Bài 2. Đoạn mạch điện xoay chiều RLC mắc nối tiếp - Chuyên đề học tập Lí 12 Kết nối tri thức

CHMĐ

Trả lời câu hỏi mở đầu trang 10 Chuyên đề học tập Vật lí 12 Kết nối tri thức

Đoạn mạch điện xoay chiều RLC mắc nối tiếp là đoạn mạch điện có điện trở (R), cuộn dây (L) và tụ điện (C) mắc nối tiếp. Đoạn mạch này được ứng dụng phổ biến trong các thiết bị điện tử. Cường độ dòng điện hiệu dụng qua mạch có mối liên hệ như thế nào so với điện áp hiệu dụng ở hai đầu đoạn mạch đó?

Phương pháp giải:

Vận dụng kiến thức về đoạn mạch nối tiếp, định luật Ohm

Lời giải chi tiết:

\(I = \frac{U}{Z} = \frac{U}{{\sqrt {{R^2} + {{({Z_L} - {Z_C})}^2}} }}\)

HĐ

Trả lời câu hỏi hoạt động trang 11, 12 Chuyên đề học tập Vật lí 12 Kết nối tri thức

Mục đích thí nghiệm: Khảo sát được mối quan hệ giữa điện áp hiệu dụng và cường độ dòng điện hiệu dụng trong mạch điện xoay chiều RLC nối tiếp.

Dụng cụ:

- Điện trở \(R = 10\Omega \;\)(1).

- Cuộn dây 400 vòng (2) (không có lõi sắt).

- Tụ điện có điện dung C = 2 μF (3).

- Hai đồng hồ đo điện đa năng (4).

- Máy phát âm tần (5).

- Dây nối, công tắc và bảng lắp mạch điện.

Thiết kế phương án thí nghiệm:

- Nêu các bước tiến hành thí nghiệm khảo sát mối quan hệ giữa điện áp hiệu dụng và cường độ dòng điện hiệu dụng trong mạch điện xoay chiều RLC mắc nối tiếp.

Tiến hành:

- Lắp ráp thiết bị thí nghiệm như bố trí trong Hình 2.2b.

- Đặt tần số của máy phát âm tần là 1000 Hz.

- Điều chỉnh máy phát âm tần để giá trị điện áp hiệu dụng ở hai đầu đoạn mạch tăng từ 0 V đến 6 V (Bước 0,5 V). Đọc giá trị cường độ dòng điện.

- Ghi giá trị điện áp hiệu dụng và giá trị cường độ dòng điện hiệu dụng trong mạch vào vở theo mẫu Bảng 2.1.

Từ kết quả thí nghiệm, hãy thực hiện các yêu cầu sau:

1. Vẽ đường đặc trưng V - A.

2. Từ đồ thị trên, rút ra nhận xét về mối liên hệ giữa I và U.

Lấy gần đúng cường độ dòng điện đến 0,1 mA và điện áp đến 0,1 V.

Phương pháp giải:

Vận dụng mối quan hệ giữa hiệu điện thế và cường độ dòng điện

Lời giải chi tiết:

1. Đường đặc trưng V - A

2. Đường đặc trưng V - A của điện trở có dạng là một đường thẳng đi qua gốc toạ độ và hướng lên. Đặc điểm này cho biết hiệu điện thế U và cường độ dòng điện I có mối quan hệ tỉ lệ thuận với nhau.

CH

Trả lời câu hỏi trang 12 Chuyên đề học tập Vật lí 12 Kết nối tri thức

Khi tần số dòng điện qua đoạn mạch RLC mắc nối tiếp là không thay đổi, sự phụ thuộc của I theo U có tuân theo định luật Ohm không?

Phương pháp giải:

Vận dụng kiến thức về định luật Ohm

Lời giải chi tiết:

Khi tần số dòng điện qua đoạn mạch RLC mắc nối tiếp là không thay đổi, I và U vẫn tuân theo định luật Ohm.