Bài 13. Các mạch điện xoay chiều

CÁC MẠCH ĐIỆN XOAY CHIỀU Bài 13 TIẾT 22 - BÀI 13 KIỂM TRA BÀI CŨ 2. Viết biểu thức dòng điện có biên độ 10A, tần số 50Hz và có pha ban đầu bằng 0. CÁC MẠCH ĐIỆN XOAY CHIỀU 1. Viết biểu thức cường độ dòng điện xoay chiều tổng quát, gọi tên của các đại lượng. 3. Viết biểu thức hiệu điện thế có biên độ 200V, cùng tần số với dòng điện trên, lần lượt cùng pha, sớm pha vuông góc, trễ pha vuông góc với dòng điện trên. A. 50 (Hz) B. 100 (Hz) C. 100 (Hz) D. 100 (rad/s) SAI ĐÚNG SAI SAI Câu 4 : Điện áp tức thời giữa 2 đầu của một đoạn mạch xoay chiều là :   Vtu  100cos80 Tần số góc của dòng điện bằng bao nhiêu? A. 80V B. 40V SAI ĐÚNG SAI SAI Câu 5 : Điện áp tức thời giữa 2 đầu của một đoạn mạch xoay chiều là :   Vtu  100cos80 Điện áp hiệu dụng giữa 2 đầu đoạn mạch là bao nhiêu? D. 40 2 V C. 80 2 V CÁC MẠCH ĐIỆN XOAY CHIỀU Các thiết bị tiêu thụ điện có rất nhiêu loại. Có thiết bị chỉ có tác dụng tỏa nhiệt như ấm đun nước, bàn là, bóng đèn dây tóc…. * Những thiết bị này liệt vào hàng điện trở thuần R CÁC MẠCH ĐIỆN XOAY CHIỀU Các thiết bị tiêu thụ điện có rất nhiêu loại. Có thiết bị chỉ có tác dụng tỏa nhiệt như ấm đun nước, bàn là, bóng đèn dây tóc. Có loại thì có có tác dụng sinh ra từ trường như máy biến áp, chấn lưu đèn ống, … * Những thiết bị này liệt vào hàng điện trở thuần * Những thiết bị này gọi chung là cuộn cảm L CÁC MẠCH ĐIỆN XOAY CHIỀU Các thiết bị tiêu thụ điện có rất nhiêu loại. Có thiết bị chỉ có tác dụng tỏa nhiệt như ấm đun nước, bàn là, bóng đèn dây tóc. Những thiết bị này liệt vào hàng điện trở thuần. Có loại thì có có tác dụng sinh ra từ trường như máy biến áp, chấn lưu đèn ống, Những thiết bị này gọi chung là cuộn cảm. Có loại có tác dụng tích điện. Đó là những chiếc tụ điện Như vậy các thiết bị tiêu thụ điện mặc dù có rất nhiều nhưng có thể được phân thành ba loại: Điện trở Tụ điện Cuộn cảm. L R C C * Độ lệch pha giữa điện áp và dòng điện trong đoạn mạch xoay chiều   0i i I cos t      0u u U cos t    ui     CÁC MẠCH ĐIỆN XOAY CHIỀU + Độ lệch pha giữa điện áp và dòng điện: + Biểu thức dòng điện: + Biểu thức điện áp: Mạch tiêu thụ  u i   i I 2cos t      u U 2cos t    + Dòng điện và điện áp có cùng tần số góc  (cùng f, cùng T) CÁC MẠCH ĐIỆN XOAY CHIỀU +  là độ lệch pha giữa điện áp và dòng điện: + Nếu  i = 0, biểu thức dòng điện: + Khi đó  u =  biểu thức điện áp sẽ là: Mạch tiêu thụ  u i 0 0 0 u sớm pha so với i  u trễ pha so với i  u cùng pha với i Nếu: i = I 0 cost = I cost 2 u = U 0 cos(t+) = U cos(t+) 2  U i R Điện áp hai đầu đoạn mạch: Cường độ dòng điện tức thời trong mạch: 1. Quan hệ giữa điện áp và cường độ dòng điện: 2. Định luật Ôm:   u U 2cos t u i R    I 2cos t   U 2 cos t R  u cùng pha với i:  u =  i . U I R  U I.R hay Nội dung định luật Ôm đối với mạch điện xoay chiều thuần điện trở. SGK I. MẠCH ĐIỆN XOAY CHIỀU CHỈ CÓ ĐIỆN TRỞ THUẦN [...]... cos(t+/2) II MẠCH ĐIỆN XOAY CHIỀU CHỈ CÓ TỤ ĐIỆN  2 Khảo sát mạch điện xoay chiều thuần C i u= U 2 cost i = I 2 cos(t+/2) u C Mạch thuần C: u chậm pha hơn i góc /2 uC = i - /2 b Nếu i=0 thì: i= I 2 cost u=U 2 cos(t-/2) * Định luật Ôm cho đoạn mạch chỉ chứa tụ điện: U Từ công thức: I = CU  I  1 C 1 Đặt ZC  C U  I ZC ZC gọi là dung kháng () II MẠCH ĐIỆN XOAY CHIỀU CHỈ CÓ TỤ ĐIỆN  2... dòng điện xoay chiều đi qua nhưng có tác dụng cản trở dòng điện xoay chiều, gây ra dung kháng II MẠCH ĐIỆN XOAY CHIỀU CHỈ CÓ TỤ ĐIỆN  2 Khảo sát mạch điện xoay TIẾT 22 - BÀI 13 CÁC MẠCH ĐIỆN XOAY CHIỀU KIỂM TRA BÀI CŨ Viết biểu thức cường độ dòng điện xoay chiều tổng quát, gọi tên đại lượng  Viết biểu thức dòng điện có biên độ 10A, tần số 50Hz có pha ban đầu  Viết biểu thức hiệu điện có biên độ 200V, tần số với dòng điện trên, pha, sớm pha vuông góc, trễ pha vuông góc với dòng điện TIẾT 22 - BÀI 13 CÁC MẠCH ĐIỆN XOAY CHIỀU Các thiết bị tiêu thụ điện có nhiêu loại Có thiết bị có tác dụng tỏa nhiệt ấm đun nước, bàn là, bóng đèn dây tóc * Những thiết bị liệt vào hàng điện trở Có loại có có tác dụng sinh từ trường máy biến áp, chấn lưu đèn ống, … * Những thiết bị gọi chung cuộn cảm Có loại có tác dụng tích điện * Đó tụ điện Như thiết bị tiêu thụ điện có nhiều phân thành ba loại: Điện trở R Tụ điện C Cuộn cảm L TIẾT 22 - BÀI 13 CÁC MẠCH ĐIỆN XOAY CHIỀU * Độ lệch pha điện áp dòng điện đoạn mạch xoay chiều u ∼ + Biểu thức dòng điện: i = I0 cos ( ωt + ϕi ) = I cos ( ωt + ϕi ) + Biểu thức điện áp: u = U cos ( ωt + ϕu ) i Mạch tiêu thụ = U cos ( ωt + ϕu ) + Độ lệch pha điện áp dòng điện: ϕ = ϕu − ϕi Chú ý: Đại lượng ký hiệu ϕ mạch điện xoay chiều phải hiểu ∆ϕ Nếu: ϕ > u sớm phaϕ so với i ϕdòng chiều tồn mạch có chứa tụ điện C Đ + TN2: Bố trí hình vẽ ∼ Quan sát: Đèn sáng => có dòng điện chạy qua tụ * Kết luận: Dòng điện xoay chiều tồn mạch chứa tụ điện C Đ ? Hãy nhận xét tác dụng tụ điện dòng điện không đổi dòng điện xoay chiều II MẠCH ĐIỆN XOAY CHIỀU CHỈ CÓ TỤ ĐIỆN ∼ Khảo sát mạch điện xoay chiều chứa tụ điện u u = U cos ωt = U cos ωt i C + Điện tích tụ điện: q = Cu = CU cos ωt ∆q + Cường độ dòng điện mạch i = ∆t dq π  i= =q’ = −ωCU sin ωt = UωC cos  ωt + ÷ dt 2  π  i = I cos  ωt + ÷ với I = UωC biểupha định ? Hãy Hãy phát so sánh   1của luật Ohm dao cho biết động vai trò u C i = I cos ω t C b/ Nếu ϕi = thì: mạch mạch? có tụ ωđiện i π  u = U cos  ωt − ÷ π 2  ϕuC = ϕi − Đơn vị? + a/ Điện áp hai tụ điện: * Định luật Ohm cho đoạn mạch chứa tụ điện: Từ công thức: I= UωC U I= ZC ZC = ωC U U I = R C dung kháng mạch ZC ( Ω ) ω Gọi ⇒ I= uuuu r U 0C ur I0 c/ Pha dao động: Điện áp hai tụ trễ pha π/2 so với cường độ dòng điện * Giản đồ vector cho đoạn mạch chứa tụ điện: II MẠCH ĐIỆN XOAY CHIỀU CHỈ CÓ TỤ ĐIỆN ∼ Khảo sát mạch điện xoay chiều chứa tụ điện u a/ Điện áp hai tụ điện: b/ Nếu ϕi = thì: i i = I cos ωt C π  u = U cos  ωt − ÷ 2  * Định luật Ohm cho đoạn mạch chứa tụ điện: I= U ZC ZC = ωC ZC ( Ω ) Gọi dung kháng mạch c/ Pha dao động: Điện áp hai tụ trễ pha π/2 so với cường độ dòng điện * Giản đồ vector cho đoạn mạch chứa tụ điện: VD: u = 220 cos100πt ( V ) C= uuuu r U 0C F 1000π Tính ZC? Tính I? Viết biểu thức i? ZC = 10Ω I = 22A π  i = 22 cos  100πt + ÷( A ) 2  ur I0 II MẠCH ĐIỆN XOAY CHIỀU CHỈ CÓ TỤ ĐIỆN ∼ Ý nghĩa dung kháng: * Biểu thức: 1 ZC = = ωC 2πfC * Ý nghĩa + Dung kháng đặc trưng cho tính cản trở dòng xoay chiều tụ điện Dòng điện có tần số cao dung kháng cảng giảm, dễ qua + Gây chậm pha π/2 điện áp so với cường độ dòng điện i u C CỦNG CỐ R * Kết luận đoạn mạch chứa điện trở i 1/ Quan hệ điện áp cường độ dòng điện i = I cos ( ωt ) u = U cos ( ωt ) 2/ Định luật Ohm: U I= R 3/ Pha: uR pha với i hay hay ϕuR = ϕi + Giản đồ vector + Biên độ: I0 = U0 R U = I.R hay uuuur U 0R U = I0 R ur I0 U R= U CỦNG CỐ i * Kết luận đoạn mạch chứa tụ điện 1/ Quan hệ điện áp cường độ dòng điện uC = U i = I cos ( ωt ) π  u = U cos  ωt − ÷ 2  2/ Định luật Ohm: U I= ZC Với 1 ZC = = ωC 2πfC Gọi dung kháng * Ý nghĩa dung kháng: + Dung kháng đặc trưng cho tính cản trở dòng xoay chiều tụ điện Dòng điện có tần số cao dung kháng cảng giảm, dễ qua + Gây chậm pha π/2 điện áp so với cường độ dòng điện 3/ Pha: uC trễ pha π/2 so với i + Giản đồ vector: + Biên độ: U = ZC I ϕuC π = ϕi − C uuuu r U 0C ur I0 BÀI TẬP: 10−4 Biết R = 60Ω, C = F π Cho đoạn mạch điện hình vẽ Khi đặt điện áp xoay chiều u vào hai đầu mạch dòng điện qua mạch là: π  i = 0,5 cos 100πt + ÷( A ) 2  a/ Tính dung kháng mạch? R C A M B b/ Điện áp hiệu dụng: UAM ; UMB? c/ Viết biểu thức điện áp tức thời A M ; M B? HD: a/ Dung kháng mạch: b/ Điện áp hiệu dụng: U AM = = 100Ω Cω U MB = ZC I = = 50V = RI = = 30V ZC = c/ Viết biểu thức điện áp tức thời : u AM = U AM π  cos 100πt + ÷ = 2  u MB = U MB cos ( 100 πt ) = π  u AM = 30 cos  100πt + ÷( V ) 2  u MB = 50 cos ( 100πt ) ( V ) TRƯỜNG THPT PHONG ĐIỀN I. Mạch điện xoay chiều chỉ có điện trở: 1.Thí nghiệm : R i u * Kết luận: - R cản trở dòng điện. - pha dao động : u, i đồng pha I. Mạch điện xoay chiều chỉ có điện trở thuần R: 2. Khảo sát mạch điện xoay chiều chỉ có R: Đăt vào 2 đầu mạch R một điện áp xoay chiều : )tcos(2U)tcos(Uu 0 ω=ω= Thì : )tcos(2I)tcos(Ii 0 ω=ω= a. Kết luận: u và i cùng pha b. Định luật ôm: R U I = I. Mạch điện xoay chiều chỉ có điện trở thuần R: 2. Khảo sát mạch điện xoay chiều chỉ có R: c. Giản đồ vector quay: Ii Uu    ↔ ↔ O x U  I  I. Mạch điện xoay chiều chỉ có điện trở thuần R: 3.Ví dụ : Điện áp vào 2 đầu điện trở R : Điện trở R = 20 . Xác định I và viết biểu thức của i. )A)(t100cos(25i:bt )A(5 20 100 R U I:tacó π= === )t100cos(2100u π= Ω Giải : II. Mạch điện xoay chiều chỉ có tụ điện C: 1.Thí nghiệm : * Kết luận: -Tụ C cho dòng xoay chiều đi qua - Cản trở dòng điện. - pha dao động : u,i lệch pha i u C + - M N A B II. Mạch điện xoay chiều chỉ có tụ điện C: 2.Khảo sát mạch xoay chiều chỉ có tụ C : Đăt vào 2 đầu tụ C một điện áp xoay chiều : )tcos(2U)tcos(Uu 0 ω=ω= ) 2 tcos(2Ii π +ω= Thì: a. So sánh pha dao động : i nhanh pha hơn u một góc hay u trể pha so với i một góc 2 π 2 π II. Mạch điện xoay chiều chỉ có tụ điện C: 2.Khảo sát mạch xoay chiều chỉ có tụ C : b. Giản đồ vector quay: Ii Uu cc    ↔ ↔ O x I  C U  Hay : O x I  C U  II. Mạch điện xoay chiều chỉ có tụ điện C: 2.Khảo sát mạch xoay chiều chỉ có tụ C : c. Định luật ôm: C Z U I = - có vai trò như điện trở R gọi là dung kháng - Đơn vị : ôm C Z    II. Mạch điện xoay chiều chỉ có tụ điện C: 3. Ý nghĩa của dung kháng: C.f2 1 C. 1 Z C π = ω = Dung kháng là đại lượng biểu hiện sự cản trở dòng điện xoay chiều của tụ. - Nếu C càng lớn thì càng nhỏ thì i ít bị cản trở - Nếu càng lớn thì càng nhỏ thì i ít bị cản trở - có tác dụng làm cho i sớm pha so với u C Z ω C Z C Z 2 π [...]... Mạch điện xoay chiều chỉ có tụ điện C: 4 Ví dụ: Điện áp giữa 2 đầu tụ điện : u = 100 2 cos(100πt ) Cường độ I = 5A Xác định C và viết biểu thức của i Giải: U U 100 tacó : I = ⇒ Zc = = = 20(Ω) Zc I 5 1 1 10 −3 Zc = ⇒C= = ( F) ω.C ω.Z c 2π π bt : i = 5 2 cos(100πt + )(A ) 2 -Điện áp tức thời ở 2 đầu điện trở, giữa 2 bản tụ như thế nào với dòng tức thời chạy qua mạch -Biết cách biễu diễn vector quay BÀI... tụ như thế nào với dòng tức thời chạy qua mạch -Biết cách biễu diễn vector quay BÀI TẬP TRẮC NGHIỆM * Chuẩn bị tiết 2 mạch chỉ có cuộn cảm xem giữa điện áp tức thời ở 2 đàu cuộn cảm và cường độ dòng điện tức thời chạy qua mạch như thế nào với nhau * Làm bài tập phần điện trở và tụ điện  Bài 13: CÁC MẠCH ĐIỆN XOAY CHIỀU Môn học: Vật lý - khối lớp: 12 Chương III: DÒNG ĐIỆN XOAY CHIỀU Tổ: Toán – Lý - Thiết Bị - Công Nghệ Giáo viên thực hiện: Lê Xuân Thao SỞ GD & ĐT ĐIỆN BIÊN TRƯỜNG THPT HUYỆN MƯỜNG NHÉ Tiết số theo PPCT: 22 QUY ƯỚC: Khi các em nhìn thấy các biểu tượng này thi QUY ƯỚC: Khi các em nhìn thấy các biểu tượng này thi thực hiện theo hướng dẫn sau: thực hiện theo hướng dẫn sau: Ghi chép nội dung này vào vở Suy nghĩ, thảo luận để trả lời câu hỏi Quan sát, phân tích đưa ra nhận xét, ghi nhớ Đọc sách giáo khoa KIỂM TRA BÀI CŨ KIỂM TRA BÀI CŨ Câu 1. Viết biểu thức cường độ dòng điện xoay chiều tổng Câu 1. Viết biểu thức cường độ dòng điện xoay chiều tổng quát, gọi tên của các đại lượng có mặt trong biểu thức ? quát, gọi tên của các đại lượng có mặt trong biểu thức ? Trả lời câu 1: Trả lời câu 1: 0 I ω 2 os( )( ) i i I c t A ω ϕ = + Biểu thức tổng quát dòng điện xoay chiều: 0 os( )( ) i i I c t A ω ϕ = + Hoặc Là cường độ dòng điện cực đại đơn vị A I Là cường độ dòng điện hiệu dụng đơn vị A Là tần số góc của dòng điên đơn vị Rad/s i ϕ Là pha ban đầu của dòng điên đơn vị Rad i t ω ϕ + Là pha ban của dòng điên đơn vị Rad KIỂM TRA BÀI CŨ KIỂM TRA BÀI CŨ Câu 2. Hãy chọn đáp án Đúng nhất? Câu 2. Hãy chọn đáp án Đúng nhất? &#x09;Dòng điện xoay chiều cường độ dòng điện cực đại là &#x09;Dòng điện xoay chiều cường độ dòng điện cực đại là Io=10A, tần số 50Hz và có pha ban đầu bằng Biểu thức Io=10A, tần số 50Hz và có pha ban đầu bằng Biểu thức cường độ dòng điện tức thời là cường độ dòng điện tức thời là / 3 π 10 2 cos(100 )( ) 3 i t A π π = + Đúng - Click bất cứ nơi nào để tiếp tục Đúng - Click bất cứ nơi nào để tiếp tục SAi - Click bất kì nơi nào để tiếp tục SAi - Click bất kì nơi nào để tiếp tục chúc mừng bạn đã trả lời dúng chúc mừng bạn đã trả lời dúng câu trả lời của ban câu trả lời của ban Đáp án đúng là: Đáp án đúng là: Rất tiếc bạn đã trả lời sai Rất tiếc bạn đã trả lời sai Bạn phải trả lời câu hỏi này trước khi có thể tiếp tục! Bạn phải trả lời câu hỏi này trước khi có thể tiếp tục! Chấp nhậnChấp nhận Làm lạiLàm lại 10cos(100 )( ) 3 i t A π π = + 10cos(50 )( ) 3 i t A π π = + 10cos(100 )( ) 3 i t A π = + KIỂM TRA BÀI CŨ KIỂM TRA BÀI CŨ A) B) C) D) Câu 3 : Tần số góc của dòng điện bằng bao nhiêu? Biết điện áp Câu 3 : Tần số góc của dòng điện bằng bao nhiêu? Biết điện áp tức thời giữa 2 đầu của một đoạn mạch xoay chiều là : tức thời giữa 2 đầu của một đoạn mạch xoay chiều là : Đúng - Click bất cứ nơi nào để tiếp tục Đúng - Click bất cứ nơi nào để tiếp tục SAi - Click bất kì nơi nào để tiếp tục SAi - Click bất kì nơi nào để tiếp tục chúc mừng bạn đã trả lời dúng chúc mừng bạn đã trả lời dúng câu trả lời của ban câu trả lời của ban Đáp án đúng là: Đáp án đúng là: Rất tiếc bạn đã trả lời sai Rất tiếc bạn đã trả lời sai Bạn phải trả lời câu hỏi này trước khi có thể tiếp tục! Bạn phải trả lời câu hỏi này trước khi có thể tiếp tục! Chấp nhậnChấp nhận Làm lạiLàm lại 80 os(100 )( ) 4 u c t V π π = + 100 Hz π 100 /Rad s π KIỂM TRA BÀI CŨ KIỂM TRA BÀI CŨ A) 50 Rad/s B) 100 Rad/s C) D) Câu 4: Điện áp hiệu dụng giữa 2 đầu đoạn mạch là bao nhiêu? Câu 4: Điện áp hiệu dụng giữa 2 đầu đoạn mạch là bao nhiêu? Biết Điện áp tức thời giữa 2 đầu của một đoạn mạch xoay chiều Biết Điện áp tức thời giữa 2 đầu của một đoạn mạch xoay chiều là : là : Đúng - Click bất cứ nơi nào để tiếp tục Đúng - Click bất cứ nơi nào để tiếp tục SAi - Click bất kì nơi nào để tiếp tục SAi - Click bất kì nơi nào để tiếp tục chúc mừng bạn đã trả lời dúng chúc mừng bạn đã trả lời dúng câu trả lời của ban câu trả lời của ban Đáp án đúng là: Đáp án đúng là: Rất tiếc bạn đã trả lời sai Rất tiếc bạn đã trả lời sai Bạn phải trả lời câu hỏi này trước khi có thể tiếp tục! Bạn phải trả lời câu hỏi này trước khi có thể tiếp tục! Chấp nhậnChấp nhận Làm lạiLàm lại 80 os(100 )( ) 4 u c t V π π = + 40( )V 40 2( )V 80( )V 80 2( )V KIỂM TRA BÀI CŨ KIỂM TRA Bài 13 CÁC MẠCH ĐIỆN XOAY CHIỀU (Tiết 1) I MỤC TIÊU BÀI HỌC - Viết biểu thức định luật Ôm trường hợp:đoạn mạch có R, có L, có C - Tìm độ lệch pha u i trường hợp -Biểu thức tính cảm kháng dung kháng ZL, ZC II PHƯƠNG TIỆN DẠY HỌC - Dao động kí điện tử, ampe kế,vôn kế, số linh kiện điện trở, tụ điện, cuộn cảm… III HOẠT ĐỘNG DẠY HỌC Bài : Đvđ- Ta tìm hiểu đại cương dòng điện xoay chiều Nhưng cho dòng điện xoay chiều chạy mạch điện cụ thể có đăc điểm gì? Ta tìm hiểu vấn đề qua “CÁC MẠCH ĐIỆN XOAY CHIỀU” Hoạt động 1: Tìm hiểu độ lệch pha điện áp cường độ dòng điện Hoạt động giáo Hoạt động học sinh Nội dung viên - Biểu thức dòng - Có dạng: i = Imcos(ωt + Nếu cho dòng điện xoay chiều có điện xoay chiều có dạng : ϕ) dạng? i = I cos ωt = I cos ωt - Chọn điều kiện ban Thì : đầu thích hợp để ϕ = u = U cos(ωt + ϕ ) = U 2cos(ωt + ϕ ) → i = Imcosωt = I ϕ : độ lệch pha u i cosωt - HS ghi nhận kết - Ta tìm biểu thức Nếu ϕ > ⇒ u sớm pha i chứng minh u hai đầu đoạn thực nghiệm lí thuyết Nếu ϕ < ⇒ u trễ pha ϕ i mạch - Trình bày kết thực Nếu ϕ = ⇒ u i pha nghiệm lí thuyết để đưa biểu thức điện áp hai đầu mạch Hoạt động 2: Mạch điện xoay chiều chứa điện trở - Xét mạch điện xoay I Mạch điện xoay chiều chứa chiều có R.Trong điện trở mạch lúc có i → - Biến thiên theo thời 1) Quan hệ u i : dòng điện ntn? - Tuy dòng điện xoay chiều, thời điểm, dòng điện i chạy theo chiều xác định Vì dòng điện kim loại nên theo định luật Ôm, i u tỉ lệ với nào? - Trong biểu thức điện áp u, Um U gì? - Dựa vào biểu thức u i, ta có nhận xét gì? - Y/c HS phát biểu định luật Ôm dòng điện chiều kim loại gian t (dòng điện xoay Hai đầu R có u = U cos ωt chiều) u U0 - Theo định luật Ôm u i= R Định luật Ôm : Đặt : I0 = i= R = R cos ωt U0 R Thì i = I cos ωt I= U R 2) Định luật Ôm : - Điện áp tức thời, điện Phát biểu: (SGK) áp cực đại điện áp hiệu dụng - HS nêu nhận xét: 3) Nhận xét : u i pha + Quan hệ I U + u i pha - HS phát biểu Hoạt động 3:Mạch điện xoay chiều chứa tụ điện Giáo viên thông báo kết Giả sử nửa chu kì đầu, A cực dương → bên trái tụ tích điện gì? - Ta có nhận xét điện tích tụ điện? → Độ biến thiên điện tích q cho phép ta tính i mạch - Cường độ dòng điện thời điểm t xác định công thức nào? ∆q - Khi ∆t ∆q vô nhỏ ∆t trở thành gì? - Ta nên đưa dạng tổng quát i = I mcos(ωt + ϕ) để tiện so sánh, –sinα → cosα - Nếu lấy pha ban đầu i → biểu thức i u viết lại nào? - Dựa vào biểu thức u i, ta có nhận xét gì? - ZC đóng vai trò công thức? → ZC có đơn vị gì? ZC = ωC - Nói cách khác: Trong mạch điện xoay chiều, tụ điện phần tử có tác dụng làm cho cường độ dòng điện tức thời sớm pha π/2 so với điện áp tức thời - Dựa vào biểu thức định luật Ôm, Z C có vai trò điện trở mạch chứa tụ điện → hay nói cách khác đại lượng biểu điều gì? - Khi dòng điện qua tụ dễ dàng hơn? Hs ghi nhận - HS theo hướng dẫn GV để khảo sát mạch điện xoay chiều có tụ điện - Tụ điện tích điện - Bản bên trái tích điện dương - Biến thiên theo thời gian t - HS ghi nhận cách xác định i mạch i= ∆q ∆t - Đạo hàm bậc q theo thời gian - HS tìm q’ π −sinα = cos(α + ) - HS viết lại biểu thức i u (i nhanh pha u góc π/2 → u chậm pha i góc π/2) - Trong mạch chứa tụ điện, cường độ dòng điện qua tụ điện sớm pha π/2 so với điện áp hai đầu tụ điện (hoặc điện áp hai đầu tụ điện trễ pha π/2 so với cường độ dòng điện) - So sánh với định luật Ôm có vai trò tương tự điện trở R mạch chứa điện trở - Là đơn vị điện trở (Ω) −1 C  A.Ω.s ( F )−1 s =  ÷ s = =Ω V C   ZC = ωC ta thấy: Khi ω - Biểu cản trở dòng điện xoay chiều - Từ nhỏ (f nhỏ) → ZC lớn ngược lại - Vì dòng điện không đổi (f = 0) → ZC = ∞ → I = IV Cũng cố: BTVN: 3-10 Bài 13 CÁC MẠCH ĐIỆN XOAY CHIỀU (Tiết 2) I MỤC TIÊU BÀI HỌC - Viết biểu thức định luật Ôm trường hợp:đoạn mạch có R, có L, có C - Tìm độ lệch pha u i trường hợp -Biểu thức tính cảm kháng dung kháng ZL, ZC II PHƯƠNG TIỆN DẠY HỌC - Dao động kí điện tử, ampe kế,vôn kế, số linh kiện điện trở, tụ điện, cuộn cảm… III HOẠT ĐỘNG DẠY HỌC `1 Kiểm tra cũ: Phát biểu định luật Ôm cho đoạn mạch xoay chiều có tụ điện Bài Hoạt động 1: Mạch điện xoay chiều chứa cuộn cảm Hoạt động giáo Hoạt động học sinh Nội dung viên - Cuộn cảm gì? - HS nghiên cứu Sgk để III Mạch điện xoay chiều (Cuộn cảm trả lời chứa cuộn cảm cuộn cảm có điện trở Cuộn dây cảm: có R không không đáng kể, có đáng kể dòng điện xoay chiều 1) Hiện tượng tự cảm mạch chạy qua cuộn cảm điện xoay chiều : xảy tượng tự - Dòng điện qua cuộn Khi có dòng điện i chạy qua cuộn cảm.) dây từ thông có biểu thức : dây tăng lên → Φ = Li - Khi có dòng điện cuộn dây xảy cường độ i chạy qua Với i dòng điện xoay chiều Φ tượng tự cảm, từ thông cuộn cảm (cuộn dây dẫn qua cuộn dây: biến thiên tuần hoàn theo t ⇒ suất nhiều vòng, ống dây điện động tự cảm : Φ = Li ∆i hình trụ thẳng dài, e = −L ∆t hình xuyến…) → có tượng xảy - Từ thông Φ biến thiên Khi ∆t → Thì di ống dây? tuần hoàn theo t e = −L dt - Trường hợp i dòng điện xoay chiều - Trở thành đạo hàm Φ cuộn dây? i theo t - Xét ∆t vô nhỏ (∆t - Khi i tăng → etc < 0, → 0) → suất điện động tương đương với tồn tự cảm cuộn cảm trở thành gì? - Y/c HS hoàn thành C5 nguồn điện e = −L di di =L dt dt 2) Khảo sát mạch điện xoay chiều e r có cuộn A cảm → a)Giả sử dòng i điện chạy - HS ghi nhận theo cuộn dây có dạng: hướng dẫn GV để i = I cos ωt r = khảo sát mạch điện uAB = ri + L - Đặt vào hai đầu cuộn cảm (có độ tự cảm L, điện trở r = 0) điện áp xoay chiều, tần số góc ω, giá trị hiệu dụng U → mạch có dòng điện xoay chiều - Điện áp hai đầu cảm có biểu thức nào? - Hướng dẫn HS đưa phương trình u dạng cos - Đối chiếu với phương trình tổng quát u → điện áp hiệu dụng hai đầu cuộn cảm? - Dựa vào phương trình i u có nhận xét pha chúng? i = I cosωt → u=L di dt di = −ω LI 2sinωt dt π u = ω LI 2cos(ωt + ) Hay π − sinα = cos(α + ) Vì u = U 2cos(ωt + ϕ ) → U = ωLI - Trong đoạn mạch có cuộn cảm thuần: i trễ pha π/2 so với u, u sớm pha π/2 so với i cosωt → π i = I 2cos(ω t − ) - ZL đóng vai trò công thức? di = −ω LI sin ωt dt π u = ω LI cos(ωt + ) Hay : b) Nếu đặt : U = ω LI ⇒ I= U Lω u = U cos(ωt + π ) Ta có : c) So sánh pha dao động u i: π i trễ pha u góc d) Định luật Ôm: π u = U 2cos(ω t + ) Hoặc u=U u=L I= - So sánh với định luật Ohm, có vai trò tương tự điện trở R mạch chứa điện trở U ZL Với cảm kháng: Z L = Lω 3) Ý nghĩa cảu cảm kháng : -Cảm kháng đặc trưng cho tính cản trở dòng điện xoay chiều cuộn cảm B - Là đơn vị điện trở (Ω) → ZL có đơn vị gì?    e ÷ ZL = ωL = ω  ÷  di ÷ ÷  dt    1 V ÷ V =Ω  ÷= s A ÷ A  ÷  s  -Khi L lớn ω ⇒ ZL lớn , dòng điện bị cản trở nhiều - Tương tự, ZL đại lượng biểu điều gì? - Với L không đổi, đối - Biểu cản trở với dòng điện xoay dòng điện xoay chiều chiều có tần số lớn hay - Vì ZL = ωL nên f bé cản trở lớn lớn ZL lớn, L lớn dòng điện xoay chiều ZL lớn -R làm yếu dòng điện hiệu ứng - Lưu ý: Cơ chế tác dụng Jun cuộn cảm làm yếu dòng cản trở dòng điện xoay điện định luật Len-xơ chiều R L khác - Tiếp thu lưu ý GV hẳn Trong R làm yếu ... Dòng điện xoay chiều tồn mạch chứa tụ điện C Đ ? Hãy nhận xét tác dụng tụ điện dòng điện không đổi dòng điện xoay chiều II MẠCH ĐIỆN XOAY CHIỀU CHỈ CÓ TỤ ĐIỆN ∼ Khảo sát mạch điện xoay chiều. .. điện * Đó tụ điện Như thiết bị tiêu thụ điện có nhiều phân thành ba loại: Điện trở R Tụ điện C Cuộn cảm L TIẾT 22 - BÀI 13 CÁC MẠCH ĐIỆN XOAY CHIỀU * Độ lệch pha điện áp dòng điện đoạn mạch xoay. .. biểuvề định phaluật Ohm uR (u) đối vớii mạch trongcđdđ điện xoay mạch chiều xoay độ hiệu dụng thuầnchỉ điện trở .điện trở chiều chứa Quan hệ điện áp cường độ dòng điện: + Pha: uR pha với i Giản đồ vector: