CUỘN CẢM TRONG MẠCH XOAY CHIỀU doc

CUỘN CẢM TRONG MẠCH XOAY CHIỀU I / MỤC TIÊU :  Hiểu các tác dụng của cuộn cảm trong mạch điện xoay chiều.  Nắm được khái niệm cảm kháng. Biết cách tính cảm kháng và vẽ giản đồ vectơ cho đoạn mạch chỉ có cuộn cảm thuần. II / CHUẨN BỊ : 1 / Giáo viên : Cuộn dây, khóa K, bóng đèn, nguồn điện xoay chiều, dao động ký điện tử. 2 / Học sinh : Xem lại bài 36 + 37 + 38 III / GỢI Ý VỀ TỔ CHỨC HOẠT ĐỘNG DẠY – HỌC : Hoạt động của học sinh Hoạt động của giáo viên Hoạt động 1 : HS : Quan sát thí nghiệm. GV : Hướng dẫn học sinh cách mắc sơ đồ như hình 39.1 HS : Không đổi. HS : Đèn sáng hơn rõ rệt so với khi mở khóa K. HS : Cuộn cảm có tác dụng cản trở dòng điện. Hoạt động 2 : HS : Quan sát thí nghiệm HS : i = I o cost HS : e =  L di dt = LI o sint HS : u = iR AB – e HS : u = U o cos(t + 2  ) GV : Nếu mắc A, B với nguồn điện một chiều thì sau khi đóng hay mở khóa K ta thấy độ sáng của đèn như thế nào ? GV : Nếu mắc A, B với nguồn điện xoay chiều thì sau khi đóng hay mở khóa K ta thấy độ sáng của đèn như thế nào ? GV : Hiện tượng này chứng tỏ điều gì ? GV : Hướg dẫn học sinh quan sát dao động ký điện tử ? GV : Viết biểu thức dòng điện xoay chiều chạy qua cuộn dây thuần cảm ? GV : Viết biểu thức suất điện động cảm ứng xuất hiện trong cuộn cảm ? GV : Với quy ước : chiều dương của dòng điện của dòng điện là chiều chạy từ A đến B. Hãy tìm biểu thức của hiệu điện thế giữa hai đầu cuộn dây ? GV : Hướng dẫn học sinh biến đổi biểu HS : 2  Hoạt động 3 : HS : Bằng O HS : Bằng 2  HS : Học sinh tự vẽ giản đồ vectơ. Hoạt động 4 : HS : Giống nhau HS : R HS : Cản trở dòng điện. thức hiệu điện thế giữa 2 bản của cuộn dây GV : So sánh pha của u và i ? GV : Tại thời điểm t = 0, vectơ quay  I biểu diễn cường độ dòng điện i = I o cost hợp với trục Ox một góc bao nhiêu ? GV : Tại thời điểm t = 0, vectơ quay  L U biểu diễn hiệu điện thế u = U o cos(t + 2  ) hợp với trục Ox một góc bao nhiêu ? GV : Em hãy so sánh biểu thức định luật Ôm cho đoạn mạch một chiều chỉ có điện trở R ? GV : Vai trò của Z L giống đại lượng nào ? GV : Nêu ý nghĩa của Z L ? IV / NỘI DUNG : 1. Thí nghiệm Hình 39.1 Sơ đồ thí nghiệm khảo sát tác dụng của cuộn cảm trong mạch điện 2. Giá trị tức thời của cường độ dòng điện và hiệu điện thế Giả sử có một dòng điện xoay chiều cường độ : i = I o cost (39.1) chạy qua cuộn cảm thuần có độ tự cảm L, cuộn cảm một suất điện cảm ứng e = -L di dt = LI o sint Hiệu điện thế giữa hai điểm A và B là : u = iR AB – e Ở đây R AB là điện trở của đoạn mạch, có giá trị bằng không nên : u = -e = - LI O sint u = U o cos(t + 2  ) (39.2) với U o = LI o Dòng điện qua cuộn cảm thuần biến thiên điều hòa cùng tần số nhưng trễ pha 2  đối với hiệu điện thế giữa hai đầu cuộn cảm. 3. Giản đồ vectơ Như vậy, trong giản đồ vectơ vẽ cho đoạn mạch chỉ có cuộn cảm thuần, U  lập với I  một góc 2  theo chiều dương. Hình 39.4 Giản đồ vectơ cho đoạn mạch chỉ có cuộn cảm thuần và pha ban đầu của dòng điện bằng không. 4. Định luật Ôm cho đoạn mạch chỉ có cuộn cảm thuần. Cảm kháng. Chia hai vế của biểu thức U o = LI o cho 2 ta có U = LI. Nếu đặt Z L = L (39.3) Thì I = L U Z (39.4) Đối với dòng điện xoay chiều tần số góc , đại lượng Z L = L đóng vai trò tương tự như điện trở đối với dòng điện không đổi và được gọi là cảm kháng. Đơn vị của cảm kháng cũng là đơn vị của điện trở. V / CỦNG CỐ VÀ DẶN DÒ : Trả lời câu hỏi 1, 2, 3 và làm bài tập 1, 2 Xem bài 40 . CUỘN CẢM TRONG MẠCH XOAY CHIỀU I / MỤC TIÊU :  Hiểu các tác dụng của cuộn cảm trong mạch điện xoay chiều.  Nắm được khái niệm cảm kháng. Biết cách tính cảm kháng và vẽ. dòng điện xoay chiều chạy qua cuộn dây thuần cảm ? GV : Viết biểu thức suất điện động cảm ứng xuất hiện trong cuộn cảm ? GV : Với quy ước : chiều dương của dòng điện của dòng điện là chiều. của cuộn cảm trong mạch điện 2. Giá trị tức thời của cường độ dòng điện và hiệu điện thế Giả sử có một dòng điện xoay chiều cường độ : i = I o cost (39.1) chạy qua cuộn cảm thuần có độ tự cảm