Chứng minh rằng cường độ dòng điện xoay chiều qua cuộn cảm thuần biến thiên trễ pha π/2

Bài 27: Mạch điện xoay chiều chỉ có tụ điện, cuộn cảm

Câu 2 (trang 151 sgk Vật Lí 12 nâng cao): Chứng minh rằng cường độ dòng điện xoay chiều qua cuộn cảm thuần biến thiên trễ pha π/2 đối với điện áp giữa hai đầu cuộn cảm.

Lời giải:

Giả sử có dòng điện xoay chiều i = I₀cosωt (1) chạy qua một cuộn dây thuần cảm L. Dòng điện này biến thiên điều hòa theo thời gian nên nó gây ra trong cuộn cảm một suất điện động tự cảm:

Theo định luật ôm điện áp giữa hai đầu cuộn cảm là:

u = iR - e = -e (vì R = 0)

Từ (1), (3) ta nhận thấy cường độ dòng điện xoay chiều qua cuộn cảm thuần biến thiên trễ pha π/2 đối với điện áp giữa hai đầu cuộn cảm.