Đoạn mạch xoay chiều mắc nối tiếp: Điện áp tức thời ở hai đầu cuộn dây D và điện áp tức thời ở hai đầu tụ điện C được biểu diễn bởi các đồ thị như hình vẽ. | Blog Góc Vật Lí

Đọc Đồ Thị Tìm Điện Áp Hiệu Dụng Hai Đầu Đoạn Mạch (RLC Nối Tiếp)

Hướng dẫn đọc đồ thị điện áp tức thời để suy ra điện áp hiệu dụng toàn mạch, kèm ví dụ minh họa từng bước và câu hỏi thường gặp.

Tóm tắt: Khi biết đồ thị điện áp tức thời trên từng phần tử (cuộn dây L, tụ C), ta có thể suy ra độ lệch pha giữa các điện áp thành phần và từ đó tính được điện áp cực đại/hiệu dụng của toàn mạch RLC nối tiếp. Bài viết này hướng dẫn cách đọc đồ thị, suy luận pha bằng vòng tròn lượng giác, và áp dụng công thức để chọn đáp án chính xác.

Đọc Đồ Thị Tìm Điện Áp Hiệu Dụng Hai Đầu Đoạn Mạch (RLC Nối Tiếp)

Hình minh họa: Đọc đồ thị điện áp để tìm U_{hiệu dụng} của mạch RLC nối tiếp

Hướng dẫn đọc đồ thị điện áp tức thời để suy ra điện áp hiệu dụng toàn mạch, kèm ví dụ minh họa từng bước và câu hỏi thường gặp.

Mục lục

1. Kiến thức nền (nhắc nhanh)
2. Quy trình 4 bước đọc đồ thị
3. Ví dụ minh họa có lời giải
4. 5 lỗi thường gặp & mẹo tránh sai
5. Liên kết nội bộ (để luyện thêm)
6. FAQ – Câu hỏi thường gặp

1) Kiến thức nền (nhắc nhanh)

• Mạch RLC nối tiếp: Điện áp tức thời toàn mạch u bằng tổng vectơ (giản đồ) của u_R, u_L, u_C.
• Pha: Với dòng điện i làm chuẩn:
  • u_R cùng pha với i,
  • u_L sớm pha π/2 so với i,
  • u_C trễ pha π/2 so với i.
• Hiệu dụng – cực đại: U = U₀/√2, với U₀ là biên độ (cực đại).
• Góc lệch pha toàn mạch: tanφ = (X_L − X_C)/R, hỗ trợ kiểm tra suy luận từ đồ thị.

2) Quy trình 4 bước đọc đồ thị

1. Xác định chu kì/thời điểm đặc biệt trên trục thời gian (các mốc a–b–c... cách đều → suy ra T, ω).
2. So pha từ đồ thị: so sánh vị trí đỉnh/zero-crossing của u_L và u_C để nhận biết ai sớm/trễ.
3. Dựng giản đồ vectơ (vòng tròn lượng giác): đặt i làm chuẩn, ghép u_L, u_C, u_R đúng pha.
4. Tổng hợp biên độ: dùng định lí cos trong giản đồ hoặc công thức quen thuộc để tìm U₀, rồi suy ra U.

3) Ví dụ minh họa có lời giải

Đề: Ở mạch RLC nối tiếp, biết đồ thị điện áp tức thời trên cuộn dây u_L(t) và trên tụ u_C(t). Các mốc thời gian a–b–c–d–e cách đều. Hãy ước lượng điện áp hiệu dụng U của toàn mạch.

Lời giải tóm tắt (bấm để mở)

1. Từ đồ thị suy ra chu kì T (vì a–b–c–d–e cách đều) và quan hệ pha giữa u_L, u_C.
2. Dựng giản đồ: đặt i làm chuẩn; u_L sớm, u_C trễ π/2; u_R cùng pha i.
3. Cộng hình học: do u_L và u_C ngược pha 90° với i và đối pha nhau, nên biên độ phần phản kháng là |U_L0 − U_C0|.
4. Tổng biên độ toàn mạch: U₀ = √(U_R0² + (U_L0 − U_C0)²) → U = U₀/√2.

Mẹo ước lượng nhanh: quan sát “độ vọt” của đỉnh u so với u_R trên giản đồ để chọn đáp án gần đúng nhất.

Lời giải chi tiết có hình minh hoạ và vòng tròn lượng giác bạn có thể tham khảo trong bài gốc trên blog (đã đính kèm hình).

4) 5 lỗi thường gặp & mẹo tránh sai

1. Nhầm chu kì do đọc nhầm bề rộng a–e → luôn đếm số “ô” hoặc khoảng cách bằng nhau trước.
2. Đổi chuẩn pha linh tinh → luôn lấy i làm chuẩn, sau đó gán pha u_R, u_L, u_C theo quy tắc.
3. Cộng đại số thay vì cộng vectơ → nhớ dùng định lí Pitago/cos khi tổng hợp biên độ.
4. Quên đổi giữa cực đại và hiệu dụng → U = U₀/√2.
5. Bỏ qua kiểm chứng bằng tanφ → nhanh kiểm tra tính hợp lí kết quả.

5) Liên kết nội bộ (để luyện thêm)

• 550 câu trắc nghiệm đồ thị – Dạng 1: Đường điều hòa
• Trang chủ Blog Học Cùng Con

6) FAQ – Câu hỏi thường gặp

Vì sao nhìn đồ thị u_L, u_C lại suy ra được U toàn mạch?

Vì U là tổng vectơ của các điện áp thành phần. Khi biết tương quan pha của u_L và u_C (đối pha nhau 180°), ta suy ra phần phản kháng và cộng hình học với thành phần ohmic u_R.

Làm sao phát hiện nhanh mạch đang cảm kháng hay dung kháng?

Nếu đỉnh u “vọt” theo hướng của u_L (sớm pha hơn), mạch thiên về cảm kháng (X_L > X_C); ngược lại là dung kháng.

Có công thức “chốt” nào để chọn đáp án nhanh?

Dựa vào U₀ = √(U_R0² + (U_L0 − U_C0)²) và U = U₀/√2, rồi so sánh mức tăng/giảm tương đối với u_R.

Giao lưu: Ở bài gốc, bạn chọn đáp án nào? Hãy chia sẻ cách bạn đọc pha trên đồ thị trong phần bình luận để mọi người cùng học hỏi nhé!