CHƯƠNG 4: DÒNG ĐIỆN XOAY CHIỀU
I. Viết biểu thức hiệu điện thế và cường độ dòng
điện , tính I , hiệu điện thế , công suất của mạch
điện
1. Tính tổng trở Z.
a. Tính điện trở thuần R.
b. Tính cảm kháng Z
L
.
c. Tính dung kháng Z
C
.
Công
thức
Ghép nối tiếp Ghép song
song
Điệ
n
trở
l
R
S
ρ
=
R= R
1
+ R
2
+
… R
n

1
.
C
C
Z
Z
ω
=
1 2
...
n
C C C C
Z Z Z Z
= + + +
1 1 1 1
...
1 2
Z Z Z Z
C C C C
n
= + +
d. Tính tổng trở:
Tổng trở:
2 2
Z= R (Z Z )
L C
+ −
2. Tính I hoặc U bằng định luật Ôm :
U
I

; u sớm pha hơn i
 Nếu ϕ>0; Z
L
<Z
C
; u trễ pha hơn i
 Nếu ϕ>0; Z
L
=Z
C
; u cùng pha với i; ω
2
LC=1; mạch
có cộng hưởng;
R
U
Z
U
I
0
min
0
0max
==
4. Viết biểu thức:
Nếu i = I
o
cos (
ω
t +

−
)
5. Công suất P của dòng điện xoay chiều:
P= UI cos
ϕ
= I
2
R
cos
ϕ
: hệ số công suất, chỉ có R tiêu thụ điện năng.
6. Hệ số công suất : cos
ϕ
=
.
P
U I
=
U
R
U
=
R
Z
7. Nhiệt lượng tỏa ra trên mạch (trên R):
Q= I
2
Rt
8. Cộng hưởng điện:
Z

RL và giản đồ vectơ như hình bên :
Cường độ dòng điện chậm pha hơn hiệu điện thế hai
đầu cuộn dây một góc
d
ϕ
tính theo công thức
0
0
U
Z
tan
U r
L
L
d
r
ϕ
= =
Tổng trở cuộn dây:
2 2
Z r Z
d L
= +
Trong đó: Z
L
= L.
ω
.
Biên độ và giá trị hiệu dụng của cường độ dòng diện
được tình theo các công thức:

d
=
2 2
r r
Z
Z r
d
L
=
+
III. Đoạn mạch RLC có các đại lượng thay đổi
1. . Điện trở R thay đổi:
+ R= 0
→
I
max
=
L C
U
Z Z−
+ R=
∞
→
U
Rmax
= U
+ R
0
=|Z
L

P=
2
1 2
U
R R+
,
1 2
2
π
ϕ ϕ
+ =
, tan
ϕ
1
.tan
ϕ
2
= 1
+ Nếu cuộn cảmcó điện trở r
0
mà điện trở R thay đổi
thì
P
mạch max
=
)r2(R
U
0
2
+

Z
C
=0
→
P=
2
2 2
L
U R
R Z+
+ C
0
=
2
1
L
ω
hay
Z
L
=Z
C0
→
mạch cộng hưởng
→
P
max
=
2
U

L
R Z
Z
Z
+
=
hay C’ =
2 2
( )
L
L
Z
R Z
ω
+
thì
R
ZRU
U
2
L
2
AB
Cmax
+
=
(mạch không cộng hưởng)
- Nếu cùng một giá trị U
C
< U

thức sau
2 2 2 2
axCm R L
U U U U= + +
3. Cuộn cảm L thay đổi
+ Z
L
= 0
→
P=
2
2 2
C
U R
R Z+
+ Z
L
=
∞
→
P= 0
+ Z
L0
=Z
Cthì mạch cộng hưởng
→
U

0
= L
1
+ L
2
,
1 2
ϕ ϕ
= −
+ khi
,
2 2
C
L
C
R Z
Z
Z
+
=
hay L
’
2 2
C
C
R Z
Z
ω
+
=

1
, L
2

thì
'
1 2
1 1 1
L L
L
Z Z Z
+ =
hay
'
1 2
1 1 2
L L L
+ =
4. Tần số góc
ω
thay đổi :
+ f = 0
→
P= 0
+ f=
∞
→
P= 0
+ f = f
0

0
f
-
Để U
L
max thì
2
2 2
2
2LC R C
ω
=
−
Để U
C
max thì
2 2
2
2 2
2
2
LC R C
L C
ω
−
=
IV. Hai đại lượng liên hệ về pha
* Hiệu điện thế cùng pha với cường độ dòng điện
R
ZZ

có pha lệch nhau ∆ϕ
Với
1 1
1
1
L C
Z Z
tg
R
ϕ
−
=
và
2 2
2
2
L C
Z Z
tg
R
ϕ
−
=

(giả sử ϕ
1
> ϕ
2
)
Có ϕ

a. Nếu
NB
U
cùng pha với
i
suy ra X chỉ chứa
0
R
b. Nếu
NB
U
sớm pha với
i
góc
2
π
suy X chỉ chứa
0
L
c. Nếu
NB
U
trễ pha với
i
góc
2
π
suy ra X chỉ chứa
0
C

i
suy ra X chỉ chứa
0
C
R
•
•
X
•
A B
R
L
•
•
X•
A N B
R
C
•
•X
•
A
N B
R
•
•
X
•
A
N B

; ω=2πf1-2
f = np=
60
n'
p.
với p: số cặp cực; n tốc độ quay của rô to (vòng
/giây); n’ tốc độ quay của rô to (vòng /phút)Với f là số
vòng quay trong 1 giây của khung.
1-2 Biểu thức của từ thông qua khung:
Φ=NBScosωt=Φ
0
cosωt 1-4 Biểu thức suất điện
động
tsinωEωNBSsinωtΦ'
Δt
ΔΦ
e
0
==−=−=
2. Máy phát điện xoay chiều 3 pha
 Suất điện động cảm ứng ở 3 cuộn dây của máy
phát.e
1
=E
0
cos ωt; e
2
= E
0
cos(ωt-2π/3); e

ΔΦ
Ne
11
−=
;
Δt
ΔΦ
Ne
22
−=
→
2
1
2
1
N
N
e
e
=
+ Nếu bỏ qua sự hao phí năng lượng trong máy biến
thế thì:
k===
2
1
2
1
2
1
I

1
2
1
2
1
N
N
.
U
U
e
e
n==

3. Sự truyền tải điện năng
+ Độ giảm thế trên đường dây tải: ∆U=RI;
U
2
=U
3
+∆U ; với
S
l
ρR =
+ Công suất hao phí trên đường dây: ∆P=RI
2
+ Hiệu suất tải điện: H =
'
P
P

+ Hiệu điện thế giữa hai cực của tụ điện:

0
Q
q
u
C C
= =
cos(ωt+ϕ) = U
0
cos(ωt+ϕ)
Cường độ dòng điện trong mạch:
i=q’= - Q
0
ωsin(ωt+ϕ)= I
0
cos(ωt+ϕ +
2
π
) với
I
0
= Q
0
ω
2. Năng lượng của mạch dao động:
- Năng lượng điện trường:
W
đ
=

LI
2
1
CU
2
1
C
Q
2
1
==
=
2 2
1 1
2 2
Cu Li+
3. Trong mạch dao động LC,
Nếu mạch là LC
1
thì tần số f
1
; Nếu mạch là LC
2

thì tần số f
2
;
Nếu mắc nối tiếp C
1
ntC

hưởng xảy ra khi Z
L
=Z
C
+ Mạch dao động có tần số góc ω, tần số f và chu kỳ T
thì W
đ
và W
t
biến thiên với tần số góc 2ω, tần số 2f
và chu kỳ T/2
+ Mạch dao động có điện trở thuần R ≠ 0 thì dao động
sẽ tắt dần. Để duy trì dao động cần cung cấp cho
U
1
U
2
Đường dây
I
U
3

‘
Tải
mạch một năng lượng có công suất:
2 2 2 2
2
0 0
2 2
C U U RC

1
LC
ω
=
m L
x = Acos(ωt +
ϕ)
q = q
0
cos(ωt +
ϕ)
k
1
C
v = x’ =
-ωAsin(ωt + ϕ)
i = q’ =
-ωq
0
sin(ωt +
ϕ)
F u
2 2 2
( )
v
A x
ω
= +
2 2 2
0

1
2
Li
2
W
t
W
đ
(W
L
)
W
t
=
1
2
kx
2
W
đ
=
2
2
q
C
. Thu phát sóng điện từ :

+ Bước sóng mà mạch dao động có thể phát ra là
λ=vT=3.10
8

λ
Max
tương ứng với L
Max
và C
Max

+ Nếu mạch thu có tụ điện xoay C
x
( C
min
đến C
max
) ứng
với góc xoay 0
0
dến 180
0
để thu được sóng λ ( ứng
với góc xoay
α
∆
= 180
0
.
0
C
C
∆
∆