Cuộn cảm thuần là gì

Mạch năng lượng điện luân chuyển chiều chỉ gồm một phần tử: Điện trở R, Tụ điện C tốt Cuộn cảm thuần L - Vật lý 12 bài 13

Trong mạch điện xoay chiều thông thường có các phần tử nlỗi năng lượng điện trngơi nghỉ (R), tụ điện (C) giỏi cuộn cảm thuần (L). Với mỗi thành phần khác nhau vào mạch điện đã mang đến cách làm tính độ mạnh chiếc điện I khác biệt, độ lệch pha lúc đầu giữa hiệu điện chũm U và độ mạnh mẫu điện I cũng không giống nhau.

Bạn đang xem: Cuộn cảm thuần là gì


Vậy so với mạch năng lượng điện chuyển phiên chiều chỉ gồm một trong những phần tử là năng lượng điện trngơi nghỉ R, tụ điện C giỏi cuộn cảm thuần L thì công thức tính độ mạnh chiếc năng lượng điện như vậy nào? Hiệu năng lượng điện thế U sớm xuất xắc trễ pha so với độ mạnh chiếc điện I, bọn họ cùng mày mò qua nội dung bài viết tiếp sau đây.

I. Mối dục tình giữa U và I vào mạch điện chuyển phiên chiều

• Nếu cường độ cái năng lượng điện vào mạch xoay chiều tất cả dạng:

 

*

• khi đó, ta có:

 ° φ>0: u sớm pha φ so với i

 ° φII. Mạch điện luân chuyển chiều chỉ bao gồm điện trlàm việc R

1. Khảo cạnh bên mạch chuyển phiên chiều chỉ tất cả năng lượng điện trsinh sống R

*

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

*

*

2. Định luật ôm (Ohm) cho mạch năng lượng điện luân phiên chiều chỉ gồm năng lượng điện trở

Định luật: Cường độ hiệu dụng trong mạch năng lượng điện luân phiên chiều chỉ gồm năng lượng điện trsinh sống có giá trị bởi thương thơm số thân điện áp hiệu dụng và điện trsống của mạch.

- Công thức định chính sách Ôm đến mạch luân phiên chiều chỉ tất cả năng lượng điện trở: 

*

Cường độ dòng điện tức khắc vào mạch cùng trộn cùng với điện áp tức thì nhị đầu mạch.

III. Mạch năng lượng điện luân phiên chiều chỉ gồm tụ điện C

1. Khảo ngay cạnh mạch năng lượng điện xoay chiều chỉ bao gồm tụ năng lượng điện C

*
- Đặt năng lượng điện áp u vào giữa 2 phiên bản của tụ điện: 
*

- Điện tích bản bên trái của tụ điện: 

*

- Giả sử trên thời gian t, chiếc năng lượng điện tất cả chiều nhỏng hình trên, điện tích tụ điên tăng lên, sau khoảng thời gian Δt, năng lượng điện bên trên bản tăng Δq.

 

*

- Khi ΔtΔq → 0 thì:

*
 
*

- Đặt:

*

- Chọn:

*

- Đặt:

*

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

2. Định chính sách Ôm (Ohm) mang đến đoạn mạch chỉ có tụ năng lượng điện C

Định luật: Cường độ hiệu dụng trọng mạch điện xoay chiều chỉ chứa tụ điện có mức giá trị bằng thương thơm số của điệp áp hiệu dụng giữa nhì đầu mạch với dung kháng của mạch.

- Công thức định phương pháp Ôm mang đến mạch luân phiên chiều chỉ tất cả dung kháng: 

*

3. So sánh trộn của u cùng i vào mạch năng lượng điện chuyển phiên chiều chỉ có tụ điện C

• i nhanh chóng pha hơn π/2 đối với u (giỏi u trễ pha π/2 đối với i).

4. Ý nghĩa của dung kháng

• ZC là đại lượng biểu thị sự cản trở dòng điện chuyển phiên chiều của tụ điện.

• Dòng năng lượng điện luân chuyển chiều tất cả tần số cao (cao tần) chuyển qua tụ điện thuận lợi hơn loại năng lượng điện chuyển phiên chiều tần số rẻ.

• ZC bao gồm tính năng làm cho i mau chóng trộn hơn π/2 đối với u.

IV. Mạch điện chuyển phiên chiều chỉ bao gồm cuộn cảm L

1. Hiện tượng từ cảm trong mạch điện xoay chiều

• Cuộn cảm thuần là cuộn cảm tất cả năng lượng điện trnghỉ ngơi ko đáng kể, khi cái điện luân chuyển chiều chạy qua cuộn cảm vẫn xẩy ra hiện tượng kỳ lạ từ bỏ cảm.

• khi tất cả dòng năng lượng điện i chạy sang 1 cuộn cảm, trường đoản cú thông trường đoản cú cảm bao gồm biểu thức: φ = Li với L là độ từ cảm của cuộn cảm.

• Trường đúng theo i là 1 chiếc điện xoay chiều, suất năng lượng điện rượu cồn trường đoản cú cảm 

*

• Khi Δt→0

*

2. Khảo tiếp giáp mạch năng lượng điện chuyển phiên chiều chỉ gồm cuộn cảm thuần L

*

• Đặt vào 2 đầu cuộn cảm L một điện áp luân chuyển chiều, giả sử i vào mạch là: 

*

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

*

 

*

 

*

- Đặt 

*

- Với ZL call là cảm chống của mạch, đơn vị là Ω.

3. Định giải pháp Ôm (Ohm) vào mạch điện xoay chiều chỉ tất cả cuộn cảm thuần L

Định luật: Trong đoạn mạch chuyển phiên chiều chỉ bao gồm cuộn cảm thuần, độ mạnh hiệu dụng có mức giá trị bởi thương thơm số của điện áp hiệu dụng cùng cảm phòng của mạch.

- Công thức định cơ chế Ôm cho mạch luân chuyển chiều chỉ có cuộn cảm thuần

*

4. So sánh pha của u đối với i vào mạch chỉ gồm L

• i trễ trộn hơn π/2 đối với u (giỏi u nhanh chóng pha π/2 đối với i).

5. Ý nghĩa của cảm kháng

• ZL là đại lượng biểu lộ sự ngăn trở cái điền chuyển phiên chiều của cuộn cảm.

• Cuộn cảm gồm L to vẫn ngăn cản các so với mẫu năng lượng điện xoay chiều, độc nhất vô nhị là dòng năng lượng điện luân phiên chiều có tần số cao.

• ZL cũng có công dụng tạo nên i trễ pha π/2 so với u.

Xem thêm: Ca Sĩ Cao Mỹ Kim Sinh Năm Bao Nhiêu, Tiểu Sử Ca Sĩ Cao Mỹ Kim

V. Bài tập vận dụng đến mạch xoay chiều chỉ có một phần tử là Điện trngơi nghỉ, tụ năng lượng điện tốt cuộn cảm thuần

* Bài 1 trang 74 SGK Vật Lý 12: Phát biểu định giải pháp Ôm của chiếc năng lượng điện chuyển phiên chiều đối với mạch chỉ có

a) một tụ điện

b) một cuộn cảm thuần

° Lời giải bài bác 1 trang 74 SGK Vật Lý 12: 

• Định hiện tượng Ôm của loại năng lượng điện luân chuyển chiều chỉ gồm một tụ điện.

- Cường độ hiệu dụng vào mạch năng lượng điện luân chuyển chiều chứa tụ điện có mức giá trị bởi tmùi hương số của điện áp hiệu dụng giữa nhị đầu mạch cùng dung phòng của mạch: I = U/ZC

• Định phương pháp Ôm của dòng điện luân chuyển chiều chỉ gồm một cuộn cảm thuần.

- Cường độ hiệu dụng vào mạch năng lượng điện luân chuyển chiều cất một cuộn cảm thuần có giá trị bởi thương số của năng lượng điện áp hiệu dụng thân nhị đầu mạch và cảm chống của mạch: I = U/ZL

* Bài 2 trang 74 SGK Vật Lý 12: So sánh tác dụng ngăn cản mẫu điện luân chuyển chiều mô tả trong

a) ZC b) ZL

° Lời giải bài 2 trang 74 SGK Vật Lý 12: 

• Dung kháng 

*

⇒ ZC tỉ lệ nghịch cùng với C và f.

⇒ Nếu C và f tăng thì ZC bớt, ít ngăn trở loại năng lượng điện với ngược lại.

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

⇒ Nếu L và f tăng thì ngăn cản cái điện các cùng ngược chở lại.

* Bài 3 trang 74 SGK Vật Lý 12: Điện áp giữa nhị đầu của một tụ năng lượng điện : u = 100√2cos100πt (V). Cường độ hiệu dụng vào mạch I = 5V.

a) xác minh C

b) Viết biểu thức của i

° Lời giải bài xích 3 trang 74 SGK Vật Lý 12: 

a) Theo định cách thức Ôm trong mạch C, ta có:

 

*
, mà 
*

b) Biểu thức cường độ trong khúc mạch chỉ bao gồm C thì i nhanh chóng trộn 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 4 trang 74 SGK Vật Lý 12: Điện áp thân nhị đầu của một cuộn cảm thuần: u = 100√2cos100πt (V), Cường độ hiệu dụng vào mạch I = 5V.

a) xác định L

b) Viết biểu thức của i

° Lời giải bài 4 trang 74 SGK Vật Lý 12: 

a) Định cơ chế Ôm trong mạch L, ta có:

 

*
, mà 
*

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

 i = I0cos(100πt – π/2) cùng 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 hai cuộn cảm thuần L1 với L2 mắc thông suốt trong một mạch điện xoay chiều thì cuộn cảm tương tự gồm cảm phòng mang lại bởi: ZL = (L1 + L2)ω

° Lời giải bài 5 trang 74 SGK Vật Lý 12: 

- hotline i = I0cosωt (A) thuộc dòng điện qua mạch năng lượng điện. Vì L1 thông liền L2 yêu cầu u = u1 + u2; I1 = I2 = I.

- Các năng lượng điện áp nhị đầu L1 với L2 phần nhiều 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 trsinh sống của mạch: 

*
*

⇒ ZL = Z = (L1 + L2)ω

* Bài 6 trang 74 SGK Vật Lý 12: Chứng minc rằng, khi nhị tụ điện C1 và C2 mắc nối liền thì điện dung tương tự có dung kháng: 

*

° Lời giải bài 6 trang 74 SGK Vật Lý 12: 

- hotline i = I0cosωt (A) được coi là dòng năng lượng điện qua mạch năng lượng điện. Vì C1 thông liền C2 nên U = U1 + U2; I1 = I2 = I,

- Các năng lượng điện áp hai đầu C1 với C2 những đủng đỉnh trộn hơn i một góc π/2 với có mức giá trị hiệu dụng:

 

*

*
 

⇒ Tổng trngơi nghỉ của mạch: 

*
*

⇒ 

*
 với 
*
 

* Bài 7 trang 74 SGK Vật Lý 12: Một đoạn mạch cất một vài tụ năng lượng điện có điện dung tương tự C, đặt vào hai đầu đoạn mạch điện áp liền u = U0cosωt (V). Cường độ hiệu dụng trong mạch là bao nhiêu?

 A.

*
B.
*
C.
*
D.

° Lời giải bài 7 trang 74 SGK Vật Lý 12: 

- Đáp án đúng: D.

- Vì 

*

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

 A.

*
B. C.
*
D.
*

° Lời giải bài 8 trang 74 SGK Vật Lý 12: 

- Đáp án đúng: B.

Xem thêm: Ngô Kiến Huy 8 Năm Sau Scandal Có Con Với Thụy Anh Sinh Năm Bao Nhiêu

- Vì 

*

* Bài 9 trang 74 SGK Vật Lý 12: Điện áp u = 200√2cosωt (V) đặt vào hai đầu một cuộn dây cảm thuần thì tạo ra cái năng lượng điện gồm cường độ hiệu dụng I = 2A. Cảm kháng có giá trị là bao nhiêu?

A. 100Ω B. 200Ω C. (100√2)Ω D. (200√2)Ω

° Lời giải bài 9 trang 74 SGK Vật Lý 12: 

- Đáp án đúng: A. 100Ω

- Vì theo định vẻ ngoài Ôm: 

*

Hy vọng cùng với nội dung bài viết về Mạch điện chuyển phiên chiều chỉ có một trong những phần tử: Điện trlàm việc R, Tụ điện C tuyệt Cuộn cảm thuần L cùng bài bác tập vận dụng làm việc trên hữu ích cho những em. Mọi góp ý cùng thắc mắc các em vui mắt giữ lại comment bên dưới bài viết nhằm evolutsionataizmama.com nghi dấn với cung ứng, chúc các em học hành giỏi.


Chuyên mục: ĐÀO TẠO