Home / Tổng hợp / cuộn dây không thuần cảm là gì

Cuộn Dây Không Thuần Cảm Là Gì

admin - 18/06/2022 98

Mạch điện đựng cuộn dây không thuần cảm là 1 bài bác toán thù cạnh tranh, đòi hỏi người phát âm buộc phải nhớ cách làm cộng những đại lượng thuộc nhiều loại với cách làm về độ lệch sóng.

Bạn đang xem: Cuộn dây không thuần cảm là gì

BÀI TOÁN VỀ CUỘN DÂY KHÔNG THUẦN CẢM TRONG MẠCH ĐIỆN XOAY CHIỀU

1. Xét cuộn dây ko cảm thuần (L,r): Lúc mắc cuộn dây gồm năng lượng điện trlàm việc r cùng độ trường đoản cú cảm L vào mạch năng lượng điện luân chuyển chiều, ta xem cuộn dây hệt như đoạn mạch r thông suốt với L có giản đồ dùng vectơ nlỗi hình mẫu vẽ dưới:

+Tổng trsinh sống cuộn dây: (Z_cd=sqrtr^2+Z_L^2=sqrtr^2+(omega L)^2) Trong đó: ZL = Lω..

+Điện áp nhị đầu cuộn dây Lanh pha rộng cường độ loại điện một góc

Được tính theo công thức: (tanvarphi _d=fracU_OLU_Or=fracZ_Lr)

+Biên độ, cực hiếm hiệu dụng của độ mạnh cái điện với điện áp theo các công thức:

(I_0=fracU_0dZ_d=fracU_0dsqrtr^2+Z_L^2) và (I=fracU_dZ_d=fracU_dsqrtr^2+Z_L^2);

+Công suất tiêu trúc của cuộn dây: Phường = Ud.I.cosφd = I.r2 Hay Pr = (fracU^2.rZ^2)

+ Hệ số năng suất của cuộn dây : (cosvarphi _d=fracrZ_d=fracrsqrtZ_L^2+r^2)

+Cách nhận biết cuộn dây có năng lượng điện trsống thuần r:

-Xét toàn mạch, nếu: (Z eq sqrtR^2+(Z_L-Z_C)^2;U eq sqrtU_R^2+(U_L-U_C)^2)

hoặc P. ≠ I2R;hoặc (cosvarphi eq fracRZ)

=> thì cuộn dây gồm điện trlàm việc thuần r ≠ 0.

-Xét cuộn dây, nếu: Ud ≠ UL hoặc Zd ≠ ZL hoặc Pd ≠ 0 hoặc cosφ d ≠ 0 hoặc φd ≠ (fracpi 2)

=> thì cuộn dây tất cả năng lượng điện trngơi nghỉ thuần r ≠0.

2. Mạch RLrC ko phân nhánh:

- Điện trsống thuần tương đương là: R+ r.

- Tổng trngơi nghỉ của cả đoạn mạch RLrC thông suốt là:(Z= sqrt(R+r)^2+(Z_L-Z_C)^2)

- Độ lệch pha giữa điện áp hai đầu đoạn mạch RLrC với độ mạnh chiếc điện là: (tanvarphi =fracZ_L-Z_CR+r)

+ Sự liên hệ thân các điện áp hiệu dụng: (U^2=(U_R+U_r)^2+(U_L-U_C)^2;cosvarphi =fracr+RZ) ;

+ Công suất tiêu thú toàn mạch: (P=U.I.cosvarphi =(r+R)I^2)

+ Công suất tiêu thú trên R: (P_R=R.I^2)

3. Các ví dụ:

lấy một ví dụ 1: Cho mạch năng lượng điện nlỗi hình mẫu vẽ , trong những số ấy (C=frac10^-4pi F;L=frac12pi H;r=10Omega ,R=40Omega)

Biểu thức mẫu năng lượng điện trong mạch i = 2(sqrt2)cos 100πt (A)

a.Tính tổng trsinh sống của mạch?

b.Độ lệch sóng φ và Công suất của toàn mạch ?

Giải : a. Tính tổng trở: Cảm kháng:(Z_L=L.omega =frac12pi .100pi =50Omega)

Dung kháng:(Z_C=frac1omega C=frac1100pi .frac10^-4pi =100Omega)

Tổng trlàm việc : Z = (sqrt(r+R)^2+(Z_L-Z_C)^2=sqrt(10+40)^2+(50-100)^2=50sqrt2Omega)

b. Công suất tiêu thú của mạch điện : Ta có: (tanvarphi =fracZ_L-Z_Cr+R=frac50-10010+40=-1Rightarrow varphi =-fracpi 4rad)

Công suất tiêu thụ của mạch điện : P= UIcosφ hoặc Phường = I2.(r+R) = 22.(10+40) = 200 W

lấy ví dụ như 2: Cho mạch nhỏng hình vẽ .

Cuộn dây tất cả r=100Ω, (L=frac1pi H) ;

tụ điện có điện dung (C=frac10^-42pi F) . Điện áp luân phiên chiều hai đầu đoạn mạch (u_AB=100sqrt2cos100pi t(V)) .Tính độ lệch sóng thân điện áp uAB và uAM ? Tính Uc?

Giải : ZL= 100Ω; ZC = 200Ω; (tanvarphi _AB=fracZ_L-Z_Cr=frac100-200100=-1) Suy ra (varphi _AB=-fracpi 4)

(tanvarphi _AM=fracZ_Lr=frac100100=1) Suy ra (varphi _AM=fracpi 4)

Độ lệch pha giữa điện áp uAB và uAM : (varphi _AB/AM=varphi _AB-varphi _AM=-fracpi 4-fracpi 4=-fracpi 2)

Tính UC ? UC = I.ZC = (fracU.Z_Csqrtr^2+(Z_L-Z_C)^2=frac100.100sqrt100^2+(100-200)^2=50sqrt2Omega)

Ví dụ 3: Cho mạch điện nhỏng mẫu vẽ.

Biết (C=frac10^-4pi F,L=frac12pi H,u_AB=200cos100pi t(V)). Điện áp uAM lờ đờ pha (fracpi 6) so với dòng điện qua mạch với loại năng lượng điện qua mạch chậm pha (fracpi 3) đối với uMB. Tính r cùng R?

Giải : ZL= 50Ω; ZC = 100Ω;

Ví dụ 4: Một cuộn dây bao gồm hệ số trường đoản cú cảm L được mắc nối liền với cùng một tụ gồm điện dung C rồi mắc vào 2 điểm A, B của một mạch năng lượng điện luân chuyển chiều tất cả tần số f. Đo điện áp giữa hai đầu đoạn mạch AB, thân nhị đầu cuộn dây cùng giữa hai cực của tụ điện bằng vôn kế bao gồm điện trsinh sống rất cao, ta theo lần lượt được: UAB = 37,5 V, UL=50V, UC=17,5 V.Đo cường độ cái năng lượng điện bằng một ampe kế gồm điện trlàm việc ko đáng chú ý, ta thấy I=0,1 A.lúc tần số f chuyển đổi mang đến quý hiếm fm=330 Hz thì độ mạnh loại điện trong mạch đạt giá trị cực to. Tính độ trường đoản cú cảm L, điện dung C, cùng tần số f của năng lượng điện áp sẽ sử dụng ở bên trên.

Giải: Giả sử cuộn dây thuần cảm không tồn tại điện trnghỉ ngơi r thì:

UAB = UL – UC = 50 – 17,5 = 32,5 V. Không phù hợp cùng với đề bài bác . Nên cuộn dây phải bao gồm năng lượng điện trsinh sống r.

Ta có tổng trở cuộn dây: (Z_d=fracU_dI=frac500,1=500Omega) ; Dung phòng của tụ điện: (Z_C=fracU_CI=frac17,50,1=175Omega)

Tổng trsinh sống :(Z_AB=fracU_ABI=frac37,50,1=375Omega) . Lúc f = fm, trong mạch gồm cùng tận hưởng (Imax) nên:

Mặt khác: ZAB2 = r2 + (ZL – ZC)2 = r2 + ZL2 – 2ZLZC + ZC2 =>ZAB2 = Zd2 + ZC2 – 2ZLZC

=> 2ZLZC = Zd2 + ZC2 – ZAB2 = 5002 + 1752 - 3752 = 14.104

(Rightarrow 2Lomega .frac1Comega =2.fracLC=14.10^4Rightarrow fracLC=7.10^4Rightarrow L=7.10^4C)

Thế (2) vào (1) ta được: 7.104.C2 = (frac1(2pi .330)^2)

=> C=1,82.10-6 F; L=7.104.C=7.104.1,82.10-6=0,128H

4. Trắc nghiệm :

Câu 1: Cho mạch năng lượng điện luân phiên chiều có một cuộn dây gồm thông số trường đoản cú cảm L = (frac0,1pi )H cùng gồm điện trnghỉ ngơi thuần r = 10 mắc thông suốt với một tụ năng lượng điện có điện dung C = (frac500pi ). Đặt vào hai đầu đoạn mạch một năng lượng điện áp xoay chiều bao gồm tần số f = 50Hz và năng lượng điện áp hiệu dụng U = 100V, pha thuở đầu bởi 0. .Biểu thức của cái năng lượng điện qua mạch:

A. i = 5cos(100πt - (fracpi 4) ) (A) B. i = 10(sqrt2)cos(100πt + (fracpi 4) ) (A)

C. i = 10cos(100πt + (fracpi 4) ) (A) D. i = 5(sqrt3)cos(100πt - (fracpi 4) ) (A)

Câu 2: Cho mạch năng lượng điện hình vẽ , biết: R = 40Ω , (C=frac2,5pi .10^-4F)

và:(u_AM=80cos100pi t(V);u_MB=200sqrt2cos(100pi t+frac7pi 12)(V)); . r với L có mức giá trị là:

A. (r=100Omega ;L=fracsqrt3pi H) B. (r=10Omega ;L=frac10sqrt3pi H)

C. (r=50Omega ;L=frac12pi H) D. (r=50Omega ;L=frac2pi H)

Câu 3: Một đoạn mạch thông liền ABC bao gồm một tụ năng lượng điện (đoạn AB) cùng một cuộn dây (đoạn BC). khi tần số dòng điện luân chuyển chiều qua mạch bởi 1000Hz người ta đo được những năng lượng điện áp hiệu dụng UAB = 2 V, UBC = (sqrt3) V, UAC = 1V và cường độ hiệu dụng I = 10-3 A.Tìm điện trngơi nghỉ r cùng độ từ cảm L của cuộn dây

A. (r=500sqrt3Omega ;L=frac34pi H) B. (r=500sqrt2Omega ;L=frac34pi H)

C. (r=400sqrt3Omega ;L=frac14pi H) D.(r=300sqrt2Omega ;L=frac43pi H)

Câu 4: Nếu đặt vào nhì đầu cuộn dây một năng lượng điện áp một chiều 9V thì cường độ dòng điện qua nó là 0,5A. Nếu đặt vào nhị đầu cuộn dây một năng lượng điện áp chuyển phiên chiều gồm tần số 50Hz cùng có giá trị hiệu dụng là 9V thì độ mạnh hiệu dụng qua cuộn dây là 0,3A. Điện trsinh sống thuần và cảm kháng của cuộn dây là:

A. R=18Ω ZL=30Ω B. R=18Ω ZL=24Ω

C. R=18Ω ZL=12Ω D . R=30Ω ZL=18Ω

Câu 5: Cho mạch năng lượng điện luân chuyển chiều nlỗi hình vẽ:

Điện áp nhì đầu đoạn mạch: (u=U_0cosomega t(V),R=r) Điện áp uAM

và uNB vuông trộn cùng nhau và bao gồm và một giá trị hiệu dụng là (30sqrt5). Hỏi U0 có giá trị bao nhiêu:

A.V B.75 V C. 60 V D.(60sqrt2)V

Câu 6: Một đoạn mạch gồm trở thành trsinh hoạt R mắc tiếp liền cùng với cuộn dây có độ từ cảm L = 0,08H cùng điện trlàm việc thuần r = 32Ω . Đặt vào nhị đầu đoạn mạch một điện áp xấp xỉ điều hoà bất biến bao gồm w 300 rad/s. Để năng suất toả nhiệt độ trên đổi thay trlàm việc đạt giá trị lớn số 1 thì năng lượng điện trở của đổi mới trngơi nghỉ đề nghị bởi bao nhiêu?

A. 56Ω . B. 24Ω . C. 32Ω . D. 40Ω .

Câu 7(ĐH-2008): Cho đoạn mạch năng lượng điện luân phiên chiều bao gồm cuộn dây mắc thông suốt với tụ năng lượng điện. Độ lệch sóng của hiệu điện thế thân nhì đầu cuộn dây đối với cường độ loại năng lượng điện trong mạch là (fracpi 3) . Hiệu điện nắm hiệu dụng thân nhị đầu tụ điện bởi (sqrt3) lần hiệu điện cố gắng hiệu dụng thân hai đầu cuộn dây. Độ lệch pha của hiệu năng lượng điện cố giữa nhì đầu cuộn dây đối với hiệu điện gắng giữa nhị đầu đoạn mạch trên là

A. 0. B. (fracpi 2). C. - (fracpi 3). D. (frac2pi 3).

HD:

5.những bài tập tất cả đáp án:

Bài 1: Một đoạn mạch điện luân chuyển chiều có điện trsống thuần R=180, một cuộn dây tất cả r=20Ω , độ trường đoản cú cảm L=0,64H(approx frac2pi )H với một tụ năng lượng điện bao gồm C=32(mu Fapprox frac10^-4pi )F, tất cả mắc nối liền cùng nhau. Dòng năng lượng điện qua mạch gồm cường độ i=cos(100πt) (A).Lập biểu thức của điện áp tức thời thân nhị đầu đoạn mạch.

Xem thêm: Top 9 Game Quản Lý Bóng Đá Offline, Top Game Quản Lý Bóng Đá Cho Androidios

Đáp án: u=224cos(100πt+0,463) (V)

Bài 2: Cho đoạn mạch điện AB gồm R cùng với UR=U1, với L cùng với UL=U2. Điện trlàm việc thuần R=55Ω mắc nối tiếp cùng với cuộn dây có độ tự cảm L. lúc đặt vào nhị đầu đoạn mạch một năng lượng điện áp u=200(sqrt2)cos100πt(V) thì điện áp hiệu dụng thân nhì đầu năng lượng điện trsinh hoạt R với nhị cuộn dây lần lượt là U1=100V với U2=130V.

a. Tính r và L

b. Lập biểu thức tính năng lượng điện áp lập tức u2 (uMB) thân nhì đầu cuộn dây.

Đáp án: a. r =25Ω; L= 0,19H

b. u2=130(sqrt2)cos(100πt+ (fracpi 6)) (V)

Bài 3: Cho mạch năng lượng điện luân phiên chiều nlỗi hình mẫu vẽ 3. Biết uAB=50(sqrt2)cos100πt(V). Các năng lượng điện áp hiệu dụng UAE=50V, UEB=60V.

a. Tính góc lệch sóng của uAB đối với i.

b. Cho C=10,6μF. Tính R và L.Viết i?Đáp án: a. - 0,2π (rad) b. Cho C=10,6F. Tính R cùng L.Viết i?

b. R=200Ω; L=0,48 (H); i=0,2.(sqrt2) cos(100πt+0,2π) (A)

Bài 4: Cho mạch điện chuyển phiên chiều nlỗi hình mẫu vẽ 4.