Bài 13: Các mạnh điện xoay chiều

- Điện áp tức thời xoay chiều là điện áp biến thiên tuần hoàn với thời gian theo quy luật của hàm số sin hay cosin.

- Điện áp cực đại là giá trị lớn nhất luôn dương khi hàm cos hay sin bằng 1.

- Điện áp hiệu dụng là giá trị của điện áp hiện thị trên vôn kế (bằng điện áp cực đại chia √2).

Cường độ dòng điện qua đoạn mạch thì tỉ lệ thuận với điện áp 2 đầu đoạn mạch và tỉ lệ nghịch với điện trở đoạn mạch.

Dòng điện trong mạch hình 13.4 có tụ điện là dòng điện tích dịch chuyển từ bản dương (+q) sang bản âm (-q) ở phía ngoài tụ điện, do đó dòng điện không chạy qua 2 tấm của tụ điện

Ta có 

→ đơn vị của ZC là:

Theo định luật Ôm cho đoạn mạch AB: uAB = r.i – e với e là suất điện động tự cảm:

Ta được: 

Ta có: ZL = L.ω với ω có đơn vị là 1/s, 

→ Độ tự cảm L tính bằng đơn vị 

⇒ Đơn vị của ZL là: 

Vậy ZL có đơn vị là Ôm.

Định luật Ôm của dòng điện xoay chiều chỉ có một tụ điện.

Cường độ hiệu dụng trong mạch chứa tụ điện có giá trị bằng thương số của điện áp hiệu dụng giữa hai đầu mạch và dung kháng của mạch: I = U/ZC

Định luật Ôm của dòng điện xoay chiều chỉ có một cuộn cảm thuần.

Cường độ hiệu dụng trong mạch chứa một cuộn cảm thuần có giá trị bằng thương số của điện áp hiệu dụng giữa hai đầu mạch và cảm kháng của mạch: I = U/ZL

   + Dung kháng 

→ ZC tỉ lệ nghịch với C và f.

→ Nếu C và f tăng thì ZC giảm, ít cản trở dòng điện và ngược lại.

   + Cảm kháng ZL = Lω = 2πf.L → ZL tỉ lệ với L và f

→ Nếu L và f tăng thì cản trở dòng điện nhiều và ngược lại.

Theo định luật Ôm trong mạch C:

Biểu thức cường độ trong đoạn mạch chỉ có C thì i sớm pha hơn u một góc π/2

i = I0cos(100πt + π/2) với I0 = I√2 = 5√2 A

→ i = 5√2cos(100πt + π/2) (A)

Định luật Ôm trong mạch L

Biểu thức cường độ trong đoạn mạch chỉ có L thì i trễ pha hơn u một góc π/2

i = I0cos(100πt – π/2) với I0 = I√2 = 5√2 (A)

→ i = 5√2cos(100πt – π/2) (A)

Gọi i = I0cosωt (A) là dòng điện qua mạch điện.

Vì L1 nối tiếp L2 nên u = u1 + u2; I1 = I2 = I.

Các điện áp hai đầu L1 và L2 đều nhanh pha hơn i một góc π/2

→ U = U1 + U2 = I. ZL1 + I.ZL2 = I.(ZL1 + ZL2) = I.(L1.ω + L2.ω)

→ Tổng trở của mạch:

Vậy ZL = Z = (L1 + L2)ω

Gọi i = I0cosωt (A) là dòng điện qua mạch điện.

Vì C1 nối tiếp C2 nên u = u1 + u2; I1 = I2 = I,

Các điện áp hai đầu C1 và C2 đều chậm pha hơn i một góc π/2 và có giá trị hiệu dụng:

Nên 

→ Tổng trở của mạch:

Vậy  với 

Chọn đáp án D.

Vì 

Chọn đáp án B.

Vì 

Chọn đáp án A.