Cách tính tổng trở của đoạn mạch RLC mắc nối tiếp hay, chi tiết
1. Phương pháp
Biểu thức tổng trở của đoạn mạch:
Giải thích
• Z là tổng trở; đơn vị là Ω.
• R là điện trở; đơn vị là Ω.
• ZL = ωL là cảm kháng; đơn vị là Ω.
• ZC = 1 / ωC là dung kháng; đơn vị là Ω.
Lưu ý:
• Nếu khuyết phần tử nào thì “ngầm hiểu” giá trị đại lượng đó bằng 0.
• Khi nhiều điện trở ghép nối tiếp hoặc song song với nhau thì ta vận dụng công thức
• Khi nhiều cuộn cảm ghép nối tiếp hoặc song song với nhau thì ta vận dụng công thức:
• Khi nhiều tụ điện ghép nối tiếp hoặc song song với nhau thì ta vận dụng công thức:
2. Ví dụ
Ví dụ 1: Cho đoạn mạch xoay chiều gồm R = 40Ω cuộn cảm thuẩn có độ tự cảm L = 0,4/π H và tụ điện có điện dung 10-4π (F) mắc nối tiếp. Hai đầu đoạn mạch mắc vào nguồn xoay chiều có tần số 50Hz. Tổng trở của mạch là
A. 80Ω
B. 72Ω
C. 120Ω
D. 150Ω
Hướng dẫn:
Ta có:
Áp dụng công thức về tổng trở ta có:
Vậy tổng trở là 72 Ω
Chọn B.
Ví dụ 2: Trong một buổi trao quả bóng vàng FiFa năm 2012, ban tổ chức không biết chọn ai trong bốn cái tên Cristiano Ronaldo, Messi, Andes Iniesta và Casillas để được nhận quả bóng vàng nên sau một hồi trao đổi. Bản tổ chức đưa ra câu hỏi phụ: Đặt một mạch nối tiếp RLC vào một mạng điện xoay chiều, biết ZL < ZC . Nếu bây giờ tăng tần số một lượng nhỏ thì sao
A. Cristiano Ronaldo nghĩ là tổng trở mạch không đổi.
B. Với kiến thức uyên thâm của mình về vật lí, Andes Iniesta nghĩ là tổng trở mạch giảm.
C. Messi xin chọn phương án là tổng trở mạch tăng
D. Ôi trời ơi, dễ vậy mà cũng đoán sai. Casillas nghĩ là tổng trở lúc tăng lúc giảm.
Bạn thấy phương án trên hẳn đã biết ai là cầu thủ nhận được quả bóng vòng năm 2012 rồi chứ?
Hướng dẫn:
ZL < ZC
Khi ω↑ thì ta suy ra ωL↑; 1/ ωC ↑
Do đó nhưng vẫn nhỏ hơn 0 (vì chỉ tăng 1 lượng nhỏ).
Vậy tổng trở của mạch giảm.
Chọn B
