Mạch điện gồm cuộn dây thuần cảm, độ tự cảm \(L{\rm{ }} = \dfrac{1}{{4\pi }}{\rm{ }}H\) được gắn vào mạng điện xoay chiều người ta thấy dòng điện trong mạch có biểu thức là \(i = 2{\rm{ }}cos(100\pi t - \dfrac{\pi }{6}){\rm{ }}A\) . Hỏi nếu gắn vào mạng điện đó đoạn mạch chỉ có điện trở \(R = 50\Omega \) thì dòng điện trong mạch có biểu thức là?
Trả lời bởi giáo viên
Theo đầu bài, ta có hiệu điện thế hai đầu đoạn mạch không thay đổi
+ Khi mạch chỉ có L thì cường độ dòng điện cực đại trong mạch là: \({I_{01}} = 2A\)
+ Khi mạch chỉ có R thì cường độ dòng điện cực đại trong mạch là: \({I_{02}}\)
Mặt khác, ta có: \(\left\{ \begin{array}{l}{I_{01}} = \dfrac{{{U_0}}}{{{Z_L}}}\\{I_{02}} = \dfrac{{{U_0}}}{R}\end{array} \right.\)
Từ đó ta suy ra: \(\dfrac{{{I_{01}}}}{{{I_{02}}}} = \dfrac{R}{{{Z_L}}}\)
Lại có: \(\left\{ \begin{array}{l}{Z_L} = \omega L = 25\Omega \\R = 50\Omega \end{array} \right.\)
Từ đấy ta suy ra: \(\dfrac{{{I_{01}}}}{{{I_{02}}}} = \dfrac{R}{{{Z_L}}} = \dfrac{{50}}{{25}} = 2 \to {I_{02}} = \dfrac{{{I_{01}}}}{2} = \dfrac{2}{2} = 1A\)
Khi mạch có L, u sớm pha hơn i góc \(\dfrac{\pi }{2} \to {\varphi _u} = {\varphi _{{i_1}}} + \dfrac{\pi }{2}\)
Khi mạch có R, u cùng pha với i góc \( \to {\varphi _{{i_2}}} = {\varphi _u} = {\varphi _{{i_1}}} + \dfrac{\pi }{2} = - \dfrac{\pi }{6} + \dfrac{\pi }{2} = \dfrac{\pi }{3}\)
=> Biểu thức cường độ dòng điện trong mạch khi chỉ có R: \({i_2} = cos\left( {100\pi t + \dfrac{\pi }{3}} \right)A\)
Hướng dẫn giải:
Sử dụng tính chất mạch điện chỉ có cuộn cảm thuần (L) và mạch chỉ có điện trở (R)