MẮC NỐI TIẾP 
BÀI 14 
Định luật về điện áp tức thời : 
 Trong mạch điện xoay chiều gồm nhiều đoạn mạch mắc nối tiếp thì điện áp tức thời giữa hai đầu của mạch bằng tổng đại số các điện áp tức thời giữa hai đầu của từng đọan mạch ấy 
u = u 1 + u 2 +.+u n 
Thảo luận trả lời câu hỏi C1? 
I - PHƯƠNG PHÁP GIẢN ĐỒ FRE-NEN 
C1: Hiệu điện thế trong mạch một chiều gồm nhiều điện trở được tính bằng biểu thức nào? 
 R 1 R 2 R 3 R N 
 I U 1 U 2 U 3 U N 
U = U 1 + U 2 + U 3 +  + U N 
MẠCH CÓ R,L,C MẮC NỐI TIẾP 
BÀI 14 
2) Phương pháp giản đồ Fre-nen : 
Thảo luận trả lời câu hỏi C2? 
Mạch 
Các véctơ quay U và I 
Đinh luật Ôm 
U R = IR 
U C = IZ C 
U L = IZ L 
R 
u, i cùng pha 
C 
u trễ pha so v ới i 
L 
u s ớm pha so v ới i 
Nhận xét vị trí t ươ ng hỗ của các véct ơ điện áp hai đầu mỗi đoạn mạch với véct ơ c ư ờng độ dòng điện trong mạch 
MẠCH CÓ R,L,C MẮC NỐI TIẾP 
BÀI 14 
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 : 
A 
B 
M 
N 
R 
L 
C 
 Ta viết được biểu thức các điện áp tức thời: 
- Điện áp thức thời giữa A và B : 
- Phương pháp giản đồ Fre-nen: 
Giả sử cho dòng điện trong đoạn mạch có biểu thức : 
- 2 đầu R : 
- 2 đầu L : 
- 2 đầu C : 
MẠCH CÓ R,L,C MẮC NỐI TIẾP 
BÀI 14 
Nghĩa là: 
Với 
Gọi là tổng trở của mạch 
? HÃY VẼ CÁC VECTO TRÊN CÙNG MỘT GIẢN ĐỒ VỚI U L <U C 
MẠCH CÓ R,L,C MẮC NỐI TIẾP 
BÀI 14 
? Hãy vẽ giản đồ Fresnen với U L > U C . 
U L 
U LC 
U C 
o 
U R 
U 
I 
+ 
Hình 14.3 
MẠCH CÓ R,L,C MẮC NỐI TIẾP 
BÀI 14 
Định luật Ôm : 
 Cường độ hiệu dụng trong một mạch điện xoay chiều có điện trở R, L, C mắc nối tiếp có giá trị bằng thương số của điện áp hiệu dụng của mạch và tổng trở của mạch: 
MẠCH CÓ R,L,C MẮC NỐI TIẾP 
BÀI 14 
2) Độ lệch pha giữa điện áp và dòng điện : 
 Nếu Z L > Z C 
: u sớm pha hơn i ( tính cảm kháng ) 
: u trễ pha hơn i ( tính dung kháng ) 
3) Cộng hưởng điện : 
b) Hệ quả : 
Với φ là độ lệch pha của u đối với i. 
 Nếu Z L < Z C 
 Nếu : Z L = Z c 
a) ĐKCH : Z L = Z C : 
? 
U L 
U LC 
U C 
o 
U R 
U 
I 
+ 
Hình 14.3 
Điều kiện có cộng h ư ởng điện? 
: u cùng pha i 
MẠCH CÓ R,L,C MẮC NỐI TIẾP 
BÀI 14 
Củng cố 
Tổng trở mạch R L C nối tiếp: 
Định luật Ôm cho đoạn mạch xoay chiều có R,L, C mắc nối tiếp: 
Công thức tính góc lệch pha giữa điện áp và dòng điện: tan φ = 
 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 ω 2 = hay ω 2 LC = 1. 
 Khi đó I s ẽ l ớn nh ất : I max = 
Z L – Z C 
R 
U 
R 
MẠCH CÓ R,L,C MẮC NỐI TIẾP 
BÀI 14 
A 
B 
1. Mạch R 
2. mạch R, C nối tiếp 
3. mạch R, L nối tiếp 
4. mạch R, L, C nối tiếp (Z L >Z C ) 
5. mạch R, L, C nối tiếp (Z L <Z C ) 
6. mạch R, L, C nối tiếp (Z L =Z C ) 
u sớm pha so với i 
u sớm pha so với i 
u trễ pha so với i 
u trễ pha so với i 
u cùng pha so với i 
Cộng hưởng 
1 
2 
3 
4 
5 
6 
e 
c 
a 
a 
c 
f 
Đáp án 
Dòng nào ở cột A tương ứng với cột B 
MẠCH CÓ R,L,C MẮC NỐI TIẾP 
BÀI 14 
Gọi φ = φ u - φ i 
Mạch R => φ = 0 => u cùng pha so với i. 	 1e 
Mạch R, C nối tiếp => tan φ = - φ u trễ pha so với i. 	 2c 
Mạch R, L nối tiếp => tan φ = > 0 => φ > 0 => u sớm pha so với i.	 3a 
Mạch R, L, C nối tiếp (Z L > Z C ) => tan φ = > 0 => φ > 0 => u sớm pha so với i. 
	 4a 
Mạch R, L, C nối tiếp (Z L tan φ = φ u trễ pha so với i. 
	 5c 
Mạch R, L, C nối tiếp (Z C = Z L ) => tan φ = = 0 => φ > 0 ; cộng hưởng điện. 
	 6f 
Z C 
R 
R 
Z L 
Z L - Z C 
R 
Z L - Z C 
R 
Z L - Z C 
R 
CHÚ Ý 
1. NẾU CUỘN DÂY CÓ ĐIỆN TRỞ THUẦN R 0 TA TÁCH THÀNH HAI PHẦN TỬ ĐIỆN TRỞ R 0 NỐI TIẾP VỚI CUỘN CẢM THUẦN 
 R R 0 ,L C 
R R 0 L C 
coi nh ư 
MẠCH CÓ R,L,C MẮC NỐI TIẾP 
BÀI 14 
2. Nếu trong mạch ta xét thiếu phần tử nào trong các công thức ta cho các giá trị của phần tử đó bằng 0 
a . Mạch có R, L nối tiếp 
 R L 
u luôn luôn sớm pha h ơ n i 
O 
Z C = 0 ; U C = 0 
MẠCH CÓ R,L,C MẮC NỐI TIẾP 
BÀI 14 
b. Mạch có R, C mắc nối tiếp 
 R C 
O 
u luôn luôn trễ pha so với i 
MẠCH CÓ R,L,C MẮC NỐI TIẾP 
BÀI 14 
b. Mạch có L, C mắc nối tiếp 
L C 
O 
MẠCH CÓ R,L,C MẮC NỐI TIẾP 
BÀI 14 
1. Biểu thức định luật Ôm cho mạch điện xoay chiều có R, L, C mắc nối tiếp: 
2. Góc lệch pha giữa u và i: 
gọi là tổng trở của mạch 
VẬN DỤNG 
MẠCH CÓ R,L,C MẮC NỐI TIẾP 
BÀI 14 
VẬN DỤNG 
Bài 1: Công thức tính tổng trở của mạch điện xoay chiều có RLC mắc nối tiếp: 
Bài 2: Công thức tính góc lệch pha giữa u và i: 
MẠCH CÓ R,L,C MẮC NỐI TIẾP 
BÀI 14 
VẬN DỤNG 
Bài 3: Mạch điện xoay chiều gồm R, L, C mắc nối tiếp, có : 
a . Tính tổng trở của mạch 
b. Tính góc lệch pha giữa u và i và nhận xét 
u sớm pha so với i 
MẠCH CÓ R,L,C MẮC NỐI TIẾP 
BÀI 14 
BÀI 4: C Ư ỜNG ĐỘ DÒNG ĐIỆN LUÔN LUÔN SỚM PHA H Ơ N HIỆU ĐIỆN THẾ Ở HAI ĐẦU ĐOẠN MẠCH KHI 
A. ĐOẠN MẠCH CÓ R VÀ C MẮC NỐI TIẾP B. ĐOẠN MẠCH CÓ L VÀ C MẮC NỐI TIẾP 
C. ĐOẠN MẠCH CÓ R VÀ L MẮC NỐI TIẾP D. ĐOẠN MẠCH CHỈ CÓ CUỘN CẢM L 
VẬN DỤNG 
Bài 5: Trong mạch điện xoay chiều chỉ có L (cuộn dây thuần cảm)và C nối tiếp . Trong tr ư ờng hợp nào thi hiệu điện thế hai đầu đoạn mạch sớm pha h ơ n c ư ờng độ dòng điện góc . 
A.Z L Zc 
MẠCH CÓ R,L,C MẮC NỐI TIẾP 
BÀI 14 
VẬN DỤNG 
Bài 6: Cho mạch điện xoay chiều RLC mắc nối tiếp, có: 
Điện áp tức thời ở hai đầu đoạn mạch là: 
Viết biểu thức của dòng điện trong mạch 
MẠCH CÓ R,L,C MẮC NỐI TIẾP 
BÀI 14 
VẬN DỤNG 
MẠCH CÓ R,L,C MẮC NỐI TIẾP 
BÀI 14 
KÍNH CHÚC CÁC THẦY CÔ 
MẠNH KHOẺ VÀ HẠNH PHÚC 
CHÚC CÁC EM LUÔN LÀ TRÒ GIỎI CON NGOAN