Cảm kháng và dung kháng là gì

Bài viết Cảm kháng và dung kháng là gì thuộc chủ đề về HỎi Đáp thời gian này đang được rất nhiều bạn quan tâm đúng không nào !! Hôm nay, Hãy cùng Hàng Nhật Cao Cấp tìm hiểu Cảm kháng và dung kháng là gì trong bài viết hôm nay nhé ! Các bạn đang xem nội dung về : “Cảm kháng và dung kháng là gì”

Thông tin chi tiết về Cảm kháng và dung kháng là gì


Xem nhanh

image
  • Nối hai đầu R vào điện áp xoay chiều (u=U_0cosomega t)

→ (i=fracuR=fracU_0Rcosomega t=fracUR.sqrt2cosomega t)

→ (i=I_0cosomega t)

→ (i=Isqrt2cosomega t)

b. Định luật Ohm trong mạch điện xoay chiều chỉ có điện trở

  • Định luật: Cường độ hiệu dụng trong mạch điện xoay chiều chỉ có điện trở có giá trị bằng thương số giữa điện áp hiệu dụng và điện trở của mạch.

(I=fracUR)

  • Nhận xét: Cường độ tức thời trong mạch cùng pha với điện áp tức thời hai đầu mạch: (u_R) cùng pha với i.

a. Khảo sát mạch điện xoay chiều chỉ có tụ điện

image
  • Đặt điện áp u giữa hai bản của tụ điện: (u=U_0cosomega t=U.sqrt2cosomega t)

  • Điện tích bản bên trái của tụ điện: (q=C.u=C.U.sqrt2cosomega t)

  • Giả sử tại thời điểm t, dòng điện có chiều như hình vẽ, điện tích tụ điện tăng lên. Sau khoảng thời gian (Delta t), điện tích trên bản tăng (Delta q).

→ (i=fracDelta qDelta t)

  • Khi (Delta q,Delta trightarrow 0) thì : (i=fracdqdtq=-omega C.U.sqrt2sinomega t)

⇔ (i=omega C.U.sqrt2cos(omega t+fracpi 2))

  • Đặt: (I= Uomega Crightarrow i=I.sqrt2cos(omega t+fracpi 2))

  • Chọn: (varphi _i=0rightarrow i=I.sqrt2cos(omega t); u=U.sqrt2cos(omega t-fracpi 2))

  • Đặt: (Z_C=frac1omega _Crightarrow I=fracUZ_C)

với (Z_C) là dung kháng của mạch, đơn vị là (Omega)

b. Định luật Ohm trong mạch điện xoay chiều chỉ có tụ điện

Cường độ hiệu dụng trong mạch điện xoay chiều chỉ chứa tụ điện có giá trị bằng thương số của điện áp hiệu dụng giữa hai đầu mạch và dung kháng của mạch.

(I=fracUZ_C)

c. So sánh pha dao động của (u_C) và i

i sớm pha (fracpi 2) so với (u_C) (hay (u_C) trễ pha (fracpi 2) so với i).

d. Ý nghĩa của dung kháng

  • (Z_C) là đại lượng biểu hiện sự cản trở dòng điện xoay chiều của tụ điện.

  • Dòng điện xoay chiều có tần số cao (cao tần) chuyển qua tụ điện dễ dàng hơn dòng điện xoay chiều tần số thấp.

  • (Z_C) có tác dụng làm cho i sớm pha (fracpi 2) so với (u_C).

a. Hiện tượng tự cảm trong mạch điện xoay chiều

  • Cuộn cảm thuần là cuộn cảm có điện trở không đáng kể, khi dòng điện xoay chiều chạy qua cuộn cảm sẽ xảy ra hiện tượng tự cảm.

  • Khi có dòng điện i chạy qua một cuộn cảm, từ thông tự cảm có biểu thức: (varphi =Li) với L là độ tự cảm của cuộn cảm.

  • Trường hợp i là một dòng điện xoay chiều, suất điện động tự cảm: (e=-LfracDelta iDelta t)

  • Khi (Delta trightarrow 0:e=-Lfracdidt)

b. Khảo sát mạch điện xoay chiều có cuộn cảm thuần

image
  • Đặt vào hai đầu L một điện áp xoay chiều. Giả sử i trong mạch là: (i=Isqrt2cosomega t)

  • Điện áp tức thời hai đầu cuộn cảm thuần:

(u=Lfracdidt=-omega L.I.sqrt2sinomega t)

→ (u=omega L.I.sqrt2cos(omega t+fracpi 2))

→ (u=omega L.I)

  • Suy ra: (I=fracUomega _L)

  • Đặt: (Z_L=omega _Lrightarrow I=fracUZ_L)

với (Z_L) gọi là cảm kháng của mạch, đơn vị là (Omega).

c. Định luật Ohm trong mạch điện xoay chiều chỉ có cuộn cảm thuần

Trong mạch điện xoay chiều chỉ có cuộn cảm thuần, Cường độ hiệu dụng có giá trị bằng thương số của điện áp hiệu dụng và cảm kháng của mạch.

(I=fracUZ_L)

d. So sánh về pha của (u_L)­ so với i:

i trễ pha (fracpi 2) so với (u_L), hoặc (u_L) sớm pha (fracpi 2) so với i.

e. Ý nghĩa của cảm kháng

  • (Z_L)là đại lượng biểu hiện sự cản trở dòng điện xoay chiều của cuộn cảm.

  • Cuộn cảm có L lớn sẽ cản trở nhiều đối với dòng điện xoay chiều, nhất là dòng điện xoay chiều cao tần.

  • (Z_L) cũng có tác dụng làm cho i trễ pha (fracpi 2) so với u.

Dung kháng của tụ điện là gì? Công thức tính dung kháng của tụ điện? Bài tập áp dụng có hướng dẫn chi tiết? Tất cả sẽ được tổng hợp trong bài viết dưới đây.

Xem thêm:

Khái niệm về dung kháng của tụ điện

Dung kháng là một đại lượng đặc trưng cho sức cản trở dòng điện xoay chiều của tụ điện. Ý nghĩa tên dung kháng chính là trở kháng bởi vì người ta muốn phân biệt giữa điện trở thông thường, tức là điện trở của tụ điện trong tín hiệu xoay chiều.

Dung kháng của tụ điện chính là một trong những đại lượng quan trọng trong kiến thức điện tử. Nó chính là đại lượng biểu hiện sự cản trở của tụ điện đối với dòng điện chạy qua nó.

image

Công thức tính dung kháng của tụ điện

Công thức tính dung kháng của tụ điện là:

Zc = 1/ωC = 1/2πfc

image

Chú ý: Dung kháng của tụ điện phụ thuộc vào tần số của tín hiệu cũng như giá trị của điện dung của con tụ điện. Khi giá trị điện dung của con tụ điện càng lớn thì Zc càng nhỏ. Hoặc hiểu theo cách khác là tụ điện có giá trị điện dung càng lớn thì cho phép dẫn dòng điện xoay chiều càng nhiều. Tương tự khi tần số của tín hiệu càng cao thì Zc càng nhỏ, và nó là dòng điện chạy qua đoạn mạch càng lớn.

Bài tập tính dung kháng của tụ điện có lời giải dễ hiểu

Bài tập 1: Cho một tụ điện có điện dung là 10-2/2π (F), mắc vào mạng điện xoay chiều có hiệu điện thế hiệu dụng 100V, tần số f = 50Hz. Hãy tính dung kháng của tụ điện?

Lời giải

Áp dụng công thức tính dung kháng của tụ điện ta có:

Zc = 1/ωC = 1/2πfC = 1/[100π.(1/2π).10-2] = 199 (Ω)

Bài tập 2: Một tụ điện có điện dung C = (2.10-4)/π (F), được nối vào 1 hiệu điện thế xoay chiều có giá trị điện dụng là 5V, tần số f là 50Hz. Hãy tìm dung kháng của tụ điện đó?

Lời giải

Ta có Zc = 1/[5π.(2.10-4/π) = 1000 (Ω)

Như vậy, các bạn chỉ cần nhớ được công thức tính dung kháng của tụ điên là có thể dễ dàng giải những bài tập liên quan. Ngoài ra, công thức này cũng được áp dụng rất nhiều khi các em học môn Vật Lý. Do vậy, hãy nhớ công thức và áp dụng công thức đó vào đúng bài tập nhé.

1. Mạch điện xoay chiều chỉ có điện trở R

a. Định luật Om cho đoạn mạch 

  • Xét một mạch điện xoay chiều chỉ có điện trở thuần R. Đặt vào hai đầu mạch điện một hiệu điện thế xoay chiều có dạng uR = U0Rcosωt 
  • Theo định luật Ohm ta có: 
           i=uR/R
  • Từ biểu thức của u và i ta có: U0R=RI0 
  • u và i cùng pha, tức là φu = φi 

b. Kết luận: Đoạn mạch chỉ có điện trở điện áp biến thiên điều hòa cùng tần số cùng pha với dòng điện.

c. Giản đồ véc tơ: 
image
2. Mạch điện xoay chiều chỉ có tụ điện C
  • Tụ điện cản trở dòng điện xoay chiều như điện trở. Đại lượng đặc trưng mức độ cản trở dòng của tụ gọi là điện dung của tụ. 
  • Kí hiệu là Zc. Đơn vị là Ohm.  Ω

b. Định luật Ohm cho đoạn mạch 

  • Đặt điện áp u giữa hai bản của tụ điện: 
  • Điện tích q ở thời điểm t là 
  • Giả sử tại thời điểm t, dòng điện có chiều như hình, điện tích tụ điện tăng lên. 
  • Sau khoảng thời gian Δt, điện tích trên bản tăng Δq. 
  • Cường độ dòng điện ở thời điểm t là:  

                i(t)=-ωCUC0sinωt= ωCUC0cos(ωt+p/2)                

  • Chọn i làm gốc. Pha của i là 0:
  • Biểu thức điện áp giữa hai bản tụ điện:
  • Công thức tính dung kháng:

c. Kết luận : Điện áp ở tụ biến thiên điều hòa cùng tần số nhưng chậm pha hơn dòng góc p/2

image

3. Mạch điện xoay chiều chỉ có cuộn cảm thuần L

a. Cảm kháng: Thí nghiệm chứng tỏ cuộn cảm cản trở dòng điện như là điện trở. Đại lượng đặc trưng mức độ cản trở dòng của cuộn cảm gọi là cảm kháng.

  • Kí hiệu :  ZL      Đơn vị: Ohm  Ω 

b. Định luật Ohm cho đoạn mạch

  • Dòng điện xoay chiều có biểu thức i = I0cosωt qua cuộn cảm thuần L. 
  • Khi đó trong cuộn cảm một suất điện cảm ứng : 
  • Áp dụng ĐL Ohm cho đoạn mạch: u + e = iRAB 
  • Vì đoạn mạch chỉ có L nên: RAB =0, ta có:

u = –e = –ωLI0sinωt =ωLI0cos(ωt+p/2)

  • Đặt:                                          U0=ωLI0
  • Biểu thức điện áp ở cuộn cảm L:

c. Kết luận: Điện áp ở hai đầu cuộn cảm biến thiên điều hòa cùng tần số với dòng nhưng sớm pha hơn p/2

d. Công thức tính cảm kháng:

ZL=Lω=L2pf

          Đại lượng ZL được gọi là cảm kháng của mạch, tương tự như điện trở, có đơn vị là Ω.

e. Giản đồ véc tơ:

image
 

Các câu hỏi về cảm kháng và dung kháng là gì


Nếu có bắt kỳ câu hỏi thắc mắt nào vê cảm kháng và dung kháng là gì hãy cho chúng mình biết nhé, mõi thắt mắt hay góp ý của các bạn sẽ giúp mình cải thiện hơn trong các bài sau nhé <3 Bài viết cảm kháng và dung kháng là gì ! được mình và team xem xét cũng như tổng hợp từ nhiều nguồn. Nếu thấy bài viết cảm kháng và dung kháng là gì Cực hay ! Hay thì hãy ủng hộ team Like hoặc share. Nếu thấy bài viết cảm kháng và dung kháng là gì rât hay ! chưa hay, hoặc cần bổ sung. Bạn góp ý giúp mình nhé!!

Các Hình Ảnh Về cảm kháng và dung kháng là gì


Các hình ảnh về cảm kháng và dung kháng là gì đang được chúng mình Cập nhập. Nếu các bạn mong muốn đóng góp, Hãy gửi mail về hộp thư [email protected] Nếu có bất kỳ đóng góp hay liên hệ. Hãy Mail ngay cho tụi mình nhé

Tìm thêm tin tức về cảm kháng và dung kháng là gì tại WikiPedia

Bạn nên tra cứu thông tin về cảm kháng và dung kháng là gì từ web Wikipedia.◄ Tham Gia Cộng Đồng Tại

💝 Nguồn Tin tại: https://hangnhatcaocap.com.vn/

💝 Xem Thêm Chủ Đề Liên Quan tại : https://hangnhatcaocap.com.vn/wiki-hoi-dap/

Related Posts

About The Author