13. Mạch có R, L, C mắc nối tiếp
I. Phương pháp giản đồ Fre-nen
1. Định luật về điện áp tức thời
Trong mạch xoay chiều gồm nhiều đoạn mạch mắc nối tiếp thì điện áp tức thời giữa hai đầu của mạch bằng tổng đại số các điện áp tức thời giữa hai đầu của từng đoạn mạch ấy.
2. Phương pháp giản đồ Fre-nen
Theo phương pháp giản đồ Fre-nen, ta biểu diễn các đại lượng u, i đối với từng đoạn mạch ở bài trước như bảng sau:
Phép cộng đại số các đại lượng xoay chiều hình sin (cùng tần số) được thay thế bằng phép tổng hợp các vectơ quay tương ứng.
Các thông tin về tổng đại số phải tính (giá trị hiệu dụng, độ lệch pha) được xác định bằng các tính toán trên giản đồ Fre-nen tương ứng.
II. Mạch có R, L, C mắc nối tiếp
1. Định luật Ôm cho đoạn mạch có R, L, C mắc nối tiếp. Tổng trở
Cường độ hiệu dụng trong một mạch điện xoay chiều có R, L, C mắc nối tiếp có giá trị bằng thương số của điện áp hiệu dụng của mạch và tổng trở của mạch:
$I = \frac{U}{Z}$
Với $Z = \sqrt {{R^2} + {{({Z_L} - {Z_C})}^2}} $
2. Độ lệch pha giữa điện áp và dòng điện
Công thức tính góc lệch pha φ giữa điện áp và dòng điện:
$\tan \varphi = \frac{{{Z_L} - {Z_C}}}{R}$
Nếu ZL > ZC: Điện áp u sớm pha so với dòng điện i.
Nếu ZL < ZC: Điện áp u trễ pha so với dòng điện i.
3. Cộng hưởng điện
Nếu ZL = ZC thì tan φ = 0, suy ra φ = 0. Dòng điện cùng pha với điện áp.
Lúc đó Z = R. Cường độ dòng điện hiệu dụng trong mạch sẽ có giá trị lớn nhất. Đó là hiện tượng cộng hưởng điện.
$I = \frac{U}{R}$
$\Rightarrow L\omega = \frac{1}{{C\omega }}$
Cộng hưởng điện xảy ra khi ZL = ZC hay ω2LC=1
