Bài giảng - Điện xoay chiều potx - Pdf 19

Khóa học Dòng điện xoay chiều và Dao động điện từ BÀI GIẢNG DÒNG ĐIỆN XOAY CHIỀU
Hocmai.vn – Ngôi trường chung của học trò Việt Tổng đài tư vấn: 1900 58-58-12
- Trang | 1 -

I. ĐỘ LỆCH PHA TRONG MẠCH ĐIỆN XOAY CHIỀU
 Mạch chỉ có R: φ = 0.
 Mạch chỉ có L: φ = π/2.
 Mạch chỉ có R: φ = −π/2.
 Mạch chỉ có R, L nối tiếp:
L
2 2
L
Z
tanφ
R
π
, 0
φ .
R R
2
cosφ
Z
R Z

=


 

,
φ 0 .
R R
2
cosφ
Z
R Z


=


 
− < <

 
 

= =

+


Đặc biệt:
C
C
π
R Z
φ 0
4

− < <

 
 
= =


+ −


Đặc biệt:



L C
L C
L C
π
0
φ Z Z R
4
φ 0 Z Z
π π
φ Z Z R
4 2
< < ⇔ − <
> ⇔ > →
< < ⇔ − >
+

 
= − →

 
  

 

= + →
 

 

sin cos : sin cos
cos sin : cos sin

Ví dụ 1: Một mạch điện xoay chiều gồm R, L, C nối tiếp nhau. Nếu điện áp giữa hai đầu đoạn mạch là
u = U
o
cos(ωt + π/6) V thì cường độ dòng điện trong mạch là i = I
o
cos(ωt – π/6) A. Mạch điện có
A.
1
ω .
LC
=
B.

Khóa học Dòng điện xoay chiều và Dao động điện từ BÀI GIẢNG DÒNG ĐIỆN XOAY CHIỀU
Hocmai.vn – Ngôi trường chung của học trò Việt Tổng đài tư vấn: 1900 58-58-12
- Trang | 2 -

Từ biểu thức của u và i ta có độ lệch pha
u i L C
π 1 1
φ φ φ 0 Z Z ωL ω .
3 ωC
LC
= − = > → > ⇔ > → >
Do đó ta được đáp án đúng là
C.
Ví dụ 2: Một mạch điện xoay chiều gồm R, L, C nối tiếp nhau. Nếu điện áp giữa hai đầu đoạn mạch là
u = U
o
cos(ωt – π/6) V thì cường độ dòng điện trong mạch là i = I
o
sin(ωt + π/3) A. Mạch điện có
A.
1
ω .
LC
=
B.
1
ω .


  
→ = ⇔ = ⇔ =

     

= + = + − = −
     

     


Do đó ta được đáp án đúng là
A.

Ví dụ 3: Một mạch điện xoay chiều gồm hai trong ba phần tử R, L, C nối tiếp nhau. Nếu điện áp giữa hai đầu
đoạn mạch là u = U
o
cos(ωt + π/2) V thì cường độ dòng điện trong mạch là i = I
o
cos(ωt + π/6) A. Mạch điện có
A. R và L, với R > Z
L
. B. R và L, với R < Z
L
.
C. R và C, với R > Z
C
. D. R và C, với R < Z
C

2
+ = → =
Từ đó,
2 2
L R
R L C L C
R C
U U
U U U R Z Z
U U
= ⇔ = ⇔ =

 Theo định lý Pitago cho tam giác vuông OU
RL
U
RC
ta được
( )
2
2 2
RL RC L C
U U U U+ = +

C
ũ
ng trong tam giác vuông OU
RL
U
RC
, t

1 1
dt OU U U U U U U
2 2
U U U U U
∆ = = +
⇔ = +


Chú ý: Khi cuộn dây có thêm điện trở r ≠ 0, nếu u
rL
vuông pha với
u
RC
ta có hệ thức U
R
U
r

=
U
L
U
C


Rr = Z
L
Z
C


2 2 2 2 2 2 2
RL C C R L
U U U U U U U
+ = ←→ = + +

C
ũ
ng trong tam giác vuông OU
RL
U, t

công th

c tính
đườ
ng cao ta
đượ
c
2 2 2 2 2 2 2
R RL R R L
1 1 1 1 1 1
U U U U U U U
= + ←→ = +
+


Áp d

ng công th


.
T

gi

n
đồ
ta thu
đượ
c m

t s

k
ế
t qu

quan tr

ng nh
ư
sau:

Xét v


độ
l

n

RC C L R C
U U U U U U U
+ = ←→ = + +

C
ũ
ng trong tam giác vuông OU
RC
U, t

công th

c tính
đườ
ng cao ta
đượ
c
2 2 2 2 2 2 2
R RC R R C
1 1 1 1 1 1
U U U U U U U
= + ←→ = +
+


Áp d

ng công th

c tính di

Lr

Lr Rr r R
UU 120 OU OU 120 U 120
→ = ⇔ − = ⇔ =
C
ườ
ng
độ
dòng
đ
i

n trong m

ch là
R
U
120
I 4 (A).
R 30
= = =

Ví dụ 2: Đặt điện áp xoay chiều
(
)
=u 120 6cos
ωt V
vào hai đầu đoạn mạch AB gồm hai đoạn mạch AM và
MB mắc nối tiếp. Đoạn AM là cuộn dây có điện trở thuần r và có độ tự cảm L, đoạn MB gồm điện trở thuần R

 


=

AM MB
π
i 2 2 cos 100
πt A
12
U U
và điện áp giữa hai đầu đoạn AM và MB vuông pha với nhau.
Tính giá trị của R, r, L, C.
Hướng dẫn giải:
Khóa học Dòng điện xoay chiều và Dao động điện từ BÀI GIẢNG DÒNG ĐIỆN XOAY CHIỀU
Hocmai.vn – Ngôi trường chung của học trò Việt Tổng đài tư vấn: 1900 58-58-12
- Trang | 5 -

Theo dữ kiện của đề bài ta có giản đồ véc tơ như hình vẽ.
Ta có
AB AM MB
AM MB
AM MB
U U U
U U
U U

= +

= →

I 2
→ = = = = Ω

Ta lại có, u
AB
chậm pha hơn i góc π/12, suy ra u
MB
nhanh
pha hơn i góc
MB
π π π
φ
4 12 6
− = = và u
AM
chậm pha hơn i góc
AN
π π π π
φ
4 12 3 3
+ = → = −

 Ta có
( )
( )
MB
MB
L
MB L
r 3 3

Z 2 2
Z
tan
φ
3 Z R 3 20 3
R

= = → = = Ω





= = − → = = Ω

Ví dụ 4: Đặt điện áp xoay chiều
(
)
=u 120 2 cos 100
πt V
vào hai đầu đoạn mạch AB gồm hai đoạn mạch AM và
MB mắc nối tiếp. Đoạn AM gồm điện trở R và tụ điện C mắc nối tiếp, đoạn MB gồm cuộn dây có hệ số tự cảm
L và điện trở r. Biết

 
= +
 

ư
hình v

.
Ta có
AB AM MB
AM MB
AM MB
U U U
U 3U
U U

= +


= →





  
 
t

giác OU
MB
U
AB
U

= =
 

 


( )
( )
AM
AM
MB
MB
U
60 3
Z 30 3 .
I 2
U
60
Z 30
I 2

= = = Ω


→


= = = Ω



π
φ
4
=
.
Ta lại có
MB AM AM AM
π π π
φ φ φ φ .
2 4 4
+ = → = ⇔ = −

 Ta có
( )
( )
MB
MB
L
MB L
r 1 30
cosφ r 15 2
Z
2 2
Z
tanφ 1 Z r 15 2
r

= = → = = Ω





Ví dụ 5: Một mạch điện xoay chiều nối tiếp gồm tụ điện có điện dung C, điện trở thuần R và cuộn dây có độ tự
cảm L có điện trở thuần r. Dùng vôn kế có điện trở rất lớn lần lượt đo hai đầu điện trở, hai đầu cuộn dây và
hai đầu đoạn mạch thì số chỉ lần lượt là
50V, 30 2 V, 80V.
Biết điện áp tức thời trên cuộn dây sớm pha hơn
dòng điện là π/4. Điện áp hiệu dụng trên tụ có giá trị bao nhiêu?
Hướng dẫn giải:

Từ giả thiết, u
d
sớm pha hơn i góc π/4 nên
( )
L
r
L r
2 2
d r L
U
π
tan 1
4 U
U U 30 V .
U U U 30 2

= =

→ = =


Nhờ tải bản gốc

Tài liệu, ebook tham khảo khác

Music ♫

Copyright: Tài liệu đại học © DMCA.com Protection Status