Nhờ giải thích sự lệch pha giữa dòng điện và điện áp xoay chiều khi qua cuộn cảm và tụ điện?

chắc dienabc mới học cấp 3, chứ vô DH rồi mà lại yêu cầu vậy thì , đó là yêu cầu, chứ kô phải ở câu hỏi nhé.
bạn nên đọc cuốn vât lí đại cương cho kĩ vô, rồi chỗ nào ko hiểu thì cứ nghiền ngẫm, rồi từ từ nó cũng sẽ thông thôi.
vật lí thì có nhiều cái rất trừu tượng, nhất là ở ngành điện.
không chứng minh bằng công thức vì nó thuần túy toán học quá, nếu theo sách vở như vậy thì không hiểu rõ bản chất của hiện tượng! ạc, chết mất. có hiểu rõ bản chất thì mới đưa ra biểu thức toán học được bạn ạ, bạn chỉ mới đọc đại khái là như vậy, muốn hiểu vậy thì chỉ là cưỡi ngựa xem hoa thôi.

Người đưa ra công thức chắc chắn hiểu được bản chất của hiện tượng, nhưng người học công thức thì chưa chắc đã hiểu bản chất hiện tượng. Ví dụ có người làm các toán đạo hàm rất nhanh, tích phân rất nhanh, nhưng nếu không biết đạo hàm có ý nghĩa là gì, tích phân có ý nghĩa là gì thì suốt đời chắc chỉ biết... làm toán, không ứng dụng được vào trong cuộc sống thực tiễn, đó cũng là hậu quả của cách học dễ dãi, hời hợt, dễ chấp nhận kết quả mà ko đi sâu vào bản chất. Ví dụ: à, chúng ta thấy rằng dòng điện khi đi qua cuộn cảm thì điện áp của nó là bằng giá trị điện cảm nhân với đạo hàm của dòng điện theo thời gian, kết quả là ở hàm sin biểu diễn giá trị của điện áp có lòi ra thêm cái Pi/2, ha ha, vậy là chứng tỏ áp sớm pha hơn dòng điện nhé, học như vậy thì... ai cũng học được, cần gì nghiền ngẫm cho nó mệt...

Đoạn này bạn nói rất đúng!

Chào bạn dienabc.
Tui cũng thuộc trường phái khoái bản chất hơn công thức như bạn. Tui cũng từng thắc mắc U=0 thì sao I cực đại được. Nay tui xin nói ra việc lý giải của tui.
1. Việc bạn đưa ra đồ thị và bạn đưa ra giả thuyết U=0 thì đóng khóa K là 2 việc khác nhau. Đồ thị của bạn đưa ra là chế độ làm việc xác lập, việc đóng khóa K (bất cứ thời điểm nào) là 1 quá trình quá độ. Trong quá trình quá độ thì dòng điện không theo đồ thị hình sin đâu. Cái này nếu bạn học sâu vào ngành điện bạn sẽ hiểu.
2. Tôi sẽ giải thích cho bạn thấy điện áp U=0 nhưng I cực đại bằng dòng điện 1 chiều.
Khi bạn đóng 1 nguồn áp U=Uo vào 1 tụ điện chưa tích điện hiện tượng gì sẽ xảy ra? (Nhắc lại 1 tý điện áp trên tụ điện có được là do các điện tích tích tụ trên bản cực mà ra U=Q/C. Như vậy khi tụ chưa tích điện thì U tụ =0) . Ngay lúc khóa K vừa chập vào mà đo trên 2 bản cực thì U vẫn là 0 (nhiều bạn hiểu nhầm là đóng khóa vào thì U tụ =U nguồn) vì tụ vẫn chưa được tích 1 tý điện tích nào. Vậy thì toàn bộ điện áp nguồn đi đâu? Nó rơi tất cả lên tổng trở nguồn bằng việc tạo ra 1 dòng lớn nhất (dòng ngắn mạch). Dòng điện này sẽ tạo ra điện tích trên 2 bản cực và thông qua đó sẽ tạo được U tụ. Do đó dòng điện sẽ giảm dần còn U tụ tăng dần cho đến khi U tụ =Uo.
Như vậy ta thấy rằng khi đột ngột áp 1 điện áp Uo vào tụ điện thì ngay lúc đó dòng nạp tụ là cực đại mà điện áp trên tụ thì =0.
Điện xoay chiều cũng là điện 1 chiều trên từng bán kỳ. Lý luận tương tự bạn sẽ giải thích được đối với điện xoay chiều.
Chúc vui.

Đúng vậy, đây cũng chính là điều mà tớ muốn nói trước đây

Với trình độ của bạn dienabc hiện nay, giải thích như vậy là ổn đấy.

Cám ơn bạn kieuvulinh về sự nhiệt tình của bạn, lời giải thích của bạn tôi nghĩ đã khá ổn, nhưng theo tôi nếu bạn đưa thêm khái niệm sức điện động vào để giải thích như gợi ý của bạn duankimloai thì có thể sẽ hay hơn. Theo bạn, tôi giải thích thế này ổn không: lúc ta đóng một nguồn điện vào tụ điện, lúc đó sức điện động của nguồn điện sẽ đẩy các electron từ bản cực này sang bản cực kia của nguồn điện tạo thành dòng điện chạy trong mạch và hai bản cực của tụ điện hình thành các cực tính trái dấu, giữa hai bản cực xuất hiện điện áp, tại thời điểm ban đầu do điện áp của tụ điện =0 nên dòng điện là cực đại (không có sự cản trở của điện trường của tụ điện)... và ta cũng có thể kết luận: dòng điện dao động cùng pha với sức điện động (điện áp nguồn), nó chỉ lệch pha với điện áp trên tụ điện mà thôi. Và nói về bản chất thì trên cuộn cảm cũng như tụ điện không có sự sớm pha mà chỉ có sự chậm pha so với nguồn thôi. Trên cuộn cảm, điện áp cùng pha với sức điện động, còn dòng điện chậm pha hơn sức điện động; trên tụ điện dòng điện cùng pha với sức điện động, còn điện áp thì chậm pha hơn sức điện động...
Đấy là giải thích theo cách hiểu của tôi, nếu chưa chính xác nhờ các bạn góp ý thêm!

Giả sử bạn dang lái xe hơi, nếu bạn giữ 1 vận tốc thật đều, bạn sẽ không cảm thấy 1 lực nào trên người mình cả. Tuy nhiên nếu bạn tăng vận tốc, bạn sẽ cảm thấy 1 lực đè nặng trên người. Càng tăng nhanh, lực càng mạnh hơn. Sự tăng vận tốc này chính là gia tốc hoặc ?orate of change? như đã nói đến trong bài của bạn điệnabc.
Khi học điện bạn cũng biết công thức sau đây:
Ic = C (dVc / dt)
Công thức này cho bạn thấy rằng dòng của tụ tùy thuộc vào ?orate of change? của điện áp tụ. Điện áp đổi càng nhanh, dòng càng lớn. Tần số cũng ảnh hưởng đến rate of change của điện áp, vì thế tần số càng cao, dòng cũng sẽ tăng theo.
Trong làn sóng hình Sin, lúc điện áp đi ngang qua o, đâ là lúc rate of change cao nhất, vì thế dòng lúc này sẽ cao nhất, ( electron từ bảng tụ di chuyển về nguồn, và ở bên kia, electron di chuyển từ nguồn về bảng tụ, electron không đi qua 2 bảng tụ) vì thế dòng sẽ dẫn trước điện áp 90 độ.
Điểm cần lưu ý trong bài của dienabc là người viết phải giả sử rằng dòng điện phải đang lưu hành bình thường và mạch điện phải đóng từ trước (assume that the AC voltage has bên acting on the capacitor for some time before the time represented by the starting point of the sine wave?. Tại sao vấn đề này quan trọng?
Lý do khi mạch điện của tụ đang mở, nếu bạn đóng khoá đúng lúc voltage = 0, dòng của nguồn đang ở cao điểm, nó sẽ bị ?oovershoot? (giống như dòng nước đang chảy bi nghẽn) vì không có thời gian để build up the charge. Trường hợp này gọi là transient. Khi đóng hay mở tụ hoặc tụ bù, transient cần phải được thẩm định để định mức đúng cho máy cắt, CB?..

Đoạn đo đỏ trên khá là quan trọng đó, cơ mà trong cách giải thích của bạn chưa nói rõ được điều này, bạn có thể giải thích kỹ thêm không?
Thân

Theo tôi các bạn có thể có vấn đề khi nghĩ rằng electron đi ngang qua 2 bản cực, hy vọng một hôm khác có thể thảo luận xa hơn với các bạn về ván đề này.
Nói tóm lại, khi nguồn điện áp được nối vào 2 bảng của tụ điện, electron từ 1 bên của bảng tụ sẽ chạy về nguồn khiến bảng này trở thành +, ở bên kia nguồn sẽ đẩy electron về bảng khiến bảng này mang âm tính. Không có electron nào trao đổi giữa hai bảng tụ. Electron sẽ ngưng di chuyển khi voltage của tụ bằng với voltage của nguồn.
Ngay cả khi người ta dặt dielectric giữa 2 bảng tụ cũng không có electron nào đi ngang qua bảng, tất cả charges + và - trong dielectric sẽ xếp hàng thành dipole để tạo thành một electric field mới chống lại và lảm giảm electric field ban đầu. Vì electric field bị giảm, bảng tụ sẽ kéo thêm electrons và vì thế làm tăng khả năng giữ điện tức là tăng capacitance cho tụ điện.