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).