Tóm tắt lý thuyết vật lý 12 chương 3 hay nhất

Export HTML To Doc Tóm tắt lý thuyết Vật lý 12 Chương 3 hay nhất Tổng hợp Tóm tắt lý thuyết Vật lý 12 chương 3 hay nhất, đầy đủ nhất giúp bạn củng cố kiến thức và ôn tập tốt hơn Mục lục nội dung Lý th[.]

Tóm tắt lý thuyết Vật lý 12 Chương hay Tổng hợp Tóm tắt lý thuyết Vật lý 12 chương hay nhất, đầy đủ giúp bạn củng cố kiến thức ôn tập tốt Mục lục nội dung Lý thuyết Đại cương dòng điện xoay chiều • Lý thuyết Các mạch điện xoay chiều chứa phần tử • Lý thuyết Mạch có R, L , C mắc nối tiếp • Lý thuyết Cơng suất điện tiêu thụ mạch xoay chiều Hệ số cơng suất • Lý thuyết Truyền tải điện máy biến áp • Lý thuyết Máy phát điện xoay chiều • Lý thuyết Động không đồng ba pha Lý thuyết Đại cương dòng điện xoay chiều I) Dòng điện xoay chiều: - Khái niệm: dòng điện có cường độ hàm số sin cos thời gian i = I0 cos(ωt + φ) - Những đại lượng đặc trưng: i : cường độ dòng điện tức thời I0: cường độ dòng điện cực đại ω: tần số góc w = 2π/T = 2πf ωt + φ: pha dao động i φ: pha ban đầu i I = I0/√2 : cường độ dòng điện hiệu dụng Ý nghĩa: thay dòng điện xoay chiều có cường độ dịng điện cực đại I0 dịng điện khơng đổi, để tác dụng dịng điện (cơng suất nhau) dịng chiều phải có cường độ I Khi tính tốn, đo lường, đại lượng mạch điện xoay chiều, người ta chủ yếu tính đo giá trị hiệu dụng II) Nguyên tắc tạo dòng điện xoay chiều Nguyên tắc: dựa tượng cảm ứng điện từ Khi cho khung dây có N vịng dây, có diện tích S, quay quanh trục với tốc độ góc ω, từ trường B→, có phương vng vng góc với trục quay Tại thời điểm ban đầu góc B→ vec tơ pháp tuyến n→ mặt phẳng khung dây φ Tại thời điểm t, từ thông qua cuộn dây: ф = NBScos⁡α = NBS cos⁡(ωt + φ) Khi mạch xuất suất điện động cảm ứng: Nếu cuộn dây khép kín có điện trở R cường độ dịng cảm ứng mạch là: Đây dòng điện xoay chiều Lý thuyết Các mạch điện xoay chiều chứa phần tử Nếu cường độ dịng điện xoay chiều mạch có dạng i = I0cos⁡(ωt) Thì điện áp xoay chiều hai đầu đoạn mạch có dạng u = U0cos⁡(ωt + φ) φ độ lệch pha u i: → u,i có tần số góc, cần tìm mối quan hệ biên độ độ lệch pha φ Bảng so sáng mạch điện chứa phần tử khác Lý thuyết Mạch có R, L , C mắc nối tiếp I) Định luật Ôm cho đoạn mạch R, L, C mắc nối tiếp * Xét mạch điện gồm điện trở R, cuộn cảm L tụ điện C mắc nối tiếp Giả sử cường độ dòng điện xoay chiều mạch là: i = I√2 cos⁡(ωt) Khi điện đầu điện trở, cuộn cảm tụ điện là: uR = IR√2 cos⁡(ωt) uL = IZL√2 cos⁡(ωt + π/2) uC = IZC√2 cos⁡(ωt - π/2) → Hiệu điện đầu đoạn mạch là: u = uR + uL + uC (1) Sử dụng phương pháp giản đồ Fre-nen để thay phép tổng đại số đại lượng xoay chiều phép tổng vectơ quay tương ứng uL = IZL√2 cos⁡(ωt + π/2) uC = IZC√2 cos⁡(ωt - π/2) → Hiệu điện đầu đoạn mạch là: u = uR + uL + uC (1) Sử dụng phương pháp giản đồ Fre-nen để thay phép tổng đại số đại lượng xoay chiều phép tổng vectơ quay tương ứng Khi phương trình (1) trở thành (được biểu diễn hình vẽ) gọi trở kháng mạch II) Độ lệch pha điện áp dịng điện Từ hình vẽ ta có: tan⁡φ = (UL - UC)/UR = (ZL - ZC)/R Với φ độ lệch pha u với i: φ = φu - φi Nếu ZL > ZC : u sớm pha i góc φ Nếu ZL < ZC : u trễ pha i góc φ III) Hiện tượng cộng hưởng Khi ZL = ZC ↔ ωL = 1/ωC ↔ ω2LC = tan⁡φ = nên Đó tượng cộng hưởng điện Lý thuyết Công suất điện tiêu thụ mạch xoay chiều Hệ số công suất I) Công suất mạch điện xoay chiều * Xét mạch điện xoay chiều có điện áp tức thời hai đầu đoạn mạch cường độ dòng điện xoay chiều mạch là: u = U√2cos⁡(ωt) i = I√2cos⁡(ωt + φ) - Công suất tức thời đoạn mạch p = ui = 2UIcos⁡(ωt) cos⁡(ωt + φ) = UI[cosφ + cos⁡(2ωt + φ)] - Cơng suất trung bình chu kỳ T là: T - Nều thời gian dùng điện t >> T P cơng suất tiêu thụ điện trung bình mạch thời gian t: P = UIcosφ II) Hệ số công suất - Trong cos φ gọi hệ số cơng suất ( - π/2 < φ < π/2 nên < cosφ < 1) - Ý nghĩa cosφ: thể tỷ lệ khả cung cấp công suất điện cho mạch (UI) công suất điện thực tế tiêu thụ mạch - Từ hình vẽ giản đồ vecto mạch RLC mắc nối tiếp ta có: - Nhận xét: Như điện tiêu thụ R mà không tiêu thụ L C - Biến đổi cơng thức tính cơng suất: - Khi điện tiêu thụ mạch khoảng thời gian t là: W= P.t Lý thuyết Truyền tải điện máy biến áp I) Cơng suất hao phí truyền tải điện Điện truyền từ nhà máy phát điện đến nơi tiêu thụ nhờ đường dây có điện trở r Giả sử công suất phát điện nhà máy Pphát = UphátIcos⁡φphát Khi cơng suất hao phí đường dây Php = I2r Do mắc nối tiếp nên cường độ dòng điện phát cường độ dòng điện dây nên Nhận xét: Muốn giảm cơng suất hao phí đường dây ta + Giảm thay đồng vật liệu dẫn điện tốt bạc, vật liệu siêu dẫn, → tốn Tăng diện tích dây → khối lượng đồng tăng lên, lượng cột điện tăng lên → tốn + Tăng hiệu điện nơi phát: Uphát tăng 10 lần Php giảm 100 lần → hiểu quả, không tốn kém→ cần thiết bị biến đổi điện áp Hiệu suất truyền tải điện năng: II) Máy biến áp: - Khái niệm: máy biến áp máy biến đổi điện áp xoay chiều - Kí hiệu: hình bên - Phân loại: +) Máy tăng áp: máy làm tăng hiệu điện xoay chiều +) Máy giảm áp: máy làm giảm hiệu điện xoay chiều - Cấu tạo: phận chính: +) Lõi biến áp: khung sắt non có pha silic giúp truyền tồn từ thơng từ cuộn dây sang cuộn dây +) Hai cuộn dây D1,D2 quấn cạnh đối diện khung, có điện trở nhỏ hệ số tự cảm lớn, có số vịng dây N1,N2 Cuộn dây nối vào nguồn phát điện gọi cuộn sơ cấp, cuộn dây nối sơ tiêu thụ cuộn thứ cấp - Nguyên tắc hoạt động: dựa vào tượng cảm ứng điện từ Khi đặt hiệu điện xoay chiều có giá trị hiệu dụng U1 vào đầu cuộn dây sơ cấp có N1 vịng, tạo dịng xoay chiều có giá trị hiệu dụng I1 Nhờ lõi biến áp mà từ thông vịng dây cuộn sơ cấp ln từ thơng vịng dây cuộn thứ cấp Ф Vì dịng điện xoay chiều nên tư thơng sinh biến thiên điều hịa với tần số nên cuộn thứ cấp xuất hiệu điện thứ cấp có giá trị hiệu dụng U2 có cường độ dịng điện có giá trị hiệu dụng I2 - Ứng dụng: nấu chảy kim loại, hàn điện, dùng truyền tải điện nhà máy phát điện cần sử dụng máy tăng áp đẻ tăng hiệu điện trước phát làm giảm hao phí đường dây, nơi tiêu thụ cần máy hạ áp để có hiệu điện phù hợp để sử dụng, - Thực nghiệm chứng minh: Nếu máy biến áp lý tưởng ( khơng có hao phí điện P1 = P2) Lý thuyết Máy phát điện xoay chiều I) Máy phát điện xoay chiều pha - Khái niệm: máy tạo suất điện động xoay chiều hình sin - Cấu tạo: phần cảm: nam châm Phần ứng: cuộn dây nối với Phần quay gọi rôto, phần đứng yên gọi stato - Nguyên tắc hoạt động: dựa vào tượng cảm ứng điện từ Phần cảm với p nam châm (p cặp cực) tạo từ thông xuyên qua phần ứng (khung dây) Khi hai phận quay với tốc độ n (vịng/s) từ thơng qua phần ứng biên thiên với tần số f = pn, nên phần ứng có suất điện động xoay chiều hình sin tần số f II) Máy phát điện xoay chiều ba pha - Khái niệm: máy tạo ba suất điện động xoay chiều hình sin tần số, biên độ lệch pha 2π/3 - Cấu tạo: Ba cuộn dây hình trụ giống gắn cố định vành tròn vị trí đối xứng Một nam chân quay quanh trục O với tốc độ góc ω khơng đổi - Nguyên tắc hoạt động: tương tự máy phát điện xoay chiều pha Khi nam châm quay thông cuộn dây biên thiên với tần số góc ω, biên độ, lệch pha 2π/3( ba cuộn dây đặt vị trí đối xứng ( trục cuộn dây đồng quy O lệch 2π/3) - Ứng dụng: tạo dòng điện xoay chiều ba pha: hệ dịng điện xoay chiều hình sin có tần số, lệch pha 2π/3, tải đối xứng dịng điện có biên độ Ưu điểm dòng điện ba pha: truyền tải điện xa tiết kiệm dây, cung cấp điện cho độ điện ba pha, dùng phổ biến nhà máy xí nghiệp Lý thuyết Động khơng đồng ba pha I) Động không đồng - Từ trường quay: từ trường có vectơ cảm ứng từ B ⃗ quay không gian VD: nam châm quay quanh trục tạo từ trường quay - Sự quay đồng bộ: hai vật quay với tốc độ góc VD: đặt nam châm thử cực nam châm chữ U quay với tốc độ góc ω, nam châm thử quay với tốc độ góc ω - Sự quay khơng đồng bộ: hai vật quay với tốc độ khác VD: đặt khung dây kín cực nam châm chữ U quay với tốc độ góc ω quanh trục ∆, khung dây quay xung quanh trục Khi nam châm quay từ thông qua khung dây biên thiên nên xuất dòng điện cảm ứng khung dây ( tượng cảm ứng điện từ) lực từ tác dụng mơmen ngẫu lực lên khung dây làm khung dây quay nhanh dần đuổi theo từ trường Tuy nhiên tốc độ khung dây tăng lên tốc độ biến thiên từ thơng giảm đi, dịng điện khung dây giảm mo mem ngẫu lực lại giảm momen lực từ cân với mômen lực cản khung dây quay với tốc độ góc nhỏ tốc độ góc nam châm Động không đồng bộ: động hoạt động dựa nguyên tắc quay không đồng II) Động không đồng ba pha - Khái niệm: động sử dụng dòng điện ba pha để tạo quay không đồng - Cấu tạo: Stato: phân tạo từ trường quay: gồm ba cuộn dây giống hệt đặt tai vị trí đối xứng vịng trịn Rơto: khung dây dẫn quay tác dụng từ trường quay đặt lịng stato (để tăng hiệu ta ghép nhiều khung dây đồng trục quay gọi rôto lồng sắt) - Nguyên tắc hoạt động: Khi cho dòng điện xoay chiều pha, tần số ω qua cuộn dây stato, tâm O vịng trịn có từ trường quay với tần số ωB tần số ω Khi từ trường quay làm rơto quay theo với tốc độ góc ω' nhỏ ω hay ω = ωB > ω' ... dòng điện dây nên Nhận xét: Muốn giảm cơng suất hao phí đường dây ta + Giảm thay đồng vật liệu dẫn điện tốt bạc, vật liệu siêu dẫn, → tốn Tăng diện tích dây → khối lượng đồng tăng lên, lượng... hiệu điện phù hợp để sử dụng, - Thực nghiệm chứng minh: Nếu máy biến áp lý tưởng ( khơng có hao phí điện P1 = P2) Lý thuyết Máy phát điện xoay chiều I) Máy phát điện xoay chiều pha - Khái niệm:... lệch pha 2π /3( ba cuộn dây đặt vị trí đối xứng ( trục cuộn dây đồng quy O lệch 2π /3) - Ứng dụng: tạo dòng điện xoay chiều ba pha: hệ dịng điện xoay chiều hình sin có tần số, lệch pha 2π /3, tải đối