1. Phương pháp
Giả sử dòng điện xoay chiều có dạng: i = Iocos(ωt + φi) thì điện áp xoay chiều có dạng tổng quát là: u = Uocos(ωt + φu) khi đó:
• Đại lượng đặc trưng cho sự cản trở dòng điện là
• Định luật ôm:
• Độ lệch pha là φ = φu - φi = -π/2: Hiệu điện thế chậm pha hơn dòng điện là π/2.
Kiểu 1: Xác định điện dung C, tần số f.
• Dung kháng:
• Định luật ôm:
Kiểu 2: Bài toán về giá trị tức thời:
Lưu ý:
• Khi ghép tụ nối tiếp thì điện dụng của bộ tụ được xác định
• Khi ghép tụ song song thì điện dung của bộ tụ được xác định: Cb = C1 + C2 + ... + Cn
• Điện dung của tụ phẳng được đặt trong môi trường có hằng số điện môi ε:
Trong đó: ε là hằng số điện môi và d là khoảng cách giữa hai bản tụ và S là diện tích đối diện giữa các bản tụ
2. Ví dụ
Ví dụ 1: Một tụ điện khi mắc vào nguồn u = U√2 cos(100πt + π) (với u tính bằng V và t tính bằng s) thì cường độ dòng điện hiệu dụng qua mạch là 2 A. Nếu mắc tụ vào nguồn điện u = U.cos(120πt + π/2) V thì cường độ dòng điện hiệu dụng qua mạch là bao nhiêu?
A. 1,2√2 A.
B. 1,2 A.
C. 2 A.
D. 3,5 A.
Hướng dẫn:
Ví dụ 2: Đặt điện áp u = Uocos(100πt – π/6) ( t tính bằng s) vào hai đầu một tụ điện có điện dung 1/5π mF. Ở thời điểm điện áp giữa hai đầu tụ điện là 200 V thì cường độ dòng điện trong mạch là 3,0 A. Biểu thức cường độ dòng điện trong mạch là
A. i = 5cos(100πt + π/3) A.
B. i = cos(100πt + π/3) A.
C. i = 5cos(100πt - π/6) A.
D. i = cos(100πt - π/6) A.
Hướng dẫn:
Do u và i vuông pha nên ta có:
Và i nhanh pha hơn u là π/2 nên ta có phương trình: i = 5cos(100πt + π/3) A.
Chọn A
Ví dụ 3: Đặt vào hai đầu tụ có điện dung C = 1/5π mF một điện áp có dạng u = 150√2 cos(100πt)V. Tính cường độ dòng điện khi điện áp bằng 75√2 (V).
Hướng dẫn:
Do i và u vuông pha nên ta có:
Nguồn: vietjack