TIẾT 21: DÒNG ĐIỆN XOAY CHIỀU TRONG ĐOẠN MẠCH KHÔNG PHÂN
NHÁNH
(ĐOẠN MẠCH RLC)
I. Mục đích yêu cầu:
- Nắm được cách tính tổng trở và độ lệch pha của đoạn mạch RLC
- Biết được điều kiện có cộng hưởng trong mạch RLC (chưa cần nắm sâu hiện
tượng cộng hưởng)
* Trọng tâm: Quan hệ giữa u và I trong mạch RLC. Định luật Ohm cho đạon
mạch RLC. Hiện tượng cộng hưởng trong mạch RLC
* Phương pháp: Pháp vấn, diễn giảng
II. Chuẩn bị: HS xem Sgk.
III. Tiến hành lên lớp:
A. Ổn định:
B. Kiểm tra: Cho một dòng điện xoay chiều i = I
0
sin t, hs hãy viết các
phương trình: U
R
, U
L
, U
C
? Vẽ giản đồ vectơ?
C. Bài mới.
PHƯƠNG PHÁP NỘI DUNG
I. Cho mạch:
I. Dòng điện và hiệu điện thế trong đoạn mạch RLC
sint; với U
0R
= I
0
.R
- Hiệu điện thế ở 2 đầu cuộn cảm là: u
L
= U
0L
sin(t +
2
),
với
L
0
U = I
0
.R
- Hiệu điện thế ở 2 đầu của tụ điện là:u
C
= U
0C
sin(t -
2
),
với
C
0
L
= U
0
sin ( t+
j)
Với : u
R
= U
0R
sin wt
II. Quan hệ giữa dòng điện và hiệu điện thế trong đoạn
mạch RLC:
Ta biết dao động của hiệu điện thế u là sự tổng hợp của
3 dao động: U
R
, U
L
, U
C
, hay: u = u
R
+ u
C
+ u
L
Pt của hiệu điện thế u có dạng: u = U
0
sin(t+j)
u
0R
= ?;
U
0L
= ?; U
0C
= ? => U
0
= ?
=> tg j = ?
* Giản đồ vectơ:
Áp dụng phương pháp vectơ quay Fresnel, biểu diễn
các vectơ:
CLR
000
U,U,U
Và:
RCL
0000
UUUU . Góc hợp bởi
0
U với trục x và j.
* Xác định U
0
?
Xét tam giác vuông OSP, có: OP =
R
0
U =
;
C
1
IZIU
0C00
C
=>
2
2
00
C
1
LRIU
(*)
* Xác định j? Xét tam giác vuông OSP, ta có:
OP
SP
tg
= Z
C
=> j ?
* Để có hiện tượng cộng hưởng
thì Z cực tiểu hay Z
L
= Z
C
và
dòng điện cực đại.
* Các trường hợp đặc biệt:
+ j > 0 khi Z
L
> Z
C
: đoạn mạch có tính cảm kháng (hiệu
điện thế sớm pha hơn dòng điện).
+ j < 0 khi Z
L
< Z
C
: đoạn mạch có tính dung kháng (hiệu
điện thế trễ pha hơn dòng điện).
+ j = 0 khi Z
L
= Z
C
: đoạn mạch có tính cộng hưởng (hiệu
điện thế cùng pha với dòng điện).
III. Từ bt (*), nếu đặt:
0
=
Z
U
0
chia hai vế cho
2
, ta có:
Z
U
I
IV. Khi có hiện tượng cộng
hưởng:
Z
L
= Z
C
=>
2
= ?
Khi Z
L
= Z
C
thay vào biểu thức
tổng trở:
IV. Hiện tượng cộng hưởng trong mạch RLC
Hiện tượng cộng hưởng xảy ra khi: Z
L
Bài tập áp dụng:
(từ bài áp dụng ở tiết 19)
d. Hãy tính tổng trở? Tính I?
e. Tính U? Nhận xét gì về
mạch?
Lưu ý: khi không cần biết tính chất của mạch thì độ
lệch pha còn được tính theo công thức: cos j =
Z
R
U
U
OS
OP
0
R0
=>
Z
R
cos
D. Củng cố:
Nhắc lại:
Ở đoạn mạch RLC không phân nhánh thì
Z
U
I với Z =
2
CL
2