Khóa học Vật lí 12– Thầy ĐặngViệt Hùng
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. MẠCH ĐIỆN XOAY CHIỀU RLC NỐI TIẾP
Đặc điểm:
 Điện áp và tổng trở của mạch
( ) ( )
( )
2 2
2 2
R L C o oR oL oC
2
2
L C
U U U U U U U U
Z R Z Z

= + − → = + −



= + −



Đị
nh lu
ậ
t Ohm cho m

R Z Z
U U U
U U U U
I I 2
Z R Z Z
R Z Z

+ −

= = = = = =

+ −



+ −
= = = = = =


+ −



Độ
l
ệ
ch pha c
ủ
a
đ

- K h i U
L
> U
C
hay Z
L
> Z
C
thì u nhanh pha
hơn i góc φ. (Hình 1). Khi đó ta nói mạch có
tính cảm k há ng .
- K h i U
L
< U
C
hay Z
L
< Z
C
thì u chậm pha
hơn i góc φ. (Hình 2). Khi đó ta nói mạch có
tính dung kháng.
 Giản đồ véc tơ:
(Hình 1)

(Hình 2)
Ví dụ 1: Cho mạch điện RLC có
−
= = =
3

Z 20
= = =
c) Điện áp hiệu dụng trên từng phần tử là
R
L L
C C
U I . R 6 0 3 V .
U I . Z 1 8 0 V .
U I . Z 1 2 0 V .

= =

= =


= =

Ví dụ 2: Cho mạch điện RLC có
−
= = =
3
0, 1 10
R 10
Ω, L (H), C (F).
π 2π

Điện áp hai đầu mạch là
 
= +
 

Ví dụ 3: Cho mạch điện RLC có
−
= = =
3
0, 1 10
R 10
Ω, L (H), C (F).
π 4π

Điện áp hai đầu tụ điện l à
 
= −
 
 
C
3π
u 50 2cos 100
πt V.
4

Viết biểu thức của i, u
R
; u
L
Hướng dẫn giải:
…………………………………………………………………………………………………………………………….
…………………………………………………………………………………………………………………………….
…………………………………………………………………………………………………………………………….
…………………………………………………………………………………………………………………………….
…………………………………………………………………………………………………………………………….


T
ổ
ng tr
ở
c
ủ
a m
ạ
ch là
2 2 2 2
L C
Z R (Z Z ) 80 ( 1 0 0 4 0 ) 1 0 0
Ω .
= + − = + − =
Cường độ dòng điện của mạch :
o
U 100
I 1A I 2 A.
Z 100
= = = → =
Gọi
ϕ
là độ lệch pha của u và i, ta có
L C
Z Z
100 40 3
tan
φ φ 0 , 6 4 r a d .
R 80 4

c) Viết biểu thức hai đầu mỗi phần tử R, L và C.

Biểu thức điện áp g i ữa hai đầu R
R oR
U 80V U 80 2 V.
= → =
Do u
R
cùng pha với i nên
(
)
R
u i R
φ φ 0 , 6 4 r a d u 80 2cos 100πt 0,64 V.
= = − → = −

Biểu thức điện áp g i ữa hai đầu L
L oL
U 100V U 100 2 V
= → =
Khóa học Vật lí 12 – Thầy ĐặngViệt Hùng
Bài giảng Dòng điện xoay chiều
Hocmai.vn – Ngôi trường chung của học trò Việt
Tổng đài tư vấn: 1900 58-58-12
- Trang | 3 -
Do u
L
n ha nh ph a h ơn i góc π/2 nên
L L
u i u i

π
u 40 2cos 100
π
t 0 , 6 4 V .
2
 
= − −
 
 
Ví dụ 5: Cho đo ạn mạch RLC gồm
−
= = =
3
1 10
R 10
Ω, L (H), C (F).
10π 2π
Điện áp hai đầu cuộn cảm có biểu thức
 
= +
 
 
L
π
u 20 2 cos 100
πt V.
2

a) Viết biểu thức cường độ dòng điện chạy trong mạch.
b) Viết biểu thức điện áp hai đầu đoạn mạch u, hai đầu điện trở u



=

Từ đó ta được
oL
o
L
U
20 2
I 2 2A
Z
=
10
= =

Do u
l
nh anh ph a h
ơ
n i góc
π
/2 nên
( )
L L
u i i u
π π
φ φ φ φ
0 i 2 2 cos 100
π

L C
u i u i
Z Z
10 20
π π π
tan
φ
1
φ φ φ φ φ
R 10 4 4 4
−
−
= = = − → = − = − ⇔ = − = −
T
ừ

đ
ó ta có bi
ể
u th
ứ
c c
ủ
a
đ
i
ệ
n áp hai
đầ
u m

R
u i R
φ φ 0 u 20 2 cos 100πt V.
= = → =

Viết biểu thức của u
C
:
+ Ta có
oC o C
U I .Z 2 2.20 40 2 V.
= = =
+ Độ lệch pha của u
C
và i:
C
u i C
π π π
φ φ u 40 2 cos 100πt V .
2 2 2
 
= − = − → = −
 
 

Viết biểu thức của u
RL
:
+ Ta có
2 2 2 2

2 2 2 2
oRC o RC C
U I .Z 2 2. R Z 2 2. 10 20 20 10V.
= = + = + =
+ Độ lệch pha của u
RC
và i:
RL RL
C
RL RL u i u i
Z
63
π 63π 63π
tan
φ 2 φ φ φ φ φ .
R 180 180 180
−
= = − → ≈ − = − ⇔ = − + = −
Khóa học Vật lí 12– Thầy ĐặngViệt Hùng
Bài giảng Dòng điện xoay chiều
Hocmai.vn – Ngôi trường chung của học trò Việt
Tổng đài tư vấn: 1900 58-58-12
- Trang | 4 -
Từ đó ta có
RL
63π
u 20 10 cos 100
πt V.
180
 

C
R 40Ω
Z R Z Z 40 2
Ω
Z 30Ω
Z R Z 50Ω
Z 70Ω
=


= + − =
 
= →
 
 
= + =
=


Từ đó ta có
oRL
o
RL
U
120
I 2 , 4 A .
Z
=
50
= =

π t V .
90
 
= = = → = −
 
 
Ví dụ 7: Cho mạch điện xoay chiều RLC với R = 30
ΩΩΩ
;
−
= = =
3
L
10
C (F); u 120cos(100
πt)V; U 120V
9π

Tìm giá trị của L và viết biểu thức cường độ dòng điện.
Hướng dẫn giải:
…………………………………………………………………………………………………………………………….
…………………………………………………………………………………………………………………………….
…………………………………………………………………………………………………………………………….
…………………………………………………………………………………………………………………………….
…………………………………………………………………………………………………………………………….
II. CỘNG HƯỞNG ĐIỆN TRONG MẠCH RLC NỐI TIẾP

Kh ái n iệm về cộng hưởng điện
Khi
2

Khi đang xảy ra cộng hưởng thì tổng trở của mạch đạt cực tiểu, cường độ dòng điện đạt cực đại. Nếu ta
tăng hay giảm tần số dòng điện thì tổng t r ở của mạch sẽ tăng, đồng t h ời cường độ dòng điện sẽ giảm.
Ví dụ 1. Một đoạn mạch nối tiếp gồm một điện trở R = 10 Ω, cuộn dây thuần L = 5 mH và tụ điện C = 5.10
–4
F.
Hiệu điện thế ở hai đầu đoạn mạch U = 220 V.
a) Xác định tần số của dòng điện để có cộng hưởng.
b) Tính cường độ qua mạch và các hiệu điện thế U
L
, U
C
khi có cộng hưởng.
Hướng dẫn giải:
Khóa học Vật lí 12– Thầy ĐặngViệt Hùng
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 -
a)
L C
3 4
1 1 1 1 1
Z Z
ωL ω 2πf f 100 Hz.
ωC
L C L C 2π LC
2π . 5.10 .5.10
− −
= ⇔ = ⇔ = ⇔ = → = = ≈


= U = 50 V.
Vậy
A
đúng.
Giáo viên : Đặng Việt Hùng
Nguồn : Hocmai.vn