Ngoài ra, đối với dòng điện xoay chiều, các đại lượng như hiệu điện thế, suất điện động, cường độ điện trường, … cũng là hàm số sin hay cosin của thời gian, với các đại lượng này Giá trị[r]
(1)Chương III Tiết: DÒNG ĐIỆN XOAY CHIỀU ĐẠI CƯƠNG VỀ DÒNG ĐIỆN XOAY CHIỀU I MỤC TIÊU Kiến thức: - Phát biểu định nghĩa dòng điện xoay chiều - Viết biểu thức tức thời dòng điện xoay chiều - Nêu ví dụ đồ thị cường độ dòng điện tức thời, trên đồ thị các đại lượng cường độ dòng điện cực đại, chu kì - Giải thích tóm tắt nguyên tắc tạo dòng điện xoay chiều - Viết biểu thức công suất tức thời dòng điện xoay chiều chạy qua điện trở - Phát biểu định nghĩa và viết biểu thức I, U Kĩ năng: Thái độ: II CHUẨN BỊ Giáo viên: - Mô hình đơn giản máy phát điện xoay chiều - Sử dụng dao động kí điện tử để biểu diễn trên màn hình đồ thị theo thời gian cường độ dòng điện xoay chiều (nếu có thể) Học sinh: Ôn lại: - Các khái niệm dòng điện chiều, dòng điện biến thiên và định luật Jun - Các tính chất hàm điều hoà (hàm sin hay cosin) III HOẠT ĐỘNG DẠY HỌC Hoạt động ( phút): Giới thiệu nội dung chính chương III - Các nội dung chính chương: + Các tính chất dòng điện xoay chiều + Các mạch điện xoay chiều bản; mạch R, L, C nối tiếp; phương pháp giản đồ Fre-nen + Công suất dòng điện xoay chiều + Truyền tải điện năng; biến áp + Các máy phát điện xoay chiều; hệ ba pha + Các động điện xoay chiều Hoạt động ( phút): Tìm hiểu các khái niệm dòng điện xoay chiều Hoạt động GV Hoạt động HS Kiến thức - Dòng điện chiều không đổi là gì? - Dòng điện chạy theo I Khái niệm dòng chiều với cường độ không đổi điện xoay chiều - HS ghi nhận định nghĩa - Là dòng điện có cường Dòng điện xoay chiều hình sin dòng điện xoay chiều và biểu độ biến thiên tuần hoàn với thức thời gian theo quy luật hàm số sin hay cosin, với Cường độ dòng điện thời dạng tổng quát: - Dựa vào biểu thức i cho ta biết điều điểm t gì? i = Imcos(t + ) C2 - Y/c HS hoàn thành C2 * i: giá trị cường độ a 5A; 100 rad/s; 1/50s; + Hướng dẫn HS dựa vào phương dòng điện thời điểm t, 50Hz; /4 rad trình tổng quát: i = Imcos(t + ) gọi là giá trị tức thời i (cường độ tức thời) 2 b 2 A; 100 rad/s; 1/50s; Từ 2 f * Im > 0: giá trị cực đại 50Hz; -/3 rad T i (cường độ cực đại) c i = cos(100t ) A 2 * > 0: tần số góc T , f A; 100 rad/s; 1/50s; 2 2 50Hz; rad 2 f T C3 - Y/c HS hoàn thành C3 f: tần số i i = Imcos(t + ) T T T 3T T k k T: chu kì i 2 T 8 ) * (t + ): pha i I m I m cos( T * : pha ban đầu Trang 1/4 Lop12.net (2) cos( ) cos Khi t rad chọn rad T thì i = Im Vậy: i I m cos( t ) t = i I m cos Im Hoạt động ( phút): Tìm hiểu nguyên tắc tạo dòng điện xoay chiều Hoạt động GV Hoạt động HS - Xét cuộn dây dẫn dẹt hình tròn, - HS theo dẫn dắt GV khép kín, quay quanh trục cố định để tìm hiểu nguyên tắc tạo đồng phẳng với cuộn dây đặt từ dòng điện xoay chiều r trường B có phương với trục quay r B r B r B r n - Biểu thức từ thông qua diện tích S đặt từ trường đều? - Ta có nhận xét gì suất điện động cảm ứng xuất cuộn dây? - Ta có nhận xét gì về cường độ dòng điện xuất cuộn dây? Kiến thức II Nguyên tắc tạo dòng điện xoay chiều - Xét cuộn dây dẫn dẹt hình tròn, khép kín, quay quanh trục cố định đồng phẳng với cuộn dây đặt r từ trường B có phương với trục quay - Giả sử lúc t = 0, = - Lúc t > = t, từ thông qua cuộn dây: = NBScos = NBScost với N là số vòng dây, S là diện tích vòng r r - biến thiên theo thời = NBScos với ( B, n ) gian t nên cuộn dây biến thiên theo thời gian xuất suất điện động t cảm ứng: - Suất điện động cảm ứng biến e d NBS sin t dt theo theo thời gian - Nếu cuộn dây kín có điện trở R thì cường độ dòng điện cảm ứng cho bởi: NBS i sin t - Cường độ dòng điện biến R thiên điều hoà cuộn Vậy, cuộn dây xuất dây xuất dòng điện xoay dòng điện xoay chiều chiều với tần số góc và cường độ cực đại: - Dùng máy phát điện xoay NBS Im chiều, dựa vào tượng R cảm ứng điện từ Nguyên tắc: dựa vào tượng cảm ứng điện từ Nguyên tắc tạo dòng điện xoay chiều? - Thực tế các máy phát điện người ta để cuộn dây đứng yên và cho nam châm (nam châm điện) quay trước cuộn dây đó Ở nước ta f = 50Hz Hoạt động ( phút): Tìm hiểu giá trị dụng Hoạt động GV Hoạt động HS - Dòng điện xoay chiều có tác - HS ghi nhận giá trị hiệu dụng nhiệt dòng điện chiều dụng dòng điện xoay chiều - Ta có nhận xét gì công suất p? - p biến thiên tuần hoàn theo Kiến thức III Giá trị hiệu dụng - Cho dòng điện xoay chiều i = Imcos(t + ) chạy qua R, công suất tức thời tiêu thụ R p = Ri2 = RI2mcos2(t + ) Trang 2/4 Lop12.net (3) đó có tên công suất tức thời - Cường độ hiệu dụng là gì? - Do vậy, biểu thức hiệu điện hiệu dung, suất điện động hiệu dụng cho công thức nào? - Lưu ý: Sử dụng các giá trị hiệu dụng đa số các công thức AC có dùng dạng các công thức tương ứng DC + Các số liệu ghi trên các thiết bị điện là các giá trị hiệu dụng + Các thiết bị đo mạch điện xoay chiều chủ yếu là đo giá trị hiệu dụng Hoạt động ( phút): Hoạt động GV thời gian - HS nêu định nghĩa U E U m, E m 2 - Giá trị trung bình p chu kì: p RI m2 cos 2 t - Kết tính toán, giá trị trung bình công suất chu kì (công suất trung bình): P p RI m2 - Đưa dạng giống công thức Jun cho dòng điện không đổi: P = RI2 I m2 Nếu ta đặt: I I I m Thì I: giá trị hiệu dụng cường độ dòng điện xoay chiều (cường độ hiệu dụng) * Định nghĩa: (Sgk) Ngoài ra, dòng điện xoay chiều, các đại lượng hiệu điện thế, suất điện động, cường độ điện trường, … là hàm số sin hay cosin thời gian, với các đại lượng này Giá trị cực đại Giá trị = hiệu dụng Hoạt động HS Hoạt động ( phút): Giao nhiệm vụ nhà Hoạt động GV Hoạt động HS - Nêu câu hỏi và bài tập nhà - Ghi câu hỏi và bài tập nhà - Yêu cầu: HS chuẩn bị bài sau - Ghi chuẩn bị cho bài sau IV RÚT KINH NGHIỆM Kiến thức Kiến thức Trang 3/4 Lop12.net (4) Trang 4/4 Lop12.net (5)