ĐOẠN MẠCH XOAY CHIỀU CÓ RLC MẮC NỐI TIẾP.
CỘNG HƯỞNG ĐIỆN
I / MỤC TIÊU :
Biết cách vẽ và dùng giản đồ vectơ để nghiên cứu đoạn mạch RLC nối
tiếp.
Nắm được quan hệ giữa hiệu điện thế với cường độ dòng điện, biết
cách tính tổng trở Z, độ lệch pha của đoạn mạch RLC nối tiếp.
Nắm được hiện tượng và điều kiện để xảy ra cộng hưởng.
II / CHUẨN BỊ :
1 / Giáo viên :
Cuộn dây, điện trở, tụ điện, nguồn điện xoay chiều.
2 / Học sinh :
Xem lại giản đồ vectơ của các bài 36 + 37 + 38 + 39
II / GỢI Ý VỀ TỔ CHỨC HOẠT ĐỘNG DẠY – HỌC :
Hoạt động của học sinh Hoạt động của giáo viên
Hoạt động 1 :
HS : Học sinh tự mắc sơ đồ mạch
GV : Hướng dẫn học sinh cách mắc
điện.
HS : U = U
1
+ U
2
+ U
3
u
C
= U
OC
cos
2
t
HS : Cùng tần số với các biểu thức
hiệu thế thành phần.
Hoạt động 2 :
HS : Bằng 0
HS : Bằng 0
sơ đồ mạch điện 40.1 ?
GV : Viết công thức hiệu điện thế
của mạch điện một chiều mắc nối
tiếp ?
GV : Giáo viên cho biết các công
thức đó vẫn đúng cho các giá trị tức
thời của mạch điện xoay chiều ?
HS : Z =
2
2
1
R L
C
HS : Giống nhau.
HS : R
HS : Cản trở dòng điện.
Hoạt động 4 :
HS : tg =
1
L
C
R
AB
giữa hai đầu đoạn
mạch ?
GV : Hướng dẫn học sinh tìm biểu
thức xác định hiệu điện thế giữa hai
đầu đoạn mạch ?
GV : Hướng dẫn học sinh thành lập
biểu tổng trở của đoạn mạch ?
GV : Em hãy so sánh biểu thức định
luật Ôm cho đoạn mạch một chiều
chỉ có điện trở R ?
HS : u chậm pha so với i một góc
Hoạt động 5 :
HS : L -
1
C
= 0 HS : Z
min
= R.
HS : I
m
=
đoạn mạch và thay đổi tần số góc
đến một giá trị sao cho cảm kháng
bằng dung kháng ?
GV : Tổng trở của đoạn mạch có giá
trị như thế nào ?
GV : Cường độ dòng điện hiệu
dụng của đoạn mạch có giá trị như
thế nào ?
GV : Hiệu điện thế tức thời giữa hai
bản tụ điện và hai đầu cuộn cảm có
đặc điểm gì ?
GV : Hiệu điện thế ở hai đầu R có
đặc điểm gì ?
GV : Pha của u và I biến đổi như
thế nào ?
GV : Giới thiệu đồ thị 40.4
GV : Đặc điểm của đường 1
GV : Giới thiệu ý nghĩa vật lý của
đường cong cộng hưởng ?
IV / NỘI DUNG :
1. Các giá trị tức thời trên từng phần của đoạn mạch
Xét đoạn mạch gồm một điện trở thuần R, một cuộn cảm thuần có độ
tự cảm L và một tụ điện có điện dung C mắc nối tiếp.
Hình 40.1 Sơ đồ đoạn mạch có R, L, C mắc nối tiếp
Giả sử cường độ dòng điện trong đoạn mạch có biểu thức i = I
o
cost.
Biểu thức của các hiệu điện thế tức thời :
u
u
C
= U
OC
cos
2
t
Hiệu điện thế tức thời giữa hai đầu A, B là :
u = u
R
+ u
L
+ u
C
(40.1)
2. Giản đồ vectơ. Quan hệ giữa cường độ dòng điện và hiệu điện thế
a) Giản đồ vectơ
Hình 40.2 Giản đồ vectơ vẽ theo quy tắc hình bình hành
b) Định luật Ôm cho đoạn mạch RLC nối tiếp. Tổng trở.
U
o
=
2
1
L C
U U
R Z Z
R L
C
Nếu đặt
Z =
2
2
1
R L
C
(40.5)
- Tổng trở của đoạn mạch đạt giá trị cực tiểu :
Z
min
= R.
- Cường độ hiệu dụng dòng điện trong mạch đạt giá trị cực đại : I
m
=
U
R
Hiệu điện thế trên điện trở R bằng hiệu điện thế giữa hai đầu đoạn
mạch.
- Dòng điện biến đổi đồng pha với hiệu điện thế giữa hai đầu đoạn
mạch.
=
1
LC
(40.8)
V / CỦNG CỐ VÀ DẶN DÒ :
Trả lời câu hỏi 1, 2, 3, 4 và làm bài tập 1
Xem bài 41