Dạng 3: Cộng Hưởng điện
Có thể bạn quan tâm
Chúng ta tiếp tục học dạng 3 của bài 2, đây là dạng cuối cùng của bài có tên Cộng hưởng điện. Vậy cộng hưởng là gì? Ở đâu có cộng hưởng thì ở đó có lực cưỡng bức hay nói cách khác dao động cưỡng bức mới có khả năng gây ra cộng hưởng. Và ở bài đầu tiên của chuyên đề Dòng điện xoay chiều, chúng ta đã nói rất rõ, bản chất của dòng điện xoay chiều là một dao động cưỡng bức, cho nên dao động cưỡng bức gây ra cộng hưởng điện là một kết quả đặc biệt. Cho nên những bài toán hay hay, lạ lạ, có cái gì đó lớn nhất, nhỏ nhất rất dễ xảy ra cộng hưởng điện.
Khi các em học xong phần điện này các em có thể biết gần 40 dấu hiệu cộng hưởng điện. Và khi xảy ra cộng hưởng, có một điều đặc biệt đó là mọi thứ xảy ra đồng thời.
Ta có: \(I = \frac{U}{Z} = \frac{U}{\sqrt{R^2} + (Z_L - Z_C)^2}\) Do U không đổi ⇒ Imax ⇒ Zmin ⇒ ZL - ZC = 0 ⇔ ZL = ZC: Mạch xảy ra cộng hưởng điện Lúc này: \(\cdot \ L\omega = \frac{1}{C\omega } \Leftrightarrow LC\omega ^2 = 1 \Leftrightarrow \omega =\frac{1}{\sqrt{LC}} \rightarrow \left\{\begin{matrix} T = 2 \pi \sqrt{LC}\\ f = \frac{1}{2\pi \sqrt{LC}} \ \ \ \end{matrix}\right.\) \(\cdot \ U_L = U_C \rightarrow u_L = - u_C \left ( u_L = \frac{Z_L}{Z_C}u_C \right )\) \(\cdot \ I_{max} = \frac{U}{Z_{min}} = \frac{U}{R} \Leftrightarrow U_{R\ max} = U \ (U_R \leq U)\) \(\cdot \ \varphi = 0\): u cùng pha i, suy ra: + u cùng pha với uR + u cùng pha với uL + u cùng pha với uC
* Thay đổi L hoặc C hoặc \(\omega\) để xảy ra cộng hưởng điện ⇒ ZL = ZC
* Ghép với C một tụ C' để xảy ra cộng hưởng điện \(\Rightarrow Z_{C_b} = Z_L\) + Nếu \(Z_{C_b} > Z_C\) ⇒ ghép C' nối tiếp C \(\Rightarrow Z_{C'} = Z_{C_b} - Z_{C} \Rightarrow Z_{C} = \frac{1}{Z_{C'}\omega }\) + Nếu \(Z_{C_b} < Z_C\) ⇒ ghép C' song song C \(\Rightarrow Z_{C'} = \frac{Z_{C}.Z_{C_b}}{Z_{C} - Z_{C_b}} \Rightarrow C' = \frac{1}{Z_{C'}\omega }\)
VD1: Đặt điện áp \(u = 200\sqrt{2}\cos 100 \pi t\) (V) vào 2 đầu mạch RLC ghép nối tiếp có \(R = 100\ (\Omega) ;\ L = \frac{1}{\pi }\ (H); \ C = \frac{10^{-4}}{2 \pi }\ (F)\) a) Viết biểu thức i? b) Ghép C' với C thì \(U_R = 200 \ (\Omega)\). Viết biểu thức i lúc này? Giải: a) \(Z_L = 100 \ (\Omega), Z_C = 200 \ (\Omega)\) \(U_0 = 200\sqrt{2}\) \(\omega = 100\pi\) \(\varphi _u = 0\) Viết i: (bấm máy tính) \(\frac{U_0 \ \angle \ \varphi _u}{R + (Z_L - Z_C)^2i} = \frac{200\sqrt{2}}{100 + (100 - 200)^2i}\) \(=a+bi \ \ \ Shift \rightarrow 2\rightarrow 3 = I_0 \ \angle\ \varphi _i \ \ \ \ \left ( 2 \ \angle \ \frac{\pi }{4} \right )\) Vậy \(i = 2\cos \left ( 100\pi t + \frac{\pi}{4} \right ) \ (A)\) b) Ghép C' với C ⇒ UR = 200 V = U ⇒ Cộng hưởng điện \(I_{max} = \frac{U}{R} \Rightarrow I_{0\ max} = \frac{U_0}{R} = 2\sqrt{2} \ (A)\) \(\varphi _i = \varphi _u = 0\) Vậy \(i = 2\sqrt{2}\cos100 \pi t \ (A)\) Mở rộng: Ghép C' với C và có cộng hưởng điện ⇒ \(Z_{C_b} = Z_L = 100 < Z_C = 200\) ⇒ Ghép //
VD2: Đặt điện áp \(u = 160\sqrt{2}\cos (100 \pi t - \frac{\pi }{6})\) (V) vào đầu mạch RLC có CR2 = 16L thì điện áp hai đầu mạch vuông pha điện áp hai đầu tụ C. Tìm UR, UL, UC? Giải: \(u \perp u_C\) ⇒ Cộng hưởng điện \(\Rightarrow \left\{\begin{matrix} U_R = U = 160 \ (V)\ (U_0 \rightarrow U = 160)\\ U_L = U_C \ \ \ (1)\hspace{4cm} \end{matrix}\right.\) Mà: \(CR^2 = 16L \Rightarrow R^2 = 16\frac{L}{C} = 16\frac{L\omega }{C\omega }\) \(\Rightarrow R^2 = 16Z_L.Z_C \Rightarrow U_{R}^{2} = 16U_L.U_C \ \ (2)\) Từ (1) và (2) \(\Rightarrow U_L = U_C = \frac{U_R}{4} = 40\ (\Omega )\)
Từ khóa » Khi Thay Tụ C Bằng Tụ C' để Mạch Có Cộng Hưởng
-
Khi Thay C Bằng Tụ C' để Mạch Có Cộng Hưởng Thì điện áp Hiệu Dụng ...
-
Khi Thay C Bằng C' để Mạch Có Cộng Hưởng điện Thì điện áp Hiệu ...
-
Đặt Vào Hai đầu đoạn Mạch RLC Nối Tiếp Một điện áp Xoay Chiều Có ...
-
Đặt Vào Hai đầu Mạch điện RLC Nối Tiếp Một điện áp Xoay Chiều Có ...
-
Bài Tập điện Xoay Chiều
-
Đặt Vào Hai đầu Mạch điện RLC Nối Tiếp Một điện áp Xoay ... - Hoc24
-
Đoạn Mạch Xoay Chiều (RLC ) Nối Tiếp Có Tụ (C ) Thay đổi được.
-
Hiện Tượng Cộng Hưởng điện (phương Pháp Và Bài Tập)
-
Bài 28: Mạch Có R, L, C Mắc Nối Tiếp. Cộng Hưởng điện (Nâng Cao)
-
Chụp Cộng Hưởng Từ (MRI) Có ảnh Hưởng Gì Không? | Vinmec
-
HIỆN TƯỢNG CỘNG HƯỞNG điện - Tài Liệu Text - 123doc
-
Mạch RLC Xảy Ra Cộng Hưởng điện | Tăng Giáp
-
Đặt Một điện áp Xoay Chiều Vào Hai đầu đoạn Mạch RLC Nối Tiếp, Tụ ...
-
Cộng Hưởng điện Xoay Chiều. C3.P4.