Phương pháp giải bài toán Vật lí 12 Điện xoay chiều bằng giản đồ véctơ

GIẢI BÀI TOÁN ĐIỆN XOAY CHIỀU BẰNG CÁCH DÙNG

GIẢN ĐỒ VÉCTƠ A. CÁCH VẼ GIẢN ĐỒ VÉC TƠ: I.Xét mạch R,L,C ghép nối tiếp như hình vẽ 1.

Vì R,L,C ghép nối tiếp nên ta có: iR = iL =iC =i do vậy việc so sánh pha dao động giữa hiệu điện thế hai đầu các phần tử với dòng điện chạy qua nó cũng chính là so sánh pha dao động của chúng với dòng điện chạy trong mạch chính. Vì lí do đó trục pha trong giản đồ Frexnel ta chọn là trục dòng điện. Các véc tơ biểu diễn dao động của các hiệu điện thế hai đầu các phần tử và hai đầu mạch điện biểu diễn trên trục pha thông qua quan hệ của nó với cường độ dòng điện. Ta có:

+ uR cùng pha với i nên EMBED Equation.DSMT4 cùng phương cùng chiều với trục i(Trùng với i)

+ uL nhanh pha EMBED Equation.DSMT4 so với i

nênEMBED Equation.DSMT4 vuông góc với Trục i và hướng lên(Chiều dương là chiều ngược chiều kim đồng hồ)

+uC chậm pha EMBED Equation.DSMT4 so với i nên

EMBED Equation.DSMT4 vuông góc với trục i và hướng xuống Khi này hiệu điện thế hai đầu đoạn mạch là: EMBED Equation.DSMT4 Để thu được một giãn đồ véc tơ gọn và dễ nhìn nhất ta không nên dùng quy tắc hình bình hành mà nên dùng quy tắc đa giác.

Quy tắc đó được hiểu như sau: Xét tổng véc tơ: EMBED Equation.DSMT4 Từ điểm ngọn của véc tơ EMBED Equation.DSMT4 ta vẽ nối tiếp véc tơ EMBED Equation.DSMT4 (gốc của EMBED Equation.DSMT4 trùng với ngọn của EMBED Equation.DSMT4 ). Từ ngọn của véc tơ EMBED Equation.DSMT4 vẽ nối tiếp véc tơ EMBED Equation.DSMT4 . Véc tơ tổng EMBED Equation.DSMT4 có gốc là gốc của EMBED Equation.DSMT4 và có ngọn là ngọn của véc tơ cuối cùng EMBED Equation.DSMT4 (Hình vẽ 3)

Vận dụng quy tắc vẽ này ta bắt đầu vẽ cho bài toán mạch điện.

R U 

π 2

L U 

π 2

C U 

R L C U U U U       

. D A B C       

A 

B 

B 

A 

B 

C



D 

A 

C



DeThi.edu.vn

1. Trường hợp 1: (UL > UC)

- Đầu tiên vẽ véc tơ EMBED Equation.DSMT4 , tiếp đến là EMBED Equation.DSMT4 cuối cùng là EMBED Equation.DSMT4 . Nối gốc của EMBED Equation.DSMT4 với ngọn của EMBED Equation.DSMT4 ta được véc tơ EMBED Equation.DSMT4 như hình 4a.(Hình 4b vẽ theo cách dùng HBH như SGK)

Khi cần biểu diễn EMBED Equation.DSMT4

R U



R U



R U



R U



R U



R U



RL U 

RC U 

UL - UC

U  

LC L C U U U     

UL - UC 

L U 

R U 

C U 

C U 

 R U 

Vẽ theo quy tắc hình bình hành

Vẽ theo quy tắc đa giác

DeThi.edu.vn

2. Trường hợp 2 UL < UC

Làm lần lượt như trường hợp 1 ta được các giản đồ thu gọn tương ứng là

UL - UC

UL - UC

Vẽ theo quy tắc đa giác

DeThi.edu.vn

II. Trường hợp đặc biệt - Cuộn cảm có điện trở thuần r (hình 9)

Vẽ theo đúng quy tắc và lần lượt từ

EMBED Equation.DSMT4 , đến EMBED Equation.DSMT4 , đến EMBED Equation.DSMT4 , đến EMBED Equation.DSMT4

R U



Ur



L U



C U



d U 

L U 

R U 

Rd U 

U 

UL - UC  d 

r U 

C U 

d U 

L U 

R U 

Rd U 

U 



d 

r U 

C U 

d U 

L U 

R U 

RC U 

U 

UL - UC  d 

r U 

C U 

d U 

L U 

R U 

RC U 

U 

UL - UC 

d 

r U 

C U 

DeThi.edu.vn