Dòng điện xoay chiều - Định luật Ôm cho các loại mạch điện

Đoạn mạch chỉ có điện trở thuần :

+) Sơ đồ mạch điện  : 

+) Đặc điểm  :

- Điện trở R

- Điện áp giữa hai đầu đoạn mạch biến thiên điều hòa cùng pha với dòng điện.

+) Định luật Ôm  :  I = \(U\over R\)

Đoạn mạch chỉ có cuộn cảm :

+) Sơ đồ mạch điện : 

+) Đặc điểm :

- Cảm kháng: ZL = \(\omega L\) = 2 \(\Pi\) f L

- Điện áp giữa hai đầu đoạn mạch biến thiên điều hòa sớm pha hơn dòng điện góc  \(\Pi \over 2\)

+) Định luật Ôm :  I = \(U\over Z_L\)

Đoạn mạch chỉ có tụ điện :

+) Sơ đồ mạch điện :

+) Đặc điểm :

- Dung kháng: Zc = \(1 \over \omega C\) =  \(1 \over 2 \Pi f C\)

- Điện áp giữa hai đầu đoạn mạch biến thiên điều hòa trễ pha so với dòng điện góc \(\Pi \over 2\)

 +) Định luật Ôm : I = \(U\over Z_c\)

Dòng điện xoay chiều trong đoạn mạch RLC. Công suất của dòng điện xoay chiều:

Giả sử giữa hai đầu đoạn mạch RLC có điện áp

U0 - cos\(\omega t\) thì trong mạch có dòng điện xoay chiều i = i0 cos ( \(\omega t\) - \(\varphi\)); trong đó :

I0 = \(U_0\over Z\); Z = \(\sqrt{R^2 + (Z_L - Z_C)^2} \)  =  \(\sqrt{R^2 + ( \omega_L -{ 1 \over\omega C})^2} \)

gọi là tổng trở của đoạn mạch RLC.

tan \(\varphi\) = \(Z_L - Z_C \over R\) ( \(\varphi\) =  \(\varphi_c\) - \(\varphi_L\)) là góc lệch pha giữa điện áp giữa hai đầu đoạn mạch với cường độ dòng điện chạy qua mạch).

Hiện tượng cộng hưởng trong đoạn mạch RLC nối tiếp :

Khi hiện tượng cộng hưởng xảy ra:  I = Imax ⇒ Z =  Zmin = R ↔ ZL - ZC = 0 ⇒ \(\omega ^2\) = \(1 \over LC\) ↔ LC\(\omega ^2\) = 1

Cường độ dòng điện cực đại là: Imax = \(U\over R\)

- Điện áp giữa hai đầu đoạn mạch và cường độ dòng điện cùng pha.

Công suất của dòng điện xoay chiều:

                 P = UI cos\(\varphi\)

                cos\(\varphi\) = \(R\over Z\)

gọi là hệ số công suất.

Công suất có thể tính bằng nhiều công thức khác nếu ta liên hệ giữa các đại lượng trong biểu thức với các công thức liên quan.