Ôn tập nhanh chương 4 DĐXC

HTKH-HBT CHƯƠNG 4: DÒNG ĐIỆN XOAY CHIỀU I. Viết biểu thức hiệu điện thế và cường độ dòng điện , tính I , hiệu điện thế , công suất của mạch điện 1. Tính tổng trở Z. a. Tính điện trở thuần R. b. Tính cảm kháng Z L . c. Tính dung kháng Z C . Công thức Ghép nối tiếp Ghép song song Điện trở l R S ρ = R= R 1 + R 2 +… R n 1 2 1 1 1 1 . n R R R R = + + Tự cảm Z L =L. ω . 1 2 Z Z Z Z L L L L n = + + 1 1 1 1 . 1 2 Z Z Z Z L L L L n = + + + Điện dun g 1 . C C Z Z ω = 1 2 . n C C C C Z Z Z Z = + + + 1 1 1 1 . 1 2 Z Z Z Z C C C C n = + + d. Tính tổng trở: Tổng trở: 2 2 Z= R (Z Z ) L C + − 2. Tính I hoặc U bằng định luật Ôm : U I Z = Với Các giá trị hiệu dụng: 0 2 I I = ; 0 2 U U = ; 0 2 E E = 3. Tính độ lệch pha của u so i : R ZZ tg CL − = ϕ ;  Nếu ϕ>0; Z L >Z C ; u sớm pha hơn i  Nếu ϕ>0; Z L <Z C ; u trễ pha hơn i  Nếu ϕ>0; Z L =Z C ; u cùng pha với i; ω 2 LC=1; mạch có cộng hưởng; R U Z U I 0 min 0 0max == 4. Viết biểu thức: Nếu i = I o cos ( ω t + i ϕ ) ⇒ u = U o cos ( ω t + i ϕ + ϕ ) Nếu u = U o cos ( ω t + u ϕ ) ⇒ i = I o cos ( ω t + u ϕ ϕ − ) 5. Công suất P của dòng điện xoay chiều: P= UI cos ϕ = I 2 R cos ϕ : hệ số công suất, chỉ có R tiêu thụ điện năng. 6. Hệ số công suất : cos ϕ = . P U I = U R U = R Z 7. Nhiệt lượng tỏa ra trên mạch (trên R): Q= I 2 Rt 8. Cộng hưởng điện: Z L =Z C ⇔ 1 L C ω ω = ⇔ 2 1LC ω = ⇔ I max= U R , 2 axm U P R = II. Cuộn dây có điện trở thuần : Khi mắc cuộn dây có điện trở r và độ tự cảm L vào mạch điện xoay chiều, ta coi cuộn dây như đoạn mạch RL và giản đồ vectơ như hình bên : Cường độ dòng điện chậm pha hơn hiệu điện thế hai đầu cuộn dây một góc d ϕ tính theo công thức 0 0 U Z tan U r L L d r ϕ = = Tổng trở cuộn dây: 2 2 Z r Z d L = + Trong đó: Z L = L. ω . Biên độ và giá trị hiệu dụng của cường độ dòng diện được tình theo các công thức: 0 0 0 2 2 U U I Z r Z d L = = + và 2 2 U U I Z r Z d L = = + Công suất tiêu thụ của cuộn dây: P=U d Icos ϕ = I 2 r Với hệ số công suất : cos ϕ d = 2 2 r r Z Z r d L = + III. Đoạn mạch RLC có các đại lượng thay đổi 1. . Điện trở R thay đổi: + R= 0 → I max = L C U Z Z− + R= ∞ → U Rmax = U + R 0 =|Z L -Z C |; Khi đó P mạch max = 2R U 2 ; cos ϕ = 2 2 + Nếu mỗi giá trị P < P max có hai giá trị R 1, R 2 thì R 1 .R 2 = 2 0 R P= 2 1 2 U R R+ , 1 2 2 π ϕ ϕ + = , tan ϕ 1 .tan ϕ 2 = 1 + Nếu cuộn cảmcó điện trở r 0 mà điện trở R thay đổi thì P mạch max = )r2(R U 0 2 + Khi đó R=|Z L -Z C |- r 0 2. Tụ điện C thay đổi + C= 0 → Z C = ∞ → P= 0 + C= ∞ → Z C =0 → P= 2 2 2 L U R R Z+ + C 0 = 2 1 L ω hay Z L =Z C0 → mạch cộng hưởng → P max = 2 U R + Nếu cùng giá trị P < P max có hai C 1 , C 2 thì 1 I ur U d uuur U L uuur d ϕ X X X X X X X X X X HTKH-HBT Z C1 + Z C2 = 2 Z C0 hay 1 2 0 1 1 2 C C C + = ; 1 2 ϕ ϕ = − + khi ' 2 2 L C L R Z Z Z + = hay C’ = 2 2 ( ) L L Z R Z ω + thì R ZRU U 2 L 2 AB Cmax + = (mạch không cộng hưởng) - Nếu cùng một giá trị U C < U C max có 2 giá trị C 1 , C 2 thì ' 1 2 1 1 2 C C C Z Z Z + = hay C 1 + C 2 = 2C ’ Và u RL vuông pha với u: nên có thể tính U Cmax theo công thức sau 2 2 2 2 axCm R L U U U U= + + 3. Cuộn cảm L thay đổi + Z L = 0 → P= 2 2 2 C U R R Z+ + Z L = ∞ → P= 0 + Z L0 =Z C thì mạch cộng hưởng → U R , U C , U RC , P mạch và I đạt max: → P max = 2 U R + Nếu cùng giá trị P < P max có hai L 1 , L 2 thì Z L1 +Z L2 = 2 Z L0 hay 2L 0 = L 1 + L 2 , 1 2 ϕ ϕ = − + khi , 2 2 C L C R Z Z Z + = hay L ’ 2 2 C C R Z Z ω + = thì R ZRU U 2 C 2 AB Lmax + = (mạch không cộng hưởng) Và u RC vuông pha u nên có thể tính U Lmax theo công thức sau 2 2 2 2 axLm R C U U U U= + + + Nếu cùng một giá trị U L < U Lmax có 2 giá trị L 1 , L 2 thì ' 1 2 1 1 1 L L L Z Z Z + = hay ' 1 2 1 1 2 L L L + = Tần số góc ω thay đổi : + f = 0 → P= 0 + f= ∞ → P= 0 + f = f 0 P max = 2 U R ,và I max= U/R :khi xảy ra hiện tượng cộng hưởng: Z L =Z C + Nếu mỗi giá trị P < P max có hai giá trị f 1, f 2 thì f 1 . f 2 = 2 0 f - Để U L max thì 2 2 2 2 2LC R C ω = − Để U C max thì 2 2 2 2 2 2 2 LC R C L C ω − = IV. Hai đại lượng liên hệ về pha  Hiệu điện thế cùng pha với cường độ dòng điện R ZZ tg CL − = ϕ →LCω 2 =1  Hai hiệu điện thế cùng pha: ϕ 1 =ϕ 2 tgϕ 1 =tgϕ 2  Hai hiệu điện thế vuông pha tgϕ 1 . tgϕ 2 = -1 Ta có thể dùng giản đồ véc tơ để tìm độ lệch pha ϕ 1 , ϕ 2 đối với i rồi suy ra kết quả V. BÀI TOÁN HỘP KÍN (BÀI TOÁN HỘP ĐEN) 1. Mạch điện đơn giản: a. Nếu NB U cùng pha với i suy ra chỉ chứa 0 R b. Nếu NB U sớm pha với i góc 2 π suy chỉ chứa 0 L c. Nếu NB U trễ pha với i góc 2 π suy ra chỉ chứa 0 C 2. Mạch điện phức tạp: a. Mạch 1 Nếu AB U cùng pha với i suy ra chỉ chứa 0 L Nếu AN U và NB U tạo với nhau góc 2 π suy ra chỉ chứa 0 R Vậy chứa ( 0 0 , LR ) b. Mạch 2 Nếu AB U cùng pha với i suy ra chỉ chứa 0 C Nếu AN U và NB U tạo với nhau góc 2 π suy ra chỉ chứa 0 R Vậy chứa ( 0 0 , CR ) VI. SẢN XUẤT , TRUYỀN TẢI VÀ SỬ DỤNG NĂNG LƯỢNG ĐIỆN 1. Máy phát điện xoay chiều 1 pha : 1-1 Chu kỳ T và tần số f: ω 2π f 1 T == ; ω=2πf1-2 f = np= 60 n' p. với p: số cặp cực; n tốc độ quay của rô to (vòng /giây); n’ tốc độ quay của rô to (vòng /phút)Với f là số vòng quay trong 1 giây của khung. 1-2 Biểu thức của từ thông qua khung: Φ=NBScosωt=Φ 0 cosωt 1-4 Biểu thức suất điện động tsinωEωNBSsinωtΦ' Δt ΔΦ e 0 ==−=−= 2. Máy phát điện xoay chiều 3 pha  Suất điện động cảm ứng ở 3 cuộn dây của máy phát.e 1 =E 0 cos ωt; e 2 = E 0 cos(ωt-2π/3); e 3 = E 0 cos(ωt+2π/3) 2 R • • X • A B R L • • X• A N B R C • • X• A N B R • • X • A N B R L • • X • A N B HTKH-HBT Tải đối xứng mắc hình sao: U d = 3 U p ; I d = I p Tải đối xứng mắc tam giác: U d = 3 U p ; I d = 3 I p 3. Biến thế +. Suất điện động ở cuộn sơ cấp và thứ cấp: Δt ΔΦ Ne 11 −= ; Δt ΔΦ Ne 22 −= → 2 1 2 1 N N e e = + Nếu bỏ qua sự hao phí năng lượng trong máy biến thế thì: k=== 2 1 2 1 2 1 I I N N U U 1 1 k k >   <  Với k là hệ số biến đổi của máy biến thế + H là hiệu suất biến thế. H= 2 1 P P Mạch từ phân nhánh: số đường sức từ qua cuộn sơ cấp lớn gấp n lần số đường sức từ qua cuộn thứ cấp. Từ thông qua mỗi vòng của cuộn sơ cấp lớn gấp n lần từ thông qua mỗi vòng của cuộn thứ cấp: Φ 1 =nΦ 2 2 1 2 1 2 1 N N . U U e e n== 3. Sự truyền tải điện năng + Độ giảm thế trên đường dây tải: ∆U=RI; U 2 =U 3 +∆U ; với S l ρR = + Công suất hao phí trên đường dây: ∆P=RI 2 + Hiệu suất tải điện: H = ' P P = P PP ∆− ; P: công suất truyền đi; P’ là công suất nhận được nới tiêu thụ∆P: công suất hao phí. 3 U 1 U 2 Đường dây I U 3 ‘ Tải . HTKH-HBT CHƯƠNG 4: DÒNG ĐIỆN XOAY CHIỀU I. Viết biểu thức hiệu điện thế và cường độ dòng điện , tính I , hiệu điện thế , công suất của mạch điện. theo các công thức: 0 0 0 2 2 U U I Z r Z d L = = + và 2 2 U U I Z r Z d L = = + Công suất tiêu thụ của cuộn dây: P=U d Icos ϕ = I 2 r Với hệ số công suất