Giải chi tiết chuyên đề Vật lí 12 KNTT bài 2: Đoạn mạch điện xoay chiều RLC mắc nối tiếp

KHỞI ĐỘNG

Câu hỏi: 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?

Bài làm chi tiết:

I =  

I. ĐOẠN MẠCH ĐIỆN XOAY CHIỀU RLC MẮC NỐI TIẾP

II. ĐƯỜNG ĐẶC TRƯNG VÔN - AMPE (V - A) CỦA ĐOẠN MẠCH ĐIỆN XOAY CHIỀU RLC MẮC NỐI TIẾP

Hoạt động:

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 (1).

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

- Tụ điện có điện dung C = 2 F (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.

Bài làm 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.

Câu hỏi: 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?

Bài làm 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.