Hiện tượng cộng hưởng là hiện tương xảy ra trong mạch RLC ,thay đổi L,C, f để I,P max.Khi đó
cùng pha với ,hệ số công suất
Hiện tượng cộng hưởng là hiện tương xảy ra trong mạch RLC ,thay đổi L,C, f để I,P max.Khi đó
cùng pha với ,hệ số công suất
Chia sẻ qua facebook
Hoặc chia sẻ link trực tiếp:
congthucvatly.com/cong-thuc-dieu-kien-cong-huong-trong-mach-dien-vat-ly-12-729
Khái niệm:
Điện dung của tụ điện là đại lượng đặc trưng cho khả năng tích điện của tụ điện ở một hiệu điện thế nhất định.
Đơn vị tính: Faraday
Khái niệm:
Độ tự cảm đặc trưng cho khả năng chống lại sự thay đổi của dòng điện chạy qua mạch kín, chỉ phụ thuộc vào cấu tạo và kích thước của mạch kín.
Đơn vị tính: Henry (H)
Khái niệm:
Tần số góc của dòng điện xoay chiều là đại lượng đặc trưng cho tốc độ thay đổi chiều dòng điện của dòng điện xoay chiều.
Đơn vị tính:
Khái niệm:
là pha ban đầu của hiệu điện thế mạch điện xoay chiều, là pha ban đầu của dòng điện mạch điện xoay chiều, là độ lệch pha của u và i.
Đơn vị tính: radian (rad)
Khái niệm:
- Hệ số công suất của mạch cho biết khả năng sử dụng điện của mạch điện. Hệ số công suất càng lớn hao phí càng nhỏ.
- Để tăng hệ số ta mắc thêm bộ tụ điện, trong các mạch điện thường có .
Đơn vị tính: không có
Khái niệm: Điện dung của tụ điện là đại lượng đặc trưng cho khả năng tích điện của tụ điện ở một hiệu điện thế nhất định. Nó được xác định bằng thương số của điện tích của tụ điện và hiệu điện thế giữa hai bản của nó.
Chú thích:
: điện dung của tụ điện
: điện tích tụ điện
: hiệu điện thế giữa hai bản tụ
Đơn vị điện dung: Các tụ điện thường dùng chỉ có điện dung từ đến .
- 1 microfara (kí hiệu là ) =
- 1 nanofara (kí hiệu là ) =
- 1 picofara (kí hiệu là ) =
Các loại tụ điện phổ biến.
Tụ điện bị nổ khi điện áp thực tế đặt vào hai đầu tụ lớn hơn điện áp cho phép
Con số trên tụ giúp ta biết được thông số định mức đối với mỗi loại tụ điện.
Tụ điện phẳng :
Khái niệm: Năng lượng của tụ điện là năng lượng dữ trữ trong tụ điện dưới dạng điện trường khi được tích điện.
Đối với tụ điện phẳng:
Chú thích:
: năng lượng điện trường
: điện tích của tụ điện
: điện dung của tụ điện
: hiệu điện thế giữa hai bản tụ
Chú thích:
: điện dung của tụ điện
: điện tích tụ điện
: hiệu điện thế giữa hai bản tụ
Lưu ý thêm:
- Trong trường hợp tất cả cả tụ điện đều giống nhau thì .
- Cách ghép song song làm tăng điện dung của tụ điện phẳng, điện dung tương đương luôn lớn hơn từng điện dung thành phần.
I.Từ thông riêng của mạch
a/Định nghĩa rừ thông riêng
Giả sử có dòng điện với cường độ i chạy trong một mạch kín . Dòng điện i gây ra một từ trường, từ trường này gây ra một từ thông qua được gọi là từ thông riêng của mạch.
Từ thông này tỉ lệ với cảm ứng từ do gây ra, nghĩa là tỉ lệ với .
b/Biểu thức:
Chú thích:
: từ thông riêng của mạch
: hệ số tự cảm của mạch kín , phụ thuộc vào cấu tạo và kích thước của mạch kín (C)
: cường độ dòng điện
I. Hiện tượng tự cảm
1/Định nghĩa
Hiện tượng tự cảm là hiện tượng cảm ứng điện từ xảy ra trong một mạch có dòng điện mà sự biến thiên từ thông qua mạch được gây ra bởi sự biến thiên của cường độ dòng điện trong mạch.
2/Một số ví dụ về hiện tượng tự cảm
- Đối với mạch điện một chiều: hiện tượng tự cảm xảy ra khi đóng và ngắt mạch điện.
- Đối với mạch điện xoay chiều: hiện tượng tự cảm luôn xảy ra.
- Hiện tượng tự cảm cũng tuân theo các định luật của hiện tượng cảm ứng điện từ.
II. Độ tự cảm của ống dây
1/Ống dây
a/Cấu tạo : Dây điện có chiều dài , tiết diện được quấn thành vòng có độ tự cảm L đáng kể. ( khá với với dường kính )
b/Ví dụ:
cuộn cảm thực tế.
c/Kí hiệu : trong mạch điện cuộn cảm kí hiệu :
Không có lõi sắt : Có lõi sắt :
2/Độ tự cảm
a/Bài toán
Một ống dây điện chiều dài , tiết diện , gồm tất cả vòng dây, trong đó có dòng điện cường độ chạy qua gây ra từ trường đều trong lòng ống dây đó. Cảm ứng từ trong lòng ống dây
Dễ dàng tính được từ thông riêng của ống dây đó và suy ra độ tự cảm .chỉ phụ thuộc vào cấu tạo cuộn dây.
b/Định nghĩa độ tự cảm : Độ tự cảm của cuộn dây là đại lượng đặc trưng cho khả năng tự cảm của ống dây phụ thuộc vào bản chất vật liệu và cấu tạo ống dây.
c/Công thức:
số vòng trên mỗi mét chiều dài.
Chú thích:
: độ tự cảm
: số vòng dây
: chiều dài ống dây
: cường độ dòng điện qua lòng ống dây
d/Ống dây có lõi sắt
Với là hệ số từ thẩm đặc trưng cho từ tính của lõi sắt.
Điện áp hiệu dụng hai đầu một đoạn mạch RLC là . Khi cường độ hiệu dụng của dòng điện trong mạch là thì công suất tiêu thụ trên đoạn mạch là . Giữ cố định U, R còn các thông số khác của mạch thay đổi. Công suất tiêu thụ cực đại trên đoạn mạch bằng
Trong mạch điện xoay chiều RLC mắc nối tiếp có thì hệ số công suất sẽ :
Mạch RLC nối tiếp, cuộn dây thuần cảm, R là một biến trở, được mắc vào mạng điện xoay chiều có hiệu điện thế hiệu dụng và tần số không đổi. Khi ; : thì công suất trong mạch đạt cực đại. Tìm phát biểu sai?
Mạch RLC mắc nối tiếp được mắc vào mạng điện có giá trị hiệu điện thế hiệu dụng không đổi, nhưng tần số có thể thay đổi. Khi tăng tần số của dòng điện thì công suất của mạch giảm. Tìm phát biểu đúng nhất?
Mạch điện xoay chiều mắc nối tiếp RLC, cuộn dây thuần cảm. Điện trở R và tần số dòng điện có thể thay đổi. Ban đầu ta thay đổi R đến giá trị để công suất tiêu thụ trên mạch cực đại là và khi này . Cố định cho và thay đổi đến giá trị để công suất mạch cực đại . So sánh và
Mạch gồm điện trở, cuộn thuần cảm và tụ điện nối tiếp. Biết hiệu điện thế hiệu dụng hai đầu mỗi phần tử lần lượt là . Nếu mắc thêm một tụ điện có điện dung bằng giá trị và song song với tụ điện nói trên thì hiệu điện thế trên điện trở là bao nhiêu? Coi hiệu điện thế hiệu dụng hai đầu mạch là không đổi.
Cho mạch điện xoay chiều như hình vẽ. Điện áp đặt vào A, B có tần số thay đổi được và giá trị hiệu dụng không đổi . Khi thì đo được , , . Khi thì dòng điện trong mạch đạt cực đại. Tần số bằng :
Mạch R,L,C mắc nối tiếp: cuộn dây thuần cảm có , tụ điện có C thay đổi được. Hiệu điện thế hai đầu mạch là: . Điều chỉnh điện dung tụ điện đến giá trị sao cho giữa hai bản tụ điện lệch pha so với u. Điện dung của tụ điện khi đó là
Một đoạn mạch RLC mắc nối tiếp có tần số dòng điện có thể thay đổi được. Cho C tăng lên 5 lần so với giá trị khi xảy ra cộng hưởng thì điện áp hai đầu đoạn mạch lệch pha so với dòng điện trong mạch. Giá trị của R là:
Đoạn mạch RL có mắc nối tiếp với cuộn thuần cảm L có độ lệch pha giữa u và i là . Cách làm nào sau đây để u và i cùng pha?
Cho mạch R, L, C mắc nối tiếp. Với các giá trị đã cho thì sớm pha hơn điện áp giữa hai đầu đoạn mạch một góc . Nếu ta tăng điện trở R thì:
Mạch điện xoay chiều RLC nối tiếp. Điện áp hiệu dụng mạch điện bằng điện áp hai đầu điện trở R khi:
Mạch RLC nối tiếp: . Đặt vào hai đầu mạch có tần số f thay đổi được. Thay đổi f để trong mạch có cộng hưởng. Giá trị của f bằng
Cho mạch điện xoay chiều như hình vẽ. Biết cuộn dậy thuần cảm L = 636mH, tụ điện có điện dung , hộp đen X chứa 2 trong 3 phần tử hoặc mắc nối tiếp. Đặt vào hai đầu đoạn mạch điện áp xoay chiều có biểu thức . Biết cường độ dòng điện hiệu dụng trong mạch là 2,8A, hệ số công suất của mạch . Các phần tử trong X là:
Cho mạch điện xoay chiều RLC mắc nối tiếp. Biết R = 20 ; L = (H); mạch có tụ điện với điện dung C thay đổi, điện áp hai đầu đoạn mạch có tần số 50Hz. Để trong mạch xảy ra cộng hưởng thì điện dung của tụ có giá trị bằng
Đoạn mạch RLC mắc vào mạng điện có tần số f1 thì cảm kháng là 36 và dung kháng là 144 . Nếu mạng điện có tần số f2 = 120Hz thì cường độ dòng điện cùng pha với điện áp ở hai đầu đoạn mạch. Giá trị của tần số f1 là
Cho mạch điện xoay chiều RLC mắc nối tiếp. Đặt vào hai đầu đoạn mạch một điện áp xoay chiều có biểu thức u = U0cos t. Điều kiện để có cộng hưởng điện trong mạch là
Mạch xoay chiều RLC nối tiếp. Trường hợp nào sau đây có cộng hưởng điện:
Cho mạch điện xoay chiều RLC mắc nối tiếp, biết R = 100; điện áp xoay chiều giữa hai đầu đoạn mạch có dạng , mạch có L biến đổi được. Khi L = (H) thì ULC = U/2 và mạch có tính dung kháng. Để ULC = 0 thì độ tự cảm có giá trị bằng
Mạch xoay chiều RLC mắc nối tiếp với R = 10, cảm kháng ZL = 10; dung kháng ZC = 5 ứng với tần số f. Khi f thay đổi đến giá trị f’ thì trong mạch có cộng hưởng điện. Ta có:
Cho mạch điện RLC mắc nối tiếp: cuộn dây thuần cảm có L = 0,318H và tụ C biến đổi. Đặt vào hai đầu đoạn mạch một điện áp xoay chiều có tần số f = 50Hz. Điện dung của tụ phải có giá trị nào sau để trong mạch xảy ra hiện tượng cộng hưởng điện?
Mạch RLC mắc nối tiếp có cộng hưởng điện khi
Trong đoạn mạch xoay chiều RLC mắc nối tiếp, nếu cuộn cảm còn có thêm điện trở hoạt động R0 và trong mạch có hiện tượng cộng hưởng thì
Cho mạch điện RLC mắc nối tiếp, đặt vào hai đầu đoạn mạch điện áp xoay chiều có biểu thức. Đại lượng nào sau đây biến đổi không thể làm cho mạch xảy ra cộng hưởng?
Cho mạch RLC mắc nối tiếp, trong mạch đang xảy ra hiện tượng cộng hưởng điện nếu ta thay đổi tần số của dòng điện thì
Khi trong mạch điện xoay chiều RLC nối tiếp có cộng hưởng điện thì kết quả nào sau đây là không đúng?
Cho mạch RLC mắc nối tiếp, biết R = 100; C =; độ tự cảm L thay đổi được. Đặt vào hai đầu đoạn mạch điện áp xoay chiều ổn định Để hệ số công suất cos = 1 thì độ tự cảm L bằng
Đặt điện áp (U không đổi, tần số f thay đổi được) vào hai đầu đoạn mạch mắc nối tiếp gồm điện trở thuần R, cuộn cảm thuần có độ tự cảm L và tụ điện có điện dung C. Khi tần số là thì cảm kháng và dung kháng của đoạn mạch có giá trị lần lượt là và . Khi tần số là thì hệ số công suất của đoạn mạch bằng 1. Hệ thức liên hệ giữa và là:
Đặt điện áp (U không đổi, tần số f thay đổi được) vào hai đầu đoạn mạch mắc nối tiếp gồm điện trở thuần R, cuộn cảm thuần có độ tự cảm L và tụ điện có điện dung C. Khi tần số là thì cảm kháng và dung kháng của đoạn mạch có giá trị lần lượt là và . Khi tần số là thì hiệu điện thế hai đầu điện trở đạt giá trị cực đại. Hệ thức liên hệ giữa và là
Mạch RLC nối tiếp có R = 100, . Điện áp giữa hai đầu đoạn mạch có biểu thức là , có tần số biến đổi được. Khi f = 50Hz thì cường độ dòng điện trễ pha so với điện áp hai đầu mạch điện góc . Để u và i cùng pha thì f có giá trị là:
Đoạn mạch gồm điện trở R = 226, cuộn dây có độ tự cảm L và tụ có điện dung C biến đổi mắc nối tiếp. Hai đầu đoạn mạch có điện áp tần số 50Hz. Khi C = C1 = 12 và C = C2 = 17 thì cường độ dòng điện hiệu dụng qua cuộn dây không đổi. Để trong mạch xảy ra hiện tượng cộng hưởng điện thì L và C0 có giá trị là:
Cho mạch R, L, C mắc nối tiếp. Với các giá trị đã cho thì ULC = 0. Nếu ta giảm điện trở R thì
Hãy giúp Công Thức Vật Lý chọn lọc những nội dung tốt bạn nhé!