Ly thuyet chuong III

[r]

(1)

Trường THPT Lê Doãn Nhã– Yên thành - Nghệ an.

GV:Nguyễn Viết Trung

CHƯƠNG III: DÒNGĐIỆNXOAY CHIỀU

1 Biểu thức điệnáp tức thời dòngđiện tức thời:

u = U0cos(t +u) i = I0cos(t +i)

Với =u–i độ lệch pha củau so vớii, có

2

     

2 Dòngđiện xoay chiềui = I0cos(2ft +i) * Mỗi giây đổi chiều2f lần

* Nếu pha ban đầui =



 hoặci =



giây đổi chiều(2f-1) lần

3 Công thức tính thời gian đèn huỳnh quang sáng chu kì Khi đặtđiệnáp u = U0cos(t +u) vào hai đầu bóng đèn, biết đèn sáng lên u≥ U1

4

t 

 

  Với

0

os U

c

U



  , (0 < </2) 4 Dòngđiện xoay chiều đoạn mạch R,L,C

* Đoạn mạch có điện trở R:uR pha vớii, ( =u–i = 0)

U I

R



0

U I

R 

Lưuý: Điện trở R cho dịngđiện khơng đổi qua có I U R 

* Đoạn mạch có cuộn cảm L:uL nhanh pha hơni là/2, ( =u–i=/2)

L U I

Z



0

L U I

Z

 với ZL=L cảm kháng

Lưuý: Cuộn cảm L cho dịngđiện khơng đổi qua hồn tồn (khơng cản trở) * Đoạn mạch có tụ điện C:uC chậm pha hơni là/2, ( =u–i = -/2)

C U I

Z



0

C U I

Z

 với ZC C 

 dung kháng

Lưuý: Tụ điện C khơng cho dịngđiện khơng đổi qua (cản trở hoàn toàn) * Đoạn mạch RLC không phân nhánh

2 2 2

0 0

( L C) R ( L C) R ( L C)

Z  R  Z Z  U U  U U U  U  U U

tan ZL ZC ;sin ZL ZC ; osc R

R Z Z

      với

2

     

+ Khi ZL > ZC hay

1

LC

    > u nhanh pha hơni

+ Khi ZL < ZC hay

1

LC

   < u chậm pha hơni

+ Khi ZL = ZC hay

1

LC

    = u pha vớii.

Lúc IMax=U

R gọi tượng cộng hưởng dòngđiện 5 Công suất toả nhiệt đoạn mạch RLC:

* Công suất tức thời: P = UIcos + UIcos(2t +u+i) * Cơng suất trung bình:P = UIcos = I2R

6.Điệnáp u = U1 + U0cos(t +) coi gồm điệnáp không đổi U1 điệnáp xoay chiều

u = U0cos(t +) đồng thời đặt vào đoạn mạch

7 Tần số dòngđiện máy phát điện xoay chiều pha có P cặp cực, rơto quay với vận tốc n vịng/giây phát ra: f = pn (Hz).

Từ thông gửi qua khung dây máy phát điện = NBScos(t +) =0cos(t +)

Với0 = NBS từ thông cực đại, N số vòng dây, B cảm ứng từ từ trường, S diện tích vịng dây, = 2f

U

u

O

M'2 M2

M'1 M1

-U U0

0

-U1 Sáng Sáng

Tắt

(2)

Suất điện động khung dây: e =NSBcos(t + -2



) = E0cos(t + -2



) Với E0 =NSB suất điện động cực đại

8 Dòng điện xoay chiều ba pha hệ thống ba dòngđiện xoay chiều, gây ba suất điện động xoay chiều tần số, biênđộ nhưngđộ lệch pha đôi

3



1

2

3

os( )

3

os( )

3

e E c t

  

 

   

  

 

  



trong trường hợp tải đối xứng

1

2

3

os( )

3

os( )

3

i I c t

  

 

   

  

 

  



Máy phát mắc hình sao: Ud = Up Máy phát mắc hình tam giác: Ud = Up Tải tiêu thụ mắc hình sao: Id = Ip

Tải tiêu thụ mắc hình tam giác: Id = Ip

Lưuý:Ở máy phát tải tiêu thụ thường chọn cách mắc tương ứng với 9 Công thức máy biến áp: 1

2 2

U E I N

U  E  I  N

10 Công suất hao phí q trình truyền tải điện năng: R U

P P



2

cos





Trong đó:P công suất truyềnđiở nơi cung cấp U làđiệnápở nơi cung cấp

cos hệ số công suất dây tải điện

l R

S 

 điện trở tổng cộng dây tải điện (lưuý: dẫn điện dây) Độ giảmđiệnáp đường dây tải điện:U = IR

Hiệu suất tải điện: 100%

P P P

H  

11.Đoạn mạch RLC có R thayđổi: * Khi R=ZL-ZC

2

ax

2

M

L C U U Z Z R

 

 P

* Khi R = R1 R = R2 thìP có giá trị Ta có 2

2

1 ;RR (ZL ZC)

P U R

R    

Và R R R1 2

2 max

2 RR U

P 

* Trường hợp cuộn dây cóđiện trở R0 (hình vẽ) Khi

2

0 ax

0

2 2( )

L C M

L C

U U

R Z Z R

Z Z R R

     

 

P

Khi

2

0 ax 2 2

0

( )

2( )

2 ( )

L C RM

L C

U U

R R Z Z

R R R Z Z R

     



  

P

12. Đoạn mạch RLC có L thay đổi: * Khi L 12

C 

 IMax URmax;PMax ULCMin Lưuý: L C mắc liên tiếp * Khi

2

C L

C

R Z

Z

Z 



2

ax

C LM

U R Z

U

R 

 ULM2 ax U2UR2UC2; ULM2 axU UC LMaxU2 0

* Với L = L1 L = L2 ULcó giá trị ULmax

1

2

1 1

( )

2

L L L

L L L

Z  Z Z  L L

A B

C

(3)

* Khi

2

4

C C

L

Z R Z

Z    ax

2

2 R

RLM

C C U

U

R Z Z



  Lưuý: R L mắc liên tiếp

13. Đoạn mạchRLC có C thay đổi: * Khi C 12

L 

 IMax URmax;PMax cịn ULCMin Lưuý: L C mắc liên tiếp * Khi

2

L C

L

R Z

Z

Z 



2

ax

L CM

U R Z

U

R 

 UCM2 ax U2UR2UL2; UCM2 ax U UL CMaxU2 0 * Khi C = C1 C = C2 UCcó giá trị UCmax

1

1 1

( )

2

C C C

C C

C

Z Z Z



   

* Khi

2

4

L L

C

Z R Z

Z    ax

2

2 R

RCM

L L U

U

R Z Z



  Lưuý: R C mắc liên tiếp

14 Mạch RLC có thay đổi:

* Khi

LC

  IMax URmax;PMax cịn ULCMin Lưuý: L C mắc liên tiếp * Khi

2

1

2

C L R

C

 



ax

2

LM

U L U

R LC R C 



* Khi

2

1

2

L R

L C

   ax

2

CM

U L U

R LC R C 



* Với =1 hoặc =2 I hoặcP UR có giá trị IMaxhoặc PMax URMax

     tần số f  f f1 2

15. Hai đoạn mạch AM gồmR1L1C1 nối tiếp vàđoạn mạch MB gồm R2L2C2 nối tiếp mắc nối tiếp với có UAB = UAM + UMB uAB; uAM uMBcùng pha tanuAB = tanuAM = tanuMB

16 Haiđoạn mạchR1L1C1 R2L2C2cùng u hoặc cùng i có pha lệch nhau

Với 1

1

tan ZL ZC

R

   2

2

tan ZL ZC

R

   (giả sử1 >2)

Có1–2 = 

1

tan tan

tan

1 tan tan

  

 

  



Trường hợp đặc biệt =/2 (vng pha nhau) tan1tan2 = -1

VD: * Mạch điện ởhình có uAB uAM lệch pha nhau

Ở 2đoạn mạch AB AM có i uAB chậm pha hơn uAM  AM–AB = 

tan tan

tan

1 tan tan

  

 

  



AM AB AM AB

NếuuAB vuông pha vớiuAM tan AM tan AB=-1 L L C

Z Z

Z

R R

     

* Mạch điện ởhình 2: Khi C = C1 C = C2 (giả sử C1> C2) i1 i2 lệch pha nhau Ở haiđoạn mạch RLC1 RLC2 có uAB

Gọi1 và2 làđộ lệch pha củauAB so vớii1 i2

có1>2 1-2 = Nếu I1 = I2 thì1= -2 =/2 Nếu I1 I2 tính

1

tan tan

tan

1 tan tan

  

 

  



R L M C

A B

Hình 1

R L M C

A B