Đề cương ôn tập Vật lí 12 - Phần 3: Dòng điện xoay chiều giúp bạn ôn tập kiến thức về dòng điện xoay chiều, truyền tải điện năng – máy biến áp, máy phát điện xoay chiều, động cơ không đồng bộ ba pha. Đồng thời nâng cao kỹ năng giải các bài tập dạng đại cương về dòng điện xoay chiều; tìm các đại lượng trên đoạn mạch xoay chiều có R, L, C; viết biểu thức của u và i trên đoạn mạch xoay chiều;... Mời các bạn cùng tham khảo!
III. DỊNG ĐIỆN XOAY CHIỀU A. TĨM TẮT LÝ THUYẾT 1. Dịng điện xoay chiều * Dịng điện và điện áp xoay chiều Dịng điện xoay chiều là dịng điện có cường độ là hàm số sin hay cơsin của thời gian Điện áp xoay chiều là điện áp biến thiên theo hàm số sin hay cơsin của thời gian Tạo ra dịng điện xoay chiều bằng máy phát điện xoay chiều dựa trên cơ sở hiện tượng cảm ứng điện từ Trong một chu kì T dịng điện xoay chiều đổi chiều 2 lần, trong mỗi giây dịng điện xoay chiều đổi chiều 2f lần * Các giá trị hiệu dụng của dịng điện xoay chiều Cường độ hiệu dụng của dịng điện xoay chiều bằng cường độ của một dịng điện khơng đổi, nếu cho hai dịng điện đó lần lượt đi qua cùng một điện trở R trong những khoảng thời gian bằng nhau đủ dài thì nhiệt lượng tỏa ra bằng nhau I U + Cường độ hiệu dụng và điện áp hiệu dụng: I = ; U = 2 + Ampe kế và vơn kế đo cường độ dịng điện và điện áp xoay chiều dựa vào tác dụng nhiệt của dịng điện nên gọi là ampe kế nhiệt và vơn kế nhiệt, số chỉ của chúng là cường độ hiệu dụng và điện áp hiệu dụng của dịng điện xoay chiều + Khi tính tốn, đo lường, các mạch điện xoay chiều, chủ yếu sử dụng các giá trị hiệu dụng * Các loại đoạn mạch xoay chiều U + Đoạn mạch chỉ có điện trở thuần: uR cùng pha với i; I = R R UC + Đoạn mạch chỉ có tụ điện: uC trể pha hơn i góc ; I = ; với ZC = là dung kháng của tụ điện ZC C Tụ điện C khơng cho dịng điện khơng đổi đi qua (cản trở hồn tồn), nhưng lại cho dịng điện xoay chiều đi qua với điện trở (dung kháng): ZC = C + Đoạn mạch chỉ có cuộn cảm thuần: uL sớm pha hơn i góc UL ; với ZL = L là cảm kháng của cuộn dây ZL Cuộn cảm thuần L cho dịng điện khơng đổi đi qua hồn tồn (khơng cản trở) và cho dịng điện xoay chiều đi qua với điện trở (cảm kháng): ZL = L + Đoạn mạch có R, L, C mắc nối tiếp (khơng phân nhánh): Giãn đồ Frenen: Nếu biểu diễn các điện áp xoay chiều trên R, L và C bằng các I = véc tơ tương ứng U R , U L và U C tương ứng thì điện áp xoay chiều trên đoạn mạch R, L, C mắc nối tiếp là: U = U R + U L + U C Dựa vào giãn đồ véc tơ ta thấy: U = U R2 (U L U C ) = I R (Z L Z C ) = I.Z Với Z = R (Z L Z C ) gọi là tổng trở của đoạn mạch RLC Độ lệch pha giữa u và i xác định theo biểu thức: tan = ZL ZC R U Z * Biểu thức điện áp xoay chiều, cường độ dòng điện xoay chiều Nếu i = I0cos( t + i) thì u = U0cos( t + i + ). Nếu u = U0cos( t + u) thì i = I0cos( t + u ) = C L R Cường độ hiệu dụng xác định theo định luật Ôm: I = III 21 Với I0 = U0 Z ZC ; tan = L Z R + Cộng hưởng trong đoạn mạch RLC: Khi ZL = ZC hay L = đó: Z = Zmin = R; I = Imax = thì có hiện tượng cộng hưởng điện. Khi C U U2 ; P = Pmax = ; = 0 R R + Các trường hợp khác: Khi ZL > ZC thì u nhanh pha hơn i (đoạn mạch có tính cảm kháng) Khi ZL