1. Mạch xoay chiều chỉ chứa R
Điện trở thuần biến toàn bộ điện năng qua nó thành nhiệt.
Đặt vào 2 đầu 1 điện áp xoay chiều: u=U0cos(ωt+φ)
Xét Δt vô cùng nhỏ thì dòng xoay chiều như dòng 1 chiều. Theo định luật Ôm.
i=uR⇒i=U0Rcos(ωt+φ)=I0cos(ωt+φ) với I0=U0R
Trong mạch chỉ chứa R: u và i cùng pha.
Chú ý: công thức tính điện trở dây dẫn: R=ρℓS
Trong đó:
R là điện trở dây dẫn (Ω)
ρ là điện trở suất của dây dẫn (Ω.m)
ℓ là chiều dài dây dẫn (m)
S là tiết diện của dây dẫn (m2)
2. Mạch điện xoay chiều chỉ chứa cuộn cảm
Cuộn thuần cảm là cuộn cảm lí tưởng không có điện trở thuần ( đặc trưng cho cuộn thuần cảm là độ tự cảm L)
Dòng 1 chiều đi qua được cuộn thuần cảm ( lúc này cuộn như dây dẫn không có điện trở R)
Dòng xoay chiều cũng đi qua cuộn thuần cảm nhưng bị cản trở 1 phần. Đại lượng vật lí đặc trưng cho sự cản trở dòng điện của cuộn cảm là cảm kháng:
ZL=ωL(Ω) ⇒I=UZL; I0=U0ZL
uL nhanh pha hơn i là π/2 ,(φ=φu−φi=π/2)
Ta luôn có: u2U2 + i2I2 = 2. ; u2U20+i2I20=1
3. Mạch điện xoay chiều chỉ chứa tụ điện
Tụ điện không cho dòng 1 chiều đi qua.
Tụ điện cho dòng xoay chiều đi qua nhưng cản trở 1 phần. Đại lượng vật lí đặc trưng cho sự cản trở này được gọi là dung kháng
ZC=1ωC Trong đó C là điện dung của tụ điện (F)
⇒I=UZC; I0=U0ZC
uL nhanh pha hơn i làπ/2 ,(φ=φu−φi=π/2)
Ta luôn có: u2U2 + i2I2 = 2. ; u2U20+i2I20=1
Đoạn mạch chỉ chưa tụ điện thì cường độ dòng điện sớm pha hơn điện áp hai đầu tụ góc π2 nên φi=φu+π2=π4+π2=3π4
Cảm kháng : ZL=U0I0=220Ω.
Mạch chỉ có điện trở thuần nên cường độ dòng điện trong đoạn mạch cùng pha với điện áp giữa hai đầu đoạn mạch.
Mạch chỉ có cuộn cảm thuần thì i trễ pha π2 so với u.
Suy ra φ=−π6−π2=−2π3
Đều có cường độ hiệu dụng tỉ lệ với hiệu điện thế hiệu dụng ở hai đầu đoạn mạch
Cường độ dòng điện trong mạch cùng pha với điện áp hai đầu đoạn mạch ⇒ mạch chỉ chứa điện trở.
Dung kháng tụ điện: ZC=1ωC=1100π.10−3π=10Ω
Xem thêm các bài tiếp theo bên dưới