Công thức độ lệch pha

Hướng dẫn tìm hiểu Công thức độ lệch pha đầy đủ, chi tiết nhất cùng phần bài tập có lời giải về độ lệch pha hay nhất, mời các bạn cùng tham khảo.

1. Phương pháp chung để tính độ lệch pha

- Độ lệch pha giữa 2 điểm: 

- Nếu 2  nguồn dao động cùng pha:

- Nếu 2 nguồn dao động ngược pha:

- Nếu 2 nguồn dao động vuông pha:

2. Các trường hợp độ lệch pha đặc biệt

a. Độ lệch pha giữa 2 điểm ở cùng một thời gian

Xét 2 điểm M,N cách nguồn một khoảng x₁x₂.

phương trình sóng tại 2 điểm có tọa độ x₁, x₂ cùng lúc t lần lượt là:

- Phương trình sóng tại M là:

- Phương trình sóng tại N là:

- Độ lệch pha dao động của M và N tại cùng một thời điểm là:

Nếu 2 điểm M và N cùng nằm trên một phương truyền song cách nhau một khoảng d thì ta có: d = x₁ - x₂

- Độ lệch pha giữa 2 dao động tại M và N là:

Như vậy: Xét trên cùng một phương truyền sóng.

- Hai điểm M và N cùng pha với nhau khi: 

M, N gần nhau nhất khi: MN= λ

- Hai điểm M và N ngược pha với nhau khi::

M, N gần nhau nhất khi MN= λ/2

- Hai điểm M và N vuông pha với nhau khi:

M, N gần nhau nhất khi MN = λ/4

b.  Độ lệch pha của một điểm ở hai thời điểm khác nhau

Xét 2 điểm M cách nguồn một khoảng x.

- Phương trình sóng tại M là: 

- Độ lệch pha của điểm M ở hai thời điểm t₁, t₂ (t₁ > t₂) :

c. Độ lệch pha của M tại thời điểm t₂ so với điểm N tại thời điểm t₁

- Ở cùng thời điểm điểm M và N lệch pha nhau:

- Ở thời điểm t₂ điểm M (t₂) lệch pha so với điểm N(t₁) là:

3. Độ lệch pha dòng điện xoay chiều

- Kết hợp với các công thức định luật ôm

- Lưu ý:  Xét đoạn mạch nào thì áp dụng công thức cho đoạn mạch đó.

- Độ lệch pha của hai đoạn mạch ở trên cùng một mạch điện: 

- Nếu (hai điện áp đồng pha) thì:

Lúc này ta có thể cộng các biên độ điện áp thành phần: 

4. Các bài tập bổ sung kiến thức

Bài 1:  Một sóng ngang truyền trên sợi dây đàn hồi rất dài với tần số 500Hz. Người ta thấy hai điểm A,B trên sợi dây cách nhau 200cm dao động cùng pha và trên đoạn dây AB có hai điểm khác dao động ngược pha với A. Tốc độ truyền sóng trên dây lả:

Lời giải:

Trên hình vẽ ta thấy giữa A và B có chiều dài 2 bước sóng : 

Bài 2: Cho mạch điện như hình vẽ. U_AN = 150V, U_MB = 200V, u_AN và u_MB vuông pha với nhau, cường độ dòng điện tức thời trong mạch có biểu thức i = I₀cos100πt (A). Biết cuộn dây là thuần cảm. Hãy viết biểu thức u_AB.

Lời giải:

Bài 3: Một dao động lan truyền trong môi trường liên tục từ điểm M đến điểm N cách M một đoạn 7l/3(cm). Sóng truyền với biên độ A không đổi. Biết phương trình sóng tại M có dạng u_M = 3cos2pt (u_M tính bằng cm, t tính bằng giây). Vào thời điểm t₁ tốc độ dao động của phần tử M là 6p(cm/s) thì tốc độ dao động của phần tử N là?

Lời giải:

Phương trình sóng tại N:

Bài 4: Cho đoạn mạch xoay chiều u = U₀cosωt ổn định , có R ,L , C ( L thuần cảm )mắc nối tiếp với R thay đổi .Khi R = 20 Ω thì công suất trên điện trở R cực đại và đồng thời khi đó điều chỉnh tụ C thì điện áp hiệu dụng hai đầu tụ C sẽ giảm . Dung kháng của tụ sẽ là :

Lời giải:

Khi R thay đổi; công suất trên điện trở R cực đại khi  R = | Z_L -  Z_C | (1)

Đồng thời lúc này điều chỉnh tụ C thì điện áp hai hiệu dụng đầu tụ C giảm

Chúng tỏ khi R = 20 Ω = | Z_L -  Z_C | => U_CMAX

Áp dụng  khi U_CMAX => Z_C =  ( R² + Z_L² ) / Z_L  (2)  và đương nhiên Z_C > Z_L

Từ (1) => Z_L = Z_C – R  (3) thay (3) vào (2) => Z_C = 2R = 40 Ω

Bài 5: Một mạch điện không phân nhánh gồm điện trở thuần R = 75Ω, cuộn cảm có độ tự L = (5/4π)H và tụ điện có điện dung C. Dòng điện xoay chiều qua mạch: i = 2 cos 100πt(A). Độ lệch pha giữa điện áp và cường độ dòng điện là π/4.Tính C. Viết biểu thức điện áp giữa hai đầu đoạn mạch trên.

Lời giải: