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: $I=\dfrac{U}{R}$