đại cương về dòng điện xoay chiều

CHƯƠNG III: DÒNG ĐIỆN XOAY CHIỀU BÀI 12: BÀI 12: ĐẠI CƯƠNG VỀ DÒNG ĐIỆN XOAY CHIỀU ►▼◄ I KHÁI NIỆM VỀ DÒNG ĐIỆN XOAY CHIỀU II NGUYÊN TẮC TẠO RA DÒNG ĐIỆN XOAY CHIỀU III GIÁ TRỊ HIỆU DỤNG BÀI 12: ĐẠI CƯƠNG VỀ DÒNG ĐIỆN XOAY CHIỀU I Khái niệm dòng điện xoay chiều Dòng điện xoay chiều chiều không hay đổi gọi làchiều dòng dòng điệnđiện chạyxoay theochiều Nhắc lại định nghĩa dòng điện không đổi? chiềusin hình với cường độ hiệu dụng không đổi theo thời gian Định nghĩa: dòng điện xoay chiều dòng điện có cường độ biến thiên tuần hoàn với thời gian theo quy luật ham sin cosin Biểu thức: i = I0 cos(ωt + φ) (12.1) Trong đó: i cường độ dòng điện tức thời I0 >0, cường độ cực đại ω >0, tần số góc, T = 2л/ω chu kì f = ω/2л tần số i α = ωt +φ pha i φ pha ban đầu BÀI 12: ĐẠI CƯƠNG VỀ DÒNG ĐIỆN XOAY CHIỀU C2: a) i = 5cos(100лt+ л/4) có: I0 = 5A, ω = 100л rad/s, T = 1/50 s, f = 50 Hz, φ = л/4 rad b) i = 2√2cos(100лt – л/3) có: I0 = 2√2A, ω = 100л rad/s, T = 1/50 s, f = 50 Hz, φ = - л/3 rad c) i = - 5√2cos(100лt ) = 5√2cos(100лt ± л) có: I0 = 5√2 ω = 100л rad/s, T = 1/50 s, f = 50 Hz, φ = ± л rad BÀI 12: ĐẠI CƯƠNG VỀ DÒNG ĐIỆN XOAY CHIỀU I0 i T/8 C3 : t T T o Đồ thị hình sin i cắt trục hoành điểm có toạ độ: (T/8 +T/4) + k T/2 = 3T/8 + k.T/2 o Đồ thị hình sin i cắt trục tung điểm có toạ độ: Ta có: t = T/8 i = I0 nên i = I0 cos( ω.T/8 + φ) = I0 Suy ra: cos(л/4 + φ) = = cos 00 → φ = -л/4 rad BÀI 12: ĐẠI CƯƠNG VỀ DÒNG ĐIỆN XOAY CHIỀU II Nguyên tắc tạo dòng điện xoay chiều  Cho cuộn dây tròn dẹt hai đầu ω khép kín qya xung quanh trục Δ cố định đồng phẳng với cuộn dây Hệ B thống đặt từ trường B có phương vuông góc với trục Δ α  Gọi α góc hợp B n  Giả sử t = 0, α = n Δ  Tại t, α = ωt NBScosα NBScos(ωt) VậyФtừ= thông qua = mạch lúc xác định nào? Khi từ thông qua trongmạch mạchbiến biếnthiên thiênthìthìtrong có mạch tượng xuấtgì suất xảyđiện ra? động cảm ứng ec II Nguyên tắc tạo dòng điện xoay chiều ec tính dựa vàodựa định luật nào? VàFa-ra-đây: định luật Độ dược ec xác định vào định luật lớn phát biểu động nào? suất điện cảm ứng xuất mạch kín tỉ lệ với tốc độ thông qua mạch kín e =biến - dФthiên / dt =từNBSsinωt (12.2)  Nếu Vìmạch mạchkín kínthì nên trong mạch mạch sẽ xuất suất hiện đạidòng lượng điện nào? cảm ứng Và cuộn dây có điện trở nên i xác định theo công thức: i=e/R (12.3) i = (NBS / R).sinωt  Dòng điện i công thức (12.3) dòng điện xoay chiều với tần số góc ω i cường độ tức thời Dựa vào biểu (12.4) nêu giá trị cực đại I0 = thức NBS (12.3) / R em dòng điện xoay chiều bao nhiêu? Chú ý: cường độ dòng điện tạo kĩ thuật phải có tần số thống thiết bị dòng xoay chiều ghép nối với III Giá trị hiệu dụng Đặt vấn đề: Thực nghiệm chứng minh dòng điện xoay chiều có hiệu ứng toả nhiệy Jun-Lenxơ nên cho dòng điện xoay chiều chạy qua đoạn dây dẫn có điện trở R dây dẫn nóng lên, chứng tỏ có nhiệt lượng toả dây dẫn nhiệt lượng lượng điện tiêu thụ R Cường độ dòng điện hiệu dụng  Nếu i = I0cosωt cường độ dòng điện tức thời chạy qua R công suất tiêu thụ R tính nào? p = Ri2 = R I02cos2ωt (12.5)  Em có nhận xét giá trị p?  Vì hàm cos2 ωt hàm tuần hoàn nên p biến thiên tuần hoàn theo t, p gọi công suất tức thời Do tính điện tiêu thụ người ta tính giá trị trung bình p chu kì T p = RI02 cos2ωt (12.6) Cường độ dòng điện hiệu dụng (12.6) p = RI02 cos2ωt Chú ý: Giá trị trung bình số hàm lượng giác chu kì T sinωt = 0; cos ωt = sin2 ωt = (1/2) [1 – cos(2ωt )] =1/2 cos2 ωt = (1/2) [1+ cos(2ωt) ] = 1/2 Do giá trị trung bình p là: p = p = (1/2)RI02 (12.7)  Công thức (12.7) có đưa dạng biểu thức định luật Jun dòng điện Em viết biểu P = xoay RI2 chiều (12.8) thức này? Cường độ dòng điện hiệu dụng p = p = (1/2)RI02 (12.7) P = RI2 (12.8) So sánh hai biểu thức (12.7) (12.8) em rút điều gì? I I0 I = I = Hay: (12.9) 2  Đại lượng I gọi giá trị hiệu dụng dòng điện xoay chiều (cường độ hiệu dụng) Định nghĩa: Cường độ hiệu dụng dòng xoay chiều đại lượng có giá trị cường độ dòng không đổi, cho qua điện trở R công suất tiêu thụ R dòng điện không đổi công suất trung bình tiêu thụ R dòng điện xoay chiều nói 3 Giá trị hiêu dụng  Các đại lượng khác dòng điện xoay chiều hàm sin cosin theo t người ta dùng định nghĩa giá trị hiệu dụng tương ứng như: điện áp hiệu dụng, suất điện động hiệu dụng  Vậy: giá trị hiệu dụng = giá trị cực đại / √2  Vì sử dụng giá trị hiệu dụng để tính toán mạch điện xoay chiều thuận công thức tương đương với dòng chiều không đổi Vì giá trị ghi trren thiết bị điện giá trị hiệu dụng CỦNG CỐ C4: Tính điện tiêu thụ dòng điện xoay chiều điện trở R 1h? Đáp án: A = p t = p 1= p Tính C giá trị điện trung xoaybình chiềutheo có ghi t của: 220V Hãy tính giá trị cực 5: Mạch đại điện áp? b/ 2cos100лt; a/ 2của sin100лt; c/ sin(100лt + л/6) Đáp án: U0 = U.√2 = 220 √2 ≈ 311V d/ 4sin2100лt; e/ 3cos(100лt-л/3); Đáp án: a/ 0; b/ 0; c/ 0; d/ 2; e/ HƯỚNG DẪN VỀ NHÀ Những kiến thức cần phải nắn kĩ qua tiết học là: - Biểu thức cường độ dòng tức thời ý nghĩa đại lượng biểu thức - Công thức tính giá trị hiệu dụng đại lượng điện dòng điện xoay chiều Bài tập nhà: Làm tất tập SGK/ 66 Ôn lại công thức tụ điện suất điện động tự cảm [...]... toán các mạch điện xoay chiều rất thuận vì các công thức của nó tương đương với dòng một chiều không đổi Vì thế các giá trị ghi trren các thiết bị điện là các giá trị hiệu dụng CỦNG CỐ C4: Tính điện năng tiêu thụ của dòng điện xoay chiều trên điện trở R trong 1h? Đáp án: A = p t = p 1= p Tính C giá trị điện trung xoaybình chiềutheo có ghi t của: 220V Hãy tính giá trị cực 5: Mạch đại điện áp? b/ 2cos100лt;... tiêu thụ trong R bởi dòng điện không đổi ấy bằng công suất trung bình tiêu thụ trong R bởi dòng điện xoay chiều nói trên 3 Giá trị hiêu dụng  Các đại lượng khác đối với dòng điện xoay chiều cũng là hàm sin hoặc cosin theo t thì người ta cũng dùng định nghĩa các giá trị hiệu dụng tương ứng như: điện áp hiệu dụng, suất điện động hiệu dụng  Vậy: giá trị hiệu dụng = giá trị cực đại / √2  Vì sử dụng... Cường độ dòng điện hiệu dụng p = p = (1/2)RI02 (12.7) P = RI2 (12.8) So sánh hai biểu thức (12.7) và (12.8) em rút ra được điều gì? 2 I I0 2 0 I = I = Hay: (12.9) 2 2  Đại lượng I được gọi là giá trị hiệu dụng của dòng điện xoay chiều (cường độ hiệu dụng) Định nghĩa: Cường độ hiệu dụng của dòng xoay chiều là đại lượng có giá trị bằng cường độ của một dòng không đổi, sao cho khi đi qua cùng một điện trở... a/ 0; b/ 0; c/ 0; d/ 2; e/ 0 HƯỚNG DẪN VỀ NHÀ Những kiến thức cần phải nắn kĩ qua tiết học này là: - Biểu thức cường độ dòng tức thời và ý nghĩa của các đại lượng trong biểu thức - Công thức tính các giá trị hiệu dụng của các đại lượng điện trong dòng điện xoay chiều Bài tập về nhà: Làm tất cả các bài tập trong SGK/ 66 Ôn lại các công thức về tụ điện và suất điện động tự cảm ...BÀI 12: ĐẠI CƯƠNG VỀ DÒNG ĐIỆN XOAY CHIỀU ►▼◄ I KHÁI NIỆM VỀ DÒNG ĐIỆN XOAY CHIỀU II NGUYÊN TẮC TẠO RA DÒNG ĐIỆN XOAY CHIỀU III GIÁ TRỊ HIỆU DỤNG BÀI 12: ĐẠI CƯƠNG VỀ DÒNG ĐIỆN XOAY CHIỀU I Khái... XOAY CHIỀU I Khái niệm dòng điện xoay chiều Dòng điện xoay chiều chiều không hay đổi gọi l chiều dòng dòng điện iện chạyxoay theochiều Nhắc lại định nghĩa dòng điện không đổi? chiềusin hình với cường... φ) = I0 Suy ra: cos(л/4 + φ) = = cos 00 → φ = -л/4 rad BÀI 12: ĐẠI CƯƠNG VỀ DÒNG ĐIỆN XOAY CHIỀU II Nguyên tắc tạo dòng điện xoay chiều  Cho cuộn dây tròn dẹt hai đầu ω khép kín qya xung quanh