Điện áp hiệu dụng là một khái niệm quen thuộc, tuy nhiên không phải ai cũng hiểu rõ về khái niệm và công thức tính toán nó. Vậy nên, trong bài viết này, chúng ta sẽ cùng tìm hiểu về điện áp hiệu dụng, công thức tính toán và những bài tập minh họa chi tiết nhất.
Khái niệm về điện áp hiệu dụng là gì?
Điện áp, còn được gọi là hiệu điện thế, là lực cần thiết để di chuyển một hạt điện tích trong một trường tĩnh điện từ điểm này đến điểm khác. Điện áp có thể đại diện cho nguồn năng lượng hoặc thể hiện sự tiêu thụ, sử dụng và lưu trữ năng lượng.
Đơn giản mà nói, điện áp là sự khác biệt về điện thế giữa hai điểm mà chúng ta muốn đo hoặc so sánh. Thông thường, điểm này có thể là trên một đoạn dây hoặc trên một thiết bị sử dụng điện.
Điện áp hiệu dụng là giá trị trung bình bình phương của điện áp cực đại ở hai đầu một mạch.
Công thức tính điện áp hiệu dụng chính xác
Công thức để tính điện áp hiệu dụng là:
U = I.R
Trong đó:
U là điện áp hiệu dụng
I là cường độ dòng điện
R là điện trở
Cách tính điện áp hiệu dụng đầy đủ
-
Phương pháp 1: Áp dụng công thức tính hiệu điện thế hiệu dụng như đã đề cập ở trên.
-
Phương pháp 2: Tính U.
Biết rằng: UL’; UC’; UR: U2 = UR2 + (UL – Uc)2
Biết rằng u = U0.cos(ωt + φu) hoặc u = U.√2.cos(ωt + φu) (với U = U0/√2)
- Phương pháp 3: Tính I.
Biết i = I0.cos(ωt + φi) hoặc i = I.√2.cos(ωt + φi) (với I = I0/√2)
Biết rằng U và Z hay UR và R hay UL hay Uc và C: I = U/z = UR/R = UL/ZL = Uc/Zc
Những bài tập tính điện áp hiệu dụng có lời giải dễ hiểu
- Bài tập 1: Cho điện áp xoay chiều u = U.√2.cos(ωt) vào đoạn dây dẫn có điện trở thuần R = 120 Ω, lúc này giá trị cường độ dòng điện đi qua điện trở là 3A. Hỏi giá trị của U là bao nhiêu?
Lời giải:
Áp dụng công thức tính điện áp hiệu dụng ta có:
U = I.R = 3.120 = 360 V
- Bài tập 2: Đặt điện áp u = U0.cosωt vào một đoạn mạch RLC không phân nhánh. Điện áp hiệu dụng giữa hai đầu điện trở là 60 V, hai đầu cuộn dây thuần cảm là 110 V, hai đầu tụ điện là 50 V. Tính điện áp hiệu dụng giữa hai đầu của đoạn mạch?
Lời giải:
Ta có:
- Bài tập 3: Khi đặt điện áp u = U0.sin(ωt) V vào hai đầu đoạn mạch RLC không phân nhánh thì điện áp hiệu dụng giữa hai đầu điện trở, hai đầu cuộn dây và hai đầu bản tụ lần lượt là 40 V, 110 V, 80 V. Hỏi giá trị của U0 bằng bao nhiêu?
Lời giải:
Điện áp hiệu dụng của hai đầu đoạn mạch là:
Hy vọng bài viết trên của Viện sinh thái và bảo vệ công trình sẽ giúp bạn hiểu rõ hơn về điện áp hiệu dụng và làm bài tập về chủ đề này một cách tốt nhất.