Bài giảng Mạch điện xoay chiều RLC

[mrneophy]

Download miễn phí Bài giảng Mạch điện xoay chiều RLC

Chú ý:
Khi đang xảy ra cộng hưởng thì tổng trởcủa mạch đạt cực tiểu, cường độdòng điện đạt cực đại. Nếu ta tăng hay giảm tần sốdòng điện thì tổng trởcủa mạch sẽtăng, đồng thời cường độdòng điện sẽgiảm.
Ví dụ.Một đoạn mạch nối tiếp gồm một điện trởR = 10 Ω, cuộn dây thuần L = 5 mH và tụ điện C = 5.10–4 F.
Hiệu điện thế ởhai đầu đoạn mạch U = 220 V.
a) Xác định tần sốcủa dòng điện đểcó cộng hưởng.
b) Tính cường độqua mạch và các hiệu điện thếUL, UCkhi có cộng hưởng.


http://cloud.liketly.com/flash/edoc/jh2i1fkjb33wa7b577g9lou48iyvfkz6-swf-2014-03-03-bai_giang_mach_dien_xoay_chieu_rlc.XFLv3znc13.swf /tai-lieu/de-tai-ung-dung-tren-liketly-61986/
Để tải bản Đầy Đủ của tài liệu, xin Trả lời bài viết này, Mods sẽ gửi Link download cho bạn sớm nhất qua hòm tin nhắn.
Ai cần download tài liệu gì mà không tìm thấy ở đây, thì đăng yêu cầu down tại đây nhé:
Nhận download tài liệu miễn phí

Tóm tắt nội dung tài liệu:

§Æng ViÖt Hïng Bµi gi¶ng Dßng ®iÖn xoay chiÒu
Mobile: 0985074831
I. MẠCH ĐIỆN CÓ ĐIỆN TRỞ THUẦN R VÀ CUỘN CẢM THUẦN L
Đặc điểm:
♦ Điện áp và tổng trở của mạch:
2 2 2 2
RL R L R LRL
2 22 2 RL LRL L
U U U U UUI
Z R ZZ R Z

= + +
→ = =
+= +
♦ Điện áp nhanh pha hơn dòng điện góc φ, xác định từ
biểu thức
L L
R
R
2 2
RL RL L
U Z
tanφ
U R
U R R
cosφ
U Z R Z

= =


= = =
+
Khi đó, φu = φi + φ.
♦ Giản đồ véc tơ:
Ví dụ 1. Cho mạch điện xoay chiều gồm hai phần tử R, L với = = 1R 50 3Ω, L (H).
2π
Đặt vào hai đầu đoạn
mạch một điện áp xoay chiều có biểu thức u = 120cos(100πt + π/4) V.
a) Tính tổng trở của mạch.
b) Viết biểu thức cường độ dòng điện chạy qua đoạn mạch.
c) Viết biểu thức điện áp hai đầu cuộn cảm thuần, hai đầu điện trở.
Hướng dẫn giải:
a) Từ giả thiết ta tính được ZL = 50 Ω ⇒ tổng trở của mạch là ( )22 2 2RL LZ R Z 50 3 50 100Ω.= + = + =
b) Ta có oo
U 120I 1,2A.
Z 100
= = =
Độ lệch pha của điện áp và dòng điện là φ thỏa mãn LZ 50 1 πtanφ φ rad.
R 650 3 3
= = = ⇒ =
Mà điện áp hai đầu mạch nhanh pha hơn dòng điện nên u i i u
π π π
φ φ φ φ φ φ
4 6 12
= + ⇒ = − = − =
Vậy biểu thức cường độ dòng điện qua mạch là πi 1,2cos 100πt A.
12
 
= + 
 
c) Viết biểu thức uL và uR.
Ta có oL 0 L
oR 0
U I .Z 1,2.50 60V.
U I .R 1,2.50 3 60 3 V.
= = =

= = =
Do uL nhanh pha hơn i góc π/2 nên Lu i L
π π π 7π 7π
φ φ u 60cos 100πt V.
2 12 2 12 12
 
= + = + = → = + 
 
Do uR cùng pha với i nên Ru i R
π π
φ φ u 60 3 cos 100πt V.
12 12
 
= = → = + 
 
Ví dụ 2. Cho một đoạn mạch điện xoay chiều chỉ có cuộn cảm thuần L và điện trở R. Nếu đặt vào hai đầu đoạn
mạch điện áp u = 100cos(100πt + π/4) V thì cường độ dòng điện trong mạch là ( )=i 2 cos 100πt A. Tính giá trị
của R và L.
Hướng dẫn giải:
Bài giảng 3:
MẠCH ĐIỆN XOAY CHIỀU RLC
§Æng ViÖt Hïng Bµi gi¶ng Dßng ®iÖn xoay chiÒu
Mobile: 0985074831
Từ giả thiết ta có
RL RL
LL
U 50 2 V R 50ΩZ 50 2Ω
I 1A R Z 50Ω 1Zπ L (H)tan 1
π 2π4 Rφ
4

 =  ==
  
= → → = = ←→  
== =   =

II. MẠCH ĐIỆN CÓ ĐIỆN TRỞ THUẦN R VÀ TỤ ĐIỆN C
Đặc điểm:
♦ Điện áp và tổng trở của mạch:
2 2 2 2
RC R C R CRC
2 22 2 RC CRC C
U U U U UUI
Z R ZZ R Z

= + +
→ = =
+= +
♦ Điện áp chậm pha hơn dòng điện góc φ, xác định từ
biểu thức C C u i
R
U Z
tanφ , φ φ φ
U R
− −
= = = −
♦ Giản đồ véc tơ:
Ví dụ 1. Cho mạch điện xoay chiều gồm hai phần tử R, C với
−
= =
410R 100Ω, C (H).
π
Đặt vào hai đầu đoạn
mạch một điện áp xoay chiều có biểu thức u = 200cos(100πt + π/3) V.
a) Tính tổng trở của mạch.
b) Viết biểu thức cường độ dòng điện chạy qua đoạn mạch.
c) Viết biểu thức điện áp hai đầu tụ điện, hai đầu điện trở thuần.
Hướng dẫn giải:
a) Ta có ZL = 100 Ω ⇒ tổng trở của mạch là 2 2 2 2RL CZ R Z 100 100 100 2Ω.= + = + =
b) Ta có oo
U 200I 2 A.
Z 100 2
= = =
Độ lệch pha của điện áp và dòng điện là φ thỏa mãn CZ 100 πtanφ 1 φ rad.
R 100 4
− −
= = = − → = −
Mà u i i u
π π 7π
φ φ φ φ φ φ rad.
3 4 12
− = ⇒ = − = + =
Vậy biểu thức cường độ dòng điện qua mạch là 7πi 2 cos 100πt A.
12
 
= + 
 
c) Viết biểu thức uC và uR.
Ta có oC o C
oR o
U I .Z 100 2 V.
U I .R 100 2 V.
 = =

= =
Do uC chậm pha hơn i góc π/2 nên Lu i C
π 7π π π π
φ φ u 100 2 cos 100πt V.
2 12 2 12 12
 
= − = − = → = + 
 
Do uR cùng pha với i nên Ru i R
7π 7π
φ φ u 100 2 cos 100πt V.
12 12
 
= = → = + 
 
Ví dụ 2. Cho một đoạn mạch điện xoay chiều chỉ có tụ điện C và điện trở R. Nếu đặt vào hai đầu đoạn mạch
điện áp ( )=u 100 2 cos 100 t Vpi thì cường độ dòng điện trong mạch là  = + 
 
πi 2 cos 100πt A.
4
Tính giá trị của
R và C.
Hướng dẫn giải:
§Æng ViÖt Hïng Bµi gi¶ng Dßng ®iÖn xoay chiÒu
Mobile: 0985074831
Từ giả thiết ta có
2 2
RL RC C
3
CC
U 100V R 50 2ΩZ 100Ω R Z
I 1A R Z 50 2Ω 10Zπ C (F)tan 1π 4 R 5 2πφ
4
−

 =  == = +
  
= → → = = ←→  
−− 
== = −   
  = −

Ví dụ 3. Đoạn mạch điện xoay chiều nối tiếp gồm điện trở R = 50 Ω và tụ điện = 200C µF.
π 3
Viết biểu thức điện
áp tức thời giữa hai bản của tụ điện và ở hai đầu đoạn mạch. Cho biết biểu thức cường độ dòng điện
 
= + 
 
πi 2 sin 100πt A.
3
Hướng dẫn giải:
Ta có C
6
1 1
ω 100π Z 50 3Ω.200ωC 100π. .10
π 3
−
= → = = =
Tổng trở của mạch ( )22 2 2RC CZ R Z 50 50 3 100Ω.= + = + =
Từ giả thiết ta có
o o RC
o oR o
oC o C
U I .Z 100 2 V
I 2 U I .R 50 2 V
U I .Z 50 6 V
 = =

= → = =

= =
♦ Viết biểu thức điện áp giữa hai đầu tụ C:
Do uc chậm pha hơn i góc π/2 nên C Cu i u i
π π π π π
φ φ φ φ rad.
2 2 3 2 6
− = − → = − = − = −
Biểu thức hai đầu C là C
π
u 50 6cos 100πt V.
6
 
= − 
 
♦ Viết biểu thức điện áp giữa hai đầu đoạn mạch RC:
Độ lệch pha của u và i là CZ 50 3 πtanφ 3 φ rad.
R 50 3
− −
= = = − ⇒ = −
Mà ( )
RC RCu i u i RC
π π
φ φ φ φ φ φ 0 u 100 2cos 100πt V.
3 3
= − ⇒ = + = − + = → =
III. MẠCH ĐIỆN CÓ CUỘN CẢM THUẦN L VÀ TỤ ĐIỆN C
Đặc điểm:
♦ Điện áp và tổng trở của mạch: LC L C L CLC
LC L CLC L C
U U U U UUI
Z Z ZZ Z Z
 = −
−
→ = =
−= −
♦ Giản đồ véc tơ:
- Khi UL > UC hay ZL > ZC thì uLC nhanh
pha hơn i góc π/2. (Hình 1). Khi đó ta nói
mạch có tính cảm kháng.
- Khi UL < UC hay ZL < ZC thì uLC chậm pha
hơn i góc π/2. (Hình 2). Khi đó ta nói mạch
có tính dung kháng.
(Hình 1)
(Hình 2)
Ví du. Một đoạn mạch gồm một tụ điện C có dung kháng 100 Ω và một cảm thuần có cảm kháng 200 Ω mắc
nối tiếp nhau. Điện áp hai đầu cuộn cảm có biểu thức uL = 100cos(100πt + π/6) V. Viết biểu thức điện áp ở hai
đầu tụ điện.
§Æng ViÖt Hïng Bµi gi¶ng Dßng ®iÖn xoay chiÒu
Mobile: 0985074831
Hướng dẫn giải:
Ta có oL oC Co oC
L C
U U Z100I U 50V.
Z 200 Z 2
= = = → = =
Mặt khác
C
L C C
L
u i
u u u
u i
52
rad.
6 6
2
piϕ = ϕ − pi pi
→ϕ − ϕ = pi←→ϕ = − pi = −
piϕ = ϕ +

Vậy biểu thức hai đầu điện áp qua tụ C là C
5
u 50cos 100 t V
6
pi 
= pi − 
 
IV. MẠCH ĐIỆN RLC NỐI TIẾP
Đặc điểm:
♦ Điện áp và tổng trở của mạch
( )
( )
( )
( )
2 22 2
R L C R L C CR L
22 22 L CL CL C
U U U U U U U UU UUI
Z R Z ZR Z ZZ R Z Z

= + − + −
→ = = = = =
 + −= + −
♦ Độ lệch pha của điện áp và cường độ dòng
điện trong mạch là φ, được chơi bởi
L C L C
u i
R
U U Z Z
tanφ , φ φ φ
U R
− −
= = = −
- Khi UL > UC hay ZL > ZC thì u nhanh pha
hơn i góc φ. (Hình 1). Khi đó ta nói mạch có
tính cảm kháng.
- Khi UL < UC hay ZL < ZC 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
−
= = =
33π 10R 10 3Ω, L (H), C (F).
10 2π
Đặt vào hai đầu mạch điện áp xoay chiều có giá trị hiệu dụng 120 V, tần số 50 Hz.
a) Tính tổng trở của mạch.
b) Tính cườn...

 

Tags: cho một đoạn mạch xoay chiều chỉ có tụ điện C và điện trở R Nếu đặt hai đầu đoạn mạch điện áp u=100 2cos(100pit) V thì cường độ dòng điện trong mạch là i=cawn2 cos100pit