Mạch điện xoay chiều trong các loại đoạn mạch
1. Mạch điện xoay chiều chỉ có điện trở R
a. Định luật Om cho đoạn mạch
Xét một mạch điện xoay chiều chỉ có điện trở thuần R. Đặt vào hai đầu mạch điện một hiệu
điện thế xoay chiều có dạng u
R
= U
0R
cosωt = U
R
cosωt
Theo định luật Ohm ta có:
Đặt: thì
* Nhận xét :
• Từ biểu thức của u và i ta có
• u và i cùng pha, tức là φ
1
= φ
2

b. Giản đồ véc tơ Ví dụ điển hình:
Mắc điện trở thuần R = 55Ω vào mạch điện xoay chiều có điện áp
a. Viết biểu thức cường độ dòng điện qua mạch
b. Tính nhiệt lượng tỏa ra trên điện trở trong 10 phút
* Hướng dẫn giải

- Sau khoảng thời gian Δt, điện tích trên bản tăng Δq.
- Cường độ dòng điện ở thời điểm t là
- Khi Δt và Δq vô cùng nhỏ
hay:
Đặt: I = UωC, (1) Thì
Nếu lấy pha ban đầu của i bằng 0
Tức là thì biểu thức của điện áp giữa hai bản tụ điện là
Ta viết lại (1), và đặt
trong đó Z
C
gọi là dung kháng.
* Nhận xét :
• Từ các biểu thức thiết lập được ta có
Đối với dòng điện xoay chiều tần số góc ω, đại lượng Z
C
giữ vai trò tương tự như điện trở đối với dòng điện không
đổi và được gọi là dung kháng của tụ điện. Đơn vị của dung kháng cũng là đơn vị của điện trở (Ω).
• Khi mạch điện chỉ có tụ C thì dòng điện nhanh pha hơn hiệu điện thế góc hay hiệu điện thế chậm pha hơn dòng điện góc , tức là
c. Giản đồ véc tơ * Ví dụ điển hình
Cho mạch điện xoay chiều chỉ có tụ điện C như hình vẽ ,

a. Tính dung kháng của mạch.
b. Tính hiệu điện thế hiệu dụng.
c. Viết biểu thức hiệu điện thế hai đầu mạch

u = –e = –ωLI
0
sinωt =
Dòng điện qua cuộn cảm thuần biến thiên điều hòa cùng tần số nhưng trễ pha đối với hiệu điện thế giữa hai đầu
cuộn cảm.
Từ biểu thức của u ta đặt , đại lượng Z
L
được gọi là cảm kháng của mạch, tương tự như điện trở, có
đơn vị là Ω.
* Nhận xét :
• Từ các biểu thức thiết lập được ta có
Đối với dòng điện xoay chiều tần số góc ω, đại lượng Z
L
giữ vai trò tương tự như điện trở đối với dòng điện không
đổi và được gọi là cảm kháng. Đơn vị của cảm kháng cũng là đơn vị của điện trở (Ω).
• Khi mạch điện chỉ có cuộn cảm thuần L thì dòng điện chậm pha hơn hiệu điện thế góc hay hiệu điện thế
nhanh pha hơn dòng điện góc , tức là
c. Giản đồ véc tơ * Ví dụ điển hình
Cho mạch điện xoay chiều chỉ có cuộn cảm thuần L như hình vẽ . Đặt vào hai
đầu mạch hiệu điện thế xoay chiều có hiệu điện thế hiệu dụng 200V, tần số 50Hz, pha ban đầu bằng không.
a. Tính cảm kháng của mạch.
b. Tính cường độ hiệu dụng.
c. Viết biểu thức cường độ dòng điện qua mạch
* Hướng dẫn giải:
a. Cảm kháng của mạch
a. Nếu mắc nối tiếp với tụ điện một ampe kế có điện trở không đáng kể thì ampe kế chỉ bao nhiêu? Chọn kết quả
đúng trong các kết quả sau:
b. Viết biểu thức của hiệu điện thế hai đầu tụ điện?