Nếu cường độ trong một đoạn mạch xoay chiều có dạng: \(i=I_0\cos\omega t\) (A)
Thì điện áp xoay chiều đặt vào hai đầu đoạn mạch có dạng: \(u=U_0\cos\left(\omega t+\varphi\right)\) (V)
Đại lượng \(\varphi\) được gọi là độ lệch pha giữa \(u\) và \(i\).
I. Mạch điện xoay chiều chỉ có điện trở
Nối hai đầu đoạn mạch chỉ có điện trở \(R\) vào điện áp xoay chiều \(u=U\sqrt{2}\cos\omega t\) thì cường độ dòng điện chạy trong mạch là:
\(i=I\sqrt{2}\cos\omega t\)
Với: \(I=\dfrac{U}{R}\)
Kết luận:
II. Mạch điện xoay chiều chỉ có tụ điện
Tụ điện không cho dòng điện một chiều đi qua, tuy nhiên dòng điện xoay chiều có thể tồn tại trong mạch điện chứa tụ điện.
Nối một tụ điện \(C\) vào nguồn điện xoay chiều tạo nên điện áp giữa hai đầu tụ điện \(u=U\sqrt{2}\cos\omega t\) thì cường độ dòng điện trong mạch là:
\(i=I\sqrt{2}\cos\left(\omega t+\dfrac{\pi}{2}\right)\)
Với: \(I=\dfrac{U}{Z_C}\)
Đại lượng \(Z_C=\dfrac{1}{\omega C}\) được gọi là dung kháng của mạch.
Kết luận:
III. Mạch điện chỉ có cuộn cảm thuần thuần
Cuộn cảm thuần là cuộn cảm có điện trở không đáng kể, khi dòng điện xoay chiều chay qua cuộn cảm sẽ gây ra hiện tượng cảm ứng điện từ.
Đặt vào hai đầu một cuộn cảm thuần có độ tự cảm \(L\) một điện áp xoay chiều có tần số góc \(\omega\), giá trị hiệu dụng \(U\).
Giả sử cường độ dòng điện tức thời trong mạch có biểu thức \(i=I\sqrt{2}\cos\omega t\) thì điện áp tức thời giữa hai đầu cuộn cảm là:
\(u=U\sqrt{2}\cos\left(\omega t+\dfrac{\pi}{2}\right)\)
Với: \(I=\dfrac{U}{Z_L}\)
Đại lượng \(Z_L=\omega L\) được gọi là cảm kháng của mạch.
Kết luận: