Bài 7 trang 80 SGK Vật lí 12

Đề bài

Mạch điện xoay chiều gồm điện trở R = 40 Ω ghép nối tiếp với cuộn cảm thuần L. Cho biết điện áp tức thời hai đầu mạch u = 80cos100πt (V) và điện áp hiệu dụng hai đầu cuộn cảm U_L = 40 V.

a) Xác định Z_L .

b) Viết công thức của i.

Hướng dẫn giải

Áp dụng công thức tính điện áp hai đầu đoạn mạch R,L mắc nối tiếp : U^2c = U²_R + U²_L 

Công thức tính độ lệch pha giữa điện áp và cường độ dòng điện tức thời trong đoạn mach R, L mắc nối tiếp  tanφ = \(\frac{Z_{L}}{R}\)

Lời giải chi tiết

Ta có: U² = U²_R + U²_L => U_R = \(\sqrt{U^{2}- U_{L}^{2}}\) = \(\sqrt{(40\sqrt{2})^{2}- 40^{2}}\) = 40 V.

Cường độ dòng điện hiệu dụng: I = \(\frac{U_{R}}{R}\) = \(\frac{40}{40}\) = 1 A.

a) Cảm kháng: Z_L = \(\frac{U_{L}}{I}\) = \(\frac{40}{1}\) = 40 Ω

b) Độ lệch pha: tanφ = \(\frac{Z_{L}}{R}\) = 1 => φ = \(+\frac{\pi }{4}\). Tức là i trễ pha hơn u một góc \(\frac{\pi }{4}\).

Vậy biểu thức tức thời của cường độ dòng điện là: i = \(\sqrt2\)cos(100πt - \(\frac{\pi }{4}\)) (A).