L biến thiên Tìm mối liên hệ giữa $\varphi$ ; $\varphi _{1}$ và $\varphi _{2}$

ngọck51

New Member
Bài toán
Mạch R, L, C có L thay đổi. Khi $L=L_{1}$; $L=L_{2}$ thì hiệu điện thế hai đầu cuộn cảm có cùng giá trị, độ lệch pha lần lượt là $\varphi _{1}$ và $\varphi _{2}$. Khi $L=L_{0}$ thì $U_{L_{max}}$ độ lệch pha của đoạn mạch là $\varphi$ . Tìm mối liên hệ giữa $\varphi$ ; $\varphi _{1}$ và $\varphi _{2}$
 
Mạch R, L, C có L thay đổi. Khi L=$L_{1}$; L=$L_{2}$ thì hiệu điện thế hai đầu cuộn cảm có cùng giá trị, độ lệch pha lần lượt là $\varphi _{1}$ và $\varphi _{2}$. Khi L=$L_{0}$ thì $U_{L_{max}}$ độ lệch pha của đoạn mạch là $\varphi$ . Tìm mối liên hệ giữa $\varphi$ ; $\varphi _{1}$ và $\varphi _{2}$
Lời giải

Phần này chứng minh hơi dài, công thức cũng dễ nhớ là:
$$\varphi _{1}+\varphi _{2}=2\varphi $$
 
Bh ta đi chứng minh:
$$\tan\left(\varphi _{1}+\varphi _{2}\right)=\tan2\varphi _{max}$$
Khi $U_{L}$ đạt cực đại:
$$Z_{L}=\dfrac{Z_{c}^{2}+R^{2}}{Z_{c}}$$
$$\tan\varphi _{max}=\dfrac{Z_{L}-Z_{c}}{R}=\dfrac{\dfrac{Z_{c}^{2}+R^{2}}{Z_{c}}-Z_{c}}{R}=\dfrac{R}{Z_{c}}$$
$$\tan2\varphi _{max}=\dfrac{2\tan\varphi _{max}}{1-\tan_{\varphi max}^{2}}=\dfrac{2\dfrac{R}{Z_{c}}}{1-\left( \dfrac{R}{Z_{c}} \right)^{2}}=\dfrac{2RZ_{c}}{Z_{c}^{2}-R^{2}}\left(1\right)$$
Có 2 giá trị của L cho cùng 1 $U_{L}$
$$
\left.\begin{matrix}
\dfrac{1}{Z_{L_{1}}}+\dfrac{1}{Z_{L_{2}}}=\dfrac{2}{Z_{L_{max}}} & & \\
Z_{L_{max}}=\dfrac{Z_{c}^{2}+R^{2}}{Z_{c}} & &
\end{matrix}\right\}\Rightarrow \dfrac{1}{Z_{L_{1}}}+\dfrac{1}{Z_{L_{2}}}=\dfrac{2Z_{c}}{Z_{c}^{2}+R^{2}}$$
Lại có:
$$
\left\{\begin{matrix}
Z_{L_{1}}=R.\tan\varphi _{1}+Z_{c} & & \\
Z_{L_{2}}=R.\tan\varphi _{2}+Z_{c} & &
\end{matrix}\right.$$
$$\Rightarrow \dfrac{1}{R\tan\varphi _{1}+Z_{c}}+\dfrac{1}{R\tan\varphi _{2}+Z_{c}}=\dfrac{2Z_{c}}{Z_{c}^{2}+R^{2}}$$
Bạn quy đồng lên sẽ được:
$$\dfrac{2Z_{c}R}{Z_{c}^{2}-R^{2}}=\dfrac{\tan\varphi _{1}+\tan\varphi _{2}}{1-\tan\varphi _{1}\tan\varphi _{2}}=\tan\left(\varphi _{1}+\varphi _{2}\right)\left(2\right)$$
Từ (1) và (2) suy ra điều phải CM :)
 
Bh ta đi chứng minh:
$$\tan\left(\varphi _{1}+\varphi _{2}\right)=\tan2\varphi _{max}$$
Khi $U_{L}$ đạt cực đại:
$$Z_{L}=\dfrac{Z_{c}^{2}+R^{2}}{Z_{c}}$$
$$\tan\varphi _{max}=\dfrac{Z_{L}-Z_{c}}{R}=\dfrac{\dfrac{Z_{c}^{2}+R^{2}}{Z_{c}}-Z_{c}}{R}=\dfrac{R}{Z_{c}}$$
$$\tan2\varphi _{max}=\dfrac{2\tan\varphi _{max}}{1-\tan_{\varphi max}^{2}}=\dfrac{2\dfrac{R}{Z_{c}}}{1-\left( \dfrac{R}{Z_{c}} \right)^{2}}=\dfrac{2RZ_{c}}{Z_{c}^{2}-R^{2}}\left(1\right)$$
Có 2 giá trị của L cho cùng 1 $U_{L}$
$$
\left.\begin{matrix}
\dfrac{1}{Z_{L_{1}}}+\dfrac{1}{Z_{L_{2}}}=\dfrac{2}{Z_{L_{max}}} & & \\
Z_{L_{max}}=\dfrac{Z_{c}^{2}+R^{2}}{Z_{c}} & &
\end{matrix}\right\}\Rightarrow \dfrac{1}{Z_{L_{1}}}+\dfrac{1}{Z_{L_{2}}}=\dfrac{2Z_{c}}{Z_{c}^{2}+R^{2}}$$
Lại có:
$$
\left\{\begin{matrix}
Z_{L_{1}}=R.\tan\varphi _{1}+Z_{c} & & \\
Z_{L_{2}}=R.\tan\varphi _{2}+Z_{c} & &
\end{matrix}\right.$$
$$\Rightarrow \dfrac{1}{R\tan\varphi _{1}+Z_{c}}+\dfrac{1}{R\tan\varphi _{2}+Z_{c}}=\dfrac{2Z_{c}}{Z_{c}^{2}+R^{2}}$$
Bạn quy đồng lên sẽ được:
$$\dfrac{2Z_{c}R}{Z_{c}^{2}-R^{2}}=\dfrac{\tan\varphi _{1}+\tan\varphi _{2}}{1-\tan\varphi _{1}\tan\varphi _{2}}=\tan\left(\varphi _{1}+\varphi _{2}\right)\left(2\right)$$
Từ (1) và (2) suy ra điều phải CM :)
Cảm ơn bạn nha
 
Bài toán
Mạch R, L, C có L thay đổi. Khi $L=L_{1}$; $L=L_{2}$ thì hiệu điện thế hai đầu cuộn cảm có cùng giá trị, độ lệch pha lần lượt là $\varphi _{1}$ và $\varphi _{2}$. Khi $L=L_{0}$ thì $U_{L_{max}}$ độ lệch pha của đoạn mạch là $\varphi$ . Tìm mối liên hệ giữa $\varphi$ ; $\varphi _{1}$ và $\varphi _{2}$
Tương tự với C. Cậu nên học thuộc lòng đi ^^!
 

Quảng cáo

Back
Top