Giải bài 10 trang 80 – Bài 14 - SGK môn Vật lý lớp 12
Mạch điện xoay chiều gồm có: R = 20Ω, C=\dfrac{1}{2000\pi }F và L=\dfrac{0,2}{\pi }H . Biết điện áp tức thời hai đầu mạch u=8\cos \omega t\left( V \right) , tính \omega để trong mạch có cộng hưởng. khi đó viết biểu thức của i.
- Mạch cộng hưởng, ta có: {{Z}_{L}}={{Z}_{C}}\Leftrightarrow {{\omega }^{2}}LC=1
\Rightarrow \omega =\dfrac{1}{\sqrt{LC}}=\dfrac{1}{\sqrt{\dfrac{0,2}{\pi }.\dfrac{1}{2000\pi }}}=100\pi \left( rad/s \right)
Vì là mạch cộng hưởng nên i cùng pha với u:
\Rightarrow {{\varphi }_{i}}={{\varphi }_{u}}=0\left( rad \right)
Ta có:
\begin{align} & {{I}_{0}}=\dfrac{{{U}_{0}}}{R}=\dfrac{80}{20}=4\left( A \right) \\ & \Rightarrow i=4\cos \left( 100\pi \right)\left( A \right) \\ \end{align}
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}