CUỘN DÂY THUẦN CẢM LÀ GÌ

     
Mạch điện xoay chiều chỉ có một phần tử: Điện trở R, Tụ điện C tốt Cuộn cảm thuần L - đồ gia dụng lý 12 bài 13

Trong mạch năng lượng điện xoay chiều thường có các phần tử như điện trở (R), tụ năng lượng điện (C) tuyệt cuộn cảm thuần (L). Với mỗi thành phần khác nhau trong mạch điện vẫn cho bí quyết tính cường độ cái điện I không giống nhau, độ lệch pha ban sơ giữa hiệu điện gắng U với cường độ mẫu điện I cũng khác nhau.

Bạn đang xem: Cuộn dây thuần cảm là gì


Vậy đối với mạch năng lượng điện xoay chiều chỉ có một phần tử là năng lượng điện trở R, tụ điện C tuyệt cuộn cảm thuần L thì bí quyết tính cường độ chiếc điện như thế nào? Hiệu điện nuốm U sớm tuyệt trễ trộn so với cường độ chiếc điện I, bọn họ cùng tìm hiểu qua nội dung bài viết dưới đây.


I. Quan hệ giữa U và I vào mạch điện xoay chiều

• Nếu cường độ loại điện trong mạch luân phiên chiều tất cả dạng:

 

*

• khi đó, ta có:

 ° φ>0: u mau chóng pha φ đối với i

 ° φII. Mạch năng lượng điện xoay chiều chỉ bao gồm điện trở R

1. Khảo sát điều tra mạch xoay chiều chỉ bao gồm điện trở R

*

- Nối 2 đầu R vào năng lượng điện áp luân chuyển chiều u = U0cosωt

*

*

2. Định lý lẽ ôm (Ohm) mang đến mạch năng lượng điện xoay chiều chỉ có điện trở

Định luật: cường độ hiệu dụng vào mạch điện xoay chiều chỉ có điện trở có mức giá trị bằng thương số giữa năng lượng điện áp hiệu dụng với điện trở của mạch.

- Công thức định luật Ôm mang đến mạch luân phiên chiều chỉ tất cả điện trở: 

*

Cường độ mẫu điện tức thời trong mạch cùng pha với điện áp tức thời nhì đầu mạch.

III. Mạch năng lượng điện xoay chiều chỉ có tụ năng lượng điện C

1. Khảo sát điều tra mạch năng lượng điện xoay chiều chỉ có tụ năng lượng điện C

*
- Đặt điện áp u vào thân 2 bản của tụ điện: 
*

- Điện tích bạn dạng bên trái của tụ điện: 

*

- đưa sử tại thời khắc t, dòng điện gồm chiều như hình trên, năng lượng điện tụ điên tăng lên, sau khoảng tầm thời gian Δt, năng lượng điện trên bản tăng Δq.

 

*

- Khi ΔtΔq → 0 thì:

*
 
*

- Đặt:

*

- Chọn:

*

- Đặt:

*

 Trong đó: ZC là dung chống của mạch, đơn vị là Ω.

2. Định phương pháp Ôm (Ohm) mang lại đoạn mạch chỉ tất cả tụ điện C

Định luật: Cường độ hiệu dụng trọng mạch điện xoay chiều chỉ chứa tụ điện có mức giá trị bởi thương số của điệp áp hiệu dụng thân hai đầu mạch cùng dung kháng của mạch.

- cách làm định nguyên lý Ôm mang đến mạch chuyển phiên chiều chỉ có dung kháng: 

*

3. So sánh pha của u và i vào mạch năng lượng điện xoay chiều chỉ có tụ điện C

• i sớm trộn hơn π/2 đối với u (hay u trễ pha π/2 so với i).

4. Ý nghĩa của dung kháng

• ZC là đại lượng biểu lộ sự cản trở chiếc điện xoay chiều của tụ điện.

• loại điện xoay chiều bao gồm tần số cao (cao tần) chuyển hẳn qua tụ điện dễ dàng hơn loại điện chuyển phiên chiều tần số thấp.

• ZC có công dụng làm cho i sớm trộn hơn π/2 đối với u.

IV. Mạch năng lượng điện xoay chiều chỉ có cuộn cảm L

1. Hiện tượng kỳ lạ tự cảm vào mạch năng lượng điện xoay chiều

• Cuộn cảm thuần là cuộn cảm gồm điện trở không xứng đáng kể, khi chiếc điện luân chuyển chiều chạy qua cuộn cảm sẽ xảy ra hiện tượng từ bỏ cảm.

• Khi tất cả dòng điện i chạy sang 1 cuộn cảm, từ thông từ cảm gồm biểu thức: φ = Li với L là độ từ bỏ cảm của cuộn cảm.

• Trường hợp i là một trong dòng điện xoay chiều, suất điện hễ tự cảm 

*

• Khi Δt→0

*

2. Khảo sát điều tra mạch điện xoay chiều chỉ bao gồm cuộn cảm thuần L

*

• Đặt vào 2 đầu cuộn cảm L một điện áp luân phiên chiều, đưa sử i trong mạch là: 

*

• Điệp áp tức tốc 2 dầu cuộn cảm thuần là: 

*

 

*

 

*

- Đặt 

*

- với ZL gọi là cảm chống của mạch, đơn vị là Ω.

3. Định quy định Ôm (Ohm) trong mạch điện xoay chiều chỉ tất cả cuộn cảm thuần L

Định luật: Trong đoạn mạch luân phiên chiều chỉ có cuộn cảm thuần, cường độ hiệu dụng có giá trị bằng thương số của điện áp hiệu dụng với cảm kháng của mạch.

- Công thức định pháp luật Ôm đến mạch luân chuyển chiều chỉ gồm cuộn cảm thuần

*

4. đối chiếu pha của u so với i trong mạch chỉ bao gồm L

• i trễ trộn hơn π/2 đối với u (hay u mau chóng pha π/2 so với i).

5. Ý nghĩa của cảm kháng

• ZL là đại lượng bộc lộ sự cản trở dòng điền luân chuyển chiều của cuộn cảm.

• Cuộn cảm gồm L khủng sẽ ngăn trở nhiều đối với dòng điện xoay chiều, nhất thuộc dòng điện luân chuyển chiều có tần số cao.

• ZL cũng có tác dụng làm mang đến i trễ pha π/2 so với u.

Xem thêm: Lý Thuyết Tập Hợp Q Là Tập Hợp Gì, Kiến Thức Về Tập Hợp Q Các Số Hữu Tỉ

V. Bài bác tập vận dụng cho mạch luân phiên chiều chỉ có một trong những phần tử là Điện trở, tụ điện hay cuộn cảm thuần

* Bài 1 trang 74 SGK thứ Lý 12: Phát biểu định chính sách Ôm của cái điện luân chuyển chiều đối với mạch chỉ có

a) một tụ điện

b) một cuộn cảm thuần

° giải thuật bài 1 trang 74 SGK thiết bị Lý 12: 

• Định dụng cụ Ôm của mẫu điện xoay chiều chỉ bao gồm một tụ điện.

- cường độ hiệu dụng vào mạch năng lượng điện xoay chiều chứa tụ điện có mức giá trị bởi thương số của năng lượng điện áp hiệu dụng giữa hai đầu mạch cùng dung chống của mạch: I = U/ZC

• Định mức sử dụng Ôm của loại điện luân phiên chiều chỉ tất cả một cuộn cảm thuần.

- cường độ hiệu dụng vào mạch điện xoay chiều cất một cuộn cảm thuần có giá trị bằng thương số của năng lượng điện áp hiệu dụng giữa hai đầu mạch và cảm kháng của mạch: I = U/ZL

* bài 2 trang 74 SGK đồ gia dụng Lý 12: So sánh tính năng cản trở cái điện luân chuyển chiều miêu tả trong

a) ZC b) ZL

° giải mã bài 2 trang 74 SGK đồ Lý 12: 

• Dung kháng 

*

⇒ ZC tỉ lệ nghịch với C cùng f.

⇒ giả dụ C và f tăng thì ZC giảm, ít cản trở chiếc điện và ngược lại.

• Cảm kháng ZL = Lω = 2πf.L ⇒ ZL tỉ lệ với L và f

⇒ nếu như L cùng f tăng thì cản trở loại điện các và ngược lại.

* bài 3 trang 74 SGK thứ Lý 12: Điện áp thân hai đầu của một tụ điện : u = 100√2cos100πt (V). độ mạnh hiệu dụng trong mạch I = 5V.

a) xác minh C

b) Viết biểu thức của i

° giải thuật bài 3 trang 74 SGK đồ dùng Lý 12: 

a) Theo định chính sách Ôm trong mạch C, ta có:

 

*
, mà 
*

b) Biểu thức cường độ trong đoạn mạch chỉ tất cả 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)

* Bài 4 trang 74 SGK đồ dùng Lý 12: Điện áp thân hai đầu của một cuộn cảm thuần: u = 100√2cos100πt (V), độ mạnh hiệu dụng vào mạch I = 5V.

a) xác minh L

b) Viết biểu thức của i

° lời giải bài 4 trang 74 SGK vật dụng Lý 12: 

a) Định luật pháp Ôm trong mạch L, ta có:

 

*
, mà 
*

b) Biểu thức cường độ trong đoạn mạch chỉ tất cả L thì i trễ pha rộng u một góc π/2

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

⇒ i = 5√2cos(100πt – π/2) (A).

* Bài 5 trang 74 SGK vật Lý 12: Chứng minh rằng, khi nhì cuộn cảm thuần L1 và L2 mắc tiếp nối trong một mạch năng lượng điện xoay chiều thì cuộn cảm tương tự có cảm kháng mang lại bởi: ZL = (L1 + L2)ω

° lời giải bài 5 trang 74 SGK thứ Lý 12: 

- gọi i = I0cosωt (A) thuộc dòng điện qua mạch điện. Bởi vì L1 nối tiếp L2 nên u = u1 + u2; I1 = I2 = I.

- những điện áp nhị đầu L1 và L2 đều nhanh pha rộng i một góc π/2 nên:

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

⇒ Tổng trở của mạch: 

*
*

⇒ ZL = Z = (L1 + L2)ω

* Bài 6 trang 74 SGK vật dụng Lý 12: Chứng minh rằng, khi nhị tụ điện C1 và C2 mắc thông liền thì năng lượng điện dung tương đương có dung kháng: 

*

° giải thuật bài 6 trang 74 SGK vật Lý 12: 

- call i = I0cosωt (A) thuộc dòng điện qua mạch điện. Vị C1 nối tiếp C2 nên U = U1 + U2; I1 = I2 = I,

- các điện áp nhì đầu C1 và C2 đều đủng đỉnh pha rộng i một góc π/2 và có mức giá trị hiệu dụng:

 

*

*
 

⇒ Tổng trở của mạch: 

*
*

⇒ 

*
 với 
*
 

* Bài 7 trang 74 SGK đồ dùng Lý 12: Một đoạn mạch chứa một số tụ điện gồm điện dung tương đương C, để vào nhị đầu đoạn mạch năng lượng điện áp tức thì u = U0cosωt (V). Cường độ hiệu dụng vào mạch là bao nhiêu?

 A.

*
B.
*
C.
*
D.

° giải thuật bài 7 trang 74 SGK vật Lý 12: 

- Đáp án đúng: D.

- Vì 

*

* Bài 8 trang 74 SGK đồ Lý 12: Đoạn mạch chứa một cuộn cảm thuần L, để vào nhị đầu đoạn mạch năng lượng điện áp ngay tức khắc u = Umcosωt(V)thì cường độ hiệu dụng vào mạch là bao nhiêu?

 A.

*
B. C.
*
D.

Xem thêm: Hướng Dẫn Phân Loại Và Lọc Có Điều Kiện Trong Access, Ví Dụ Về Các Tiêu Chí Truy Vấn Trong Access

*

° lời giải bài 8 trang 74 SGK đồ vật Lý 12: 

- Đáp án đúng: B.

- Vì 

*

* Bài 9 trang 74 SGK đồ dùng Lý 12: Điện áp u = 200√2cosωt (V) để vào nhị đầu một cuộn dây cảm thuần thì tạo ra dòng điện tất cả cường độ hiệu dụng I = 2A. Cảm kháng có giá trị là bao nhiêu?