Bai 12 Dai cuong ve dong dien xoay chieu

* Định nghĩa: C ường độ hiệu dụng của dòng điện xoay chiều là đại lượng có giá trị bằng cường độ của một dòng điện không đổi, sao cho khi đi qua cùng một điện trở R thì công suất t[r]

Chương III- DÒNG ĐIỆN XOAY CHIỀU Chương III- DÒNG ĐIỆN XOAY CHIỀU

Nội dung chương III:

- Tìm hiểu dịng điện xoay chiều gì? - Các quy luật dòng điện xoay chiều

- Sản xuất ứng dụng dòng điện xoay chiều

CHUẨN BỊ KiẾN THỨC

CHUẨN BỊ KiẾN THỨC

Câu hỏi:

1 Công thức từ thông? Giải thích kí hiệu cơng thức?

2 Hiện tượng cảm ứng điện từ xuất nào? Viết biểu thức suất điện động cảm ứng?

3 a) Biểu thức định luật Ôm cho tồn mạch?

b) Cơng thức tính cơng suất dịng điện khơng đổi khi qua điện trở R?

Đáp án:

Đáp án:

1 Công thức từ thông: Ф = BScos Với:

- B độ lớn cảm ứng từ từ trường

- S diện tích giới hạn mạch điện kín, phẳng

-  góc hợp pháp tuyến cảm ứng từ :  = ( )n B, 

n

B



2 Khi từ thông qua mạch kín biến thiên mạch xuất suất điện động cảm ứng

Biểu thức suất điện động cảm ứng mạch kín có N vòng dây: e = - N d

dt



tm

E I

R 

3 a) Định luật Ơm cho tồn mạch:

Đáp án:

Đáp án:

• x giá trị tức thời thời điểm t • A giá trị cực đại x.

• ω tần số góc, ω = 2f =

• (ωt + φ) pha φ pha ban đầu

2

T

4 Một đại lượng x biến thiên điều hòa theo thời gian mơ tả phương trình:

I

I KHÁI NIỆM VỀ DÒNG ĐIỆN XOAY CHIỀUKHÁI NIỆM VỀ DÒNG ĐIỆN XOAY CHIỀU

So sánh với phương trình x = Acos(ωt + φ) Hãy nêu ý nghĩa kí hiệu phương trình (12.1)?

Dịng điện xoay chiều hình sin, gọi tắt dòng điện xoay chiều, dòng điện biến thiên tuần hoàn theo thời gian theo quy luật hàm sin hay côsin, với dạng tổng quát:

i =I0 cos(ωt + φi ) (12.1)

t T

i

0

I

 i giá trị tức thời cường độ dòng điện thời điểm t

 I0 giá trị cực đại cường độ dòng điện, I0 >

 ω tần số góc, ω > 0, liên hệ tần số góc với tần chu kì

dòng điện dòng điện hệ thức: ω = 2f = 2/T Thông thường

trong thực tế f = 50Hz

 φi pha ban đầu cường độ dòng điện i I

I KHÁI NIỆM VỀ DÒNG ĐIỆN XOAY CHIỀUKHÁI NIỆM VỀ DỊNG ĐIỆN XOAY CHIỀU

Dịng điện xoay chiều hình sin, gọi tắt dịng điện xoay chiều, dịng điện biến thiên tuần hồn theo thời gian theo quy luật hàm sin hay côsin, với dạng tổng quát:

i =I0 cos(ωt + φi ) (12.1)

t T

i

0

I

- Tìm biểu thức từ thông qua khung dây thời điểm t ? - Nhận xét đặc điểm từ thơng Ф?

- Hiện tượng vật lí xảy khung?

n

0



B

- Ban đầu vectơ pháp tuyến khung hợp với vectơ góc

=

- Cho khung quay xung quanh trục x’x với tốc độ góc ω

I.

I. KHÁI NIỆM VỀ DÒNG ĐIỆN XOAY CHIỀUKHÁI NIỆM VỀ DÒNG ĐIỆN XOAY CHIỀU II.

II. NGUYÊN TẮC TẠO RA DÒNG ĐIỆN XOAY CHIỀUNGUYÊN TẮC TẠO RA DÒNG ĐIỆN XOAY CHIỀU

- Tìm biểu thức suất điện động cảm ứng tức thời khung - Nếu khung dây nối kín mạch có điện trở R, tìm biểu thức cường độ dịng điện tức thời mạch?

-Khung dây phẳng, hình chữ nhật, có diện tích S số vịng N đặt trong từ trường ,vectơ vng góc với trục đối xứng x’x khung dây (hình vẽ) B B n  B

- Ban đầu vectơ pháp tuyến khung hợp với vectơ góc

=

- Cho khung quay xung quanh trục x’x với tốc độ góc ω

I.

I. KHÁI NIỆM VỀ DÒNG ĐIỆN XOAY CHIỀUKHÁI NIỆM VỀ DÒNG ĐIỆN XOAY CHIỀU II.

II. NGUYÊN TẮC TẠO RA DÒNG ĐIỆN XOAY CHIỀUNGUYÊN TẮC TẠO RA DÒNG ĐIỆN XOAY CHIỀU

B n

x

x

I.

I. KHÁI NIỆM VỀ DÒNG ĐIỆN XOAY CHIỀUKHÁI NIỆM VỀ DÒNG ĐIỆN XOAY CHIỀU II.

II. NGUYÊN TẮC TẠO RA DÒNG ĐIỆN XOAY CHIỀUNGUYÊN TẮC TẠO RA DÒNG ĐIỆN XOAY CHIỀU



d dt

- Từ thông qua khung dây thời điểm t có biểu thức: Ф = BScosωt

- Vì từ thơng Ф qua khung dây biến thiên theo thời gian, khung xuất suất điện động cảm ứng Suất điện động cảm ứng tức thời t: e = -N = NBSωsinωt

Đặt: E0 = NBSɷ  e = E0sinωt (12.2)

e R

E0 R

- Nếu khung dây nối kín mạch có điện trở R cường độ dịng điện mạch tức thời t là:

i = = sinωt

Đặt:  i = I0 cos(ωt - /2 )

Với khung dây hoạt động theo nguyên tắc máy phát điện

- Suất điện động (e) dòng điện (i) khung biến thiên tuần hồn tần số góc (ɷ) tốc độ quay khung

- Các giá trị cực đại suất điện động (E0) cường độ dòng điện (I0)

tỉ lệ với số vòng dây N, độ lớn từ trường B, với diện tích S tốc độ quay ɷ khung

I.

I. KHÁI NIỆM VỀ DÒNG ĐIỆN XOAY CHIỀUKHÁI NIỆM VỀ DÒNG ĐIỆN XOAY CHIỀU II.

Nếu có dịng điện i = I0cosωt qua điện trở R Hãy tìm:

- Cơng suất tỏa nhiệt tức thời R.

- Công suất tỏa nhiệt trung bình R chu kì T.

- Cơng suất tỏa nhiệt trung bình R thời gian lớn.

- So sánh cơng suất trung bình dịng điện xoay chiều với cơng thức cơng suất dịng điện khơng đổi để rút giá trị cường độ dòng điện xoay chiều tương đương với cường độ dòng điện không đổi.

I.

I. KHÁI NIỆM VỀ DÒNG ĐIỆN XOAY CHIỀUKHÁI NIỆM VỀ DÒNG ĐIỆN XOAY CHIỀU II.

II. NGUYÊN TẮC TẠO RA DÒNG ĐIỆN XOAY CHIỀUNGUYÊN TẮC TẠO RA DÒNG ĐIỆN XOAY CHIỀU III.

III. GIÁ TRỊ HIỆU DỤNGGIÁ TRỊ HIỆU DỤNG

cos2t 0 p 1 RI 2  1 2  p RI

- Trong chu kì thì:

Do trung bình chu kì:

- Vì chu kì giống nên giá trị cơng suất trung bình dịng điện xoay chiều:

P

2 2

0 0

1 1

cos cos2

2 2

p RI t  RI  RI t

Gợi ý:

- Ngay thời điểm t áp dụng công thức cơng suất dịng điện khơng đổi: p = Ri2 = RI

02cos2ɷt

- Công suất trung bình:

2 = RI 2 I I=

- Viết lại cơng thức có dạng dịng điện khơng đổi:

P

I.

I. KHÁI NIỆM VỀ DÒNG ĐIỆN XOAY CHIỀUKHÁI NIỆM VỀ DÒNG ĐIỆN XOAY CHIỀU II.

II. NGUYÊN TẮC TẠO RA DÒNG ĐIỆN XOAY CHIỀUNGUYÊN TẮC TẠO RA DÒNG ĐIỆN XOAY CHIỀU III.

III. GIÁ TRỊ HIỆU DỤNGGIÁ TRỊ HIỆU DỤNG

1 2

2

I

0

2

I

Cơng suất trung bình dòng điện xoay chiều điện trở R

P = R (12.3)

Giá trị hiệu dụng cường độ dòng điện xoay chiều

I = (12.4)

1 Cường độ hiệu dụng dòng điện xoay chiều

I.

I. KHÁI NIỆM VỀ DÒNG ĐIỆN XOAY CHIỀUKHÁI NIỆM VỀ DÒNG ĐIỆN XOAY CHIỀU II.

II. NGUYÊN TẮC TẠO RA DÒNG ĐIỆN XOAY CHIỀUNGUYÊN TẮC TẠO RA DÒNG ĐIỆN XOAY CHIỀU III.

III. GIÁ TRỊ HIỆU DỤNGGIÁ TRỊ HIỆU DỤNG

1 Cường độ hiệu dụng dòng điện xoay chiều

2 Các giá trị hiệu dụng khác dòng điện xoay chiều

Sử dụng giá trị hiệu dụng để tính tốn đo lường đại lượng điện Các số liệu ghi thiết bị điện giá trị hiệu dụng

Các thiết bị đo mạch điện xoay chiều chủ yếu đo giá trị hiệu dụng

0

U

U= (15.5)

Điện áp hiệu dụng:

0

E

E= (15.6)

 Dòng điện xoay chiều dòng điện có cường độ biến thên tuần

hồn theo thời gian theo quy luật hàm sin hay cơsin, có phương trình: i = cos(ωt + φi)

 Các đại lượng đặc trưng dòng điện xoay chiều

- Các giá trị túc thời: i, u, e - Các giá trị cực đại: , ,

- Các giá trị hiệu dụng, I = / ; U = / ; E = / - Tần số f, tần số góc ω chu kì T

- Pha (ωt + φ) pha ban đầu φ

 Khi tính tốn đo lường dịng điện xoay chiều, chủ yếu dùng

các giá trị hiệu dụng

 Dòng điện xoay chiều tạo từ máy phát xoay chiều cảm

ứng

2

0

I

0

I U0 E0

0

Câu hỏi trắc nghiệm

Câu hỏi trắc nghiệm

Câu 1: Dòng điện xoay chiều phục vụ sinh hoạt, có điện áp hiệu dụng là 220V Điện áp cực đại là

Câu hỏi trắc nghiệm

Câu hỏi trắc nghiệm

B

 

i 2 2cos100 t A

Câu 2: Một dịng điện xoay chiều có biểu thức

Cường độ hiệu dụng tần số dòng điện là A. 2,83 A 100Hz B. A 50Hz.

Câu hỏi trắc nghiệm

Câu hỏi trắc nghiệm

D

Câu 3: Gọi độ lệch pha điện áp dòng điện φ Với: φ = φu – φi

Một đoạn mach xoay chiều có điện áp

u = 100cos100t (V) dịng điện có cường độ

i = 2sin100 t (A).

Hãy chọn câu đúng?

HƯỚNG DẪN VỀ NHÀ

HƯỚNG DẪN VỀ NHÀ

Làm tập 12 sách giáo khoa

và sách tập.

Ôn tập kiến thức tụ điện cuộn cảm

sách vật lí 11.

- Tụ điện gì? cơng thức tụ điện.