1. Đoạn mạch điện chỉ có điện trở
R; tụ điện C hoặc cuộn cảm L:
|
|
Đoạn mạch chỉ có điện trở thuần
|
Đoạn mạch chỉ có cuộn cảm
|
Đoạn mạch chỉ có tụ điện
|
|
Sơ
đồ mạch điện
|
|
|
|
|
Đặc
điểm
|
-
Điện trở R
-
Điện áp giữa hai đầu đoạn mạch biến thiên điều hòa cùng pha với dòng điện.
|
-
Cảm kháng: $Z_{L} = \omega L = 2 \Pi f L$
-
Điện áp giữa hai đầu đoạn mạch biến thiên điều hòa sớm pha hơn dòng điện góc $\frac{\Pi}{2}$
|
-
Dung kháng: $Z_{c} = \frac{1}{\omega C} = \frac{1}{2 \Pi f C}$
-
Điện áp giữa hai đầu đoạn mạch biến thiên điều hòa trễ pha so với dòng điện góc $\frac{\Pi}{2}$
|
|
Định
luật Ôm
|
$I = \frac{U}{R}$
|
$I = \frac{U}{Z_{L}}$
|
$I = \frac{U}{Z_{C}}$
|
2. Dòng điện xoay chiều trong
đoạn mạch RLC. Công suất của dòng điện xoay chiều:
Giả sử giữa hai đầu đoạn mạch RLC có điện áp
$U_{0} \cos \omega t$ thì trong mạch có dòng
điện xoay chiều$i
= I_{0} \cos (\omega t - \varphi)$; trong đó:
$I_{0} = \frac{U_{0}}{Z}$; $Z = \sqrt{R^2 + (Z_{L}
– Z_{C})^2} = \sqrt{R^2 + (\omega L - \frac{1}{\omega C})^2}$;
gọi
là tổng trở của đoạn mạch RLC.
$\tan
\varphi = \frac{Z_{L}- Z_{C}}{R}$ $ ( \varphi = \varphi _{C} - \varphi{L}) $là
góc lệch pha giữa điện áp giữa hai đầu đoạn mạch với cường độ dòng điện chạy
qua mạch).
3. Hiện tượng cộng hưởng trong
đoạn mạch RLC nối tiếp:
Khi
hiện tượng cộng hưởng xảy ra: $I = I_{max} \Rightarrow Z = Z_{min} = R
\leftrightarrow Z_{L} – Z{C} = 0 \Rightarrow \omega ^2 = \frac{1}{LC}
\leftrightarrow LC \omega^2 =1 $
Cường độ dòng điện cực đại là: $I_{max} =
\frac{U}{R}$
Điện áp giữa hai đầu đoạn mạch và cường độ
dòng điện cùng pha.
4. Công suất của dòng điện xoay
chiều:
$P = UI \cos \varphi$
$\cos \varphi = \frac{R}{Z}$gọi là hệ số công suất.
Công suất có thể tính bằng nhiều công thức khác nếu ta
liên hệ giữa các đại lượng trong biểu thức với các công thức liên quan.