Bài giảng Vật lý 12 bài 13: Các mạch điện xoay chiều

Mời quý thầy cô giáo và các bạn học sinh cùng tham khảo Bài giảng Vật lý 12 bài 13: Các mạch điện xoay chiều thiết kế bằng Powerpoint chuyên ghiệp giúp nâng cao kĩ năng và kiến thức trong việc soạn bài giảng điện tử giảng dạy và học tập. Bài giảng Vật lý 12 bài 13: Các mạch điện xoay chiều trình bày bằng Slide rất sống động với các hình ảnh minh họa giúp các em học sinh dễ dàng hiểu được bài giảng và nhanh chóng năm bắt các nội dung chính bài học.

Bài 13 CÁC MẠCH ĐIỆN XOAY CHIỀU 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 dịng 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 vng góc, trễ pha vng góc với dòng điện Câu : Điện áp tức thời đầu đoạn mạch xoay chiều : u  80 cos100t V  Tần số góc dòng điện bao nhiêu? A 50 (Hz) B 100 (Hz) SAI C 100 (Hz) D 100 (rad/s) ĐÚNG Câu : Điện áp tức thời đầu đoạn mạch xoay chiều : u  80 cos100t V  Điện áp hiệu dụng đầu đoạn mạch bao nhiêu? A 80V SAI B 40V C 80 2V D 40 2V ĐÚNG 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 R 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, … L * Những thiết bị gọi chung cuộn cảm 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 C 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 CÁC MẠCH ĐIỆN XOAY CHIỀU u * Độ lệch pha điện áp dòng điện đoạn mạch xoay chiều + Biểu thức dòng điện: i i  I0 cos  t  i   I cos  t  i   Mạch tiêu thụ + Biểu thức điện áp: u  U0 cos  t  u   U cos  t  u  + Dòng điện điện áp có tần số góc  (cùng f, T) + Độ lệch pha điện áp dòng điện:   u  i CÁC MẠCH ĐIỆN XOAY CHIỀU + Nếu i = 0, biểu thức dòng điện: u  i = I0cost = I cost i + Khi u =  biểu thức điện áp là: u = U0cos(t+) = U cos(t+) +  độ lệch pha điện áp dòng điện: Nếu:   u sớm pha so với i   u trễ pha so với i   u pha với i Mạch tiêu thụ I MẠCH ĐIỆN XOAY CHIỀU CHỈ CÓ ĐIỆN TRỞ THUẦN u  U cos  t  Điện áp hai đầu đoạn mạch: U Cường độ dòng điện tức thời mạch: u U  cos  t   I cos  t  i R R  R i Quan hệ điện áp cường độ dòng điện: u pha với i: u= i Định luật Ôm: I U R hay U  I.R Nội dung định luật Ôm mạch điện xoay chiều điện trở SGK I MẠCH THUẦN R i = I0R cost = I cost U u = U0R cost = U cost R i Mạch R: u, i pha Giản đồ vectơ: UoR O U I R IoR U0 I0  R U0  I0.R  u i CỦNG * Kết CỐ luận đoạn mạch chứa điện trở Quan hệ điện áp cường độ dòng điện i i  I cos  t  R UR= U u  U cos  t  U Định luật Ôm: hay U  I.R I R Pha: uR pha với i hay uR  i + Giản đồ vectơ + Biên độ: U0 I0  R O hay UoR U0  I0.R IoR II MẠCH ĐIỆN XOAY CHIỀU CHỈ CĨ TỤ ĐIỆN Đ Thí nghiệm Bố trí TN hình vẽ Đặt nguồn điện vào AB A a.Khi UAB=U điện áp chiều * K chốt 1: Đ sáng * K chốt 2: Đ khơng sáng C u K B Dịng điện không đổi không qua tụ điện Đ Đ b Khi uAB=U0cos(t+): điện áp xoay chiều * K chốt 1: Đ sáng * K chốt 2: Đ sáng, độ sáng giảm Tụ điện cho dòng điện xoay chiều qua có tác dụng cản trở dòng điện xoay chiều, gây dung kháng II MẠCH ĐIỆN XOAY CHIỀU CHỈ CÓ TỤ ĐIỆN  Khảo sát mạch điện xoay C a Điện áp hai tụ điện: i u C u = U0cost = U cost + Điện tích tụ điện: q = Cu = CU cost + Cường độ dòng điện mạch i  q hay i  dq dt t i = q’ = Cu’ = - CU 2sint = CU cos(t+/2) i = CU cos(t+/2) = I cos(t+/2) Với I = CU u= U cost i=I cos(t+/2) II MẠCH ĐIỆN XOAY CHIỀU CHỈ CÓ TỤ ĐIỆN  Khảo sát mạch điện xoay chiều C i u= U cost i = I cos(t+/2) u C Mạch C: u chậm pha i góc /2 uC = i - /2 b Nếu i=0 thì: i= I cost u=U cos(t-/2) * Định luật Ôm cho đoạn mạch chứa tụ điện: U Từ công thức: I = CU  I  C Đặt ZC  C U  I ZC ZC gọi dung kháng () II MẠCH ĐIỆN XOAY CHIỀU CHỈ CÓ TỤ ĐIỆN  Khảo sát mạch điện xoay chiều C c Pha dao động: Điện áp hai tụ trễ pha /2 so với cường độ dòng điện  uC  i  i= I cost u = U cos(t-/2) i u C II MẠCH ĐIỆN XOAY CHIỀU CHỈ CÓ TỤ ĐIỆN i  I cos t   u  U cos  t   2   i u C * Giản đồ vector cho đoạn mạch chứa tụ điện: O VD: u  220 cos100t  V  C F 1000 Tính ZC? Tính I? Viết biểu thức i? IoC UoC ZC = 10  I=22A   i  22 cos 100t    A  2  II MẠCH ĐIỆN XOAY CHIỀU CHỈ CÓ TỤ ĐIỆN Ý nghĩa dung kháng: * Biểu thức:  i 1 ZC   C 2fC * Ý nghĩa + Dung kháng đặc trưng cho tính cản trở dịng xoay chiều tụ điện Dịng điện có tần số cao dung kháng cảng giảm, dễ qua + Gây chậm pha /2 điện áp so với cường độ dòng điện u C CỦNG CỐ * Kết luận đoạn mạch C i  I cos  t    Định luật Ôm:  u  U cos  t   2  U I ZC 1  ZC  C 2fC Dung kháng * Ý nghĩa dung kháng ZC đặc trưng cho tính cản trở dòng xoay chiều tụ điện Dòng điện có tần số cao ZC cảng giảm, dễ qua Gây chậm pha /2 u so với i + Giản đồ vectơ: + Biên độ: U  ZC I O IoC UoC BÀI TẬP: Cho đoạn mạch điện hình vẽ Biết Khi đặt điện áp xoay chiều u vào hai đầu mạch dịng điện qua mạch là: 104 R  60, C  F  R A C M B   i  0,5 cos 100t    A  2  a Tính dung kháng mạch? b Điện áp hiệu dụng: UAM ; UMB? c Viết biểu thức điện áp tức thời A M ; M B? BÀI TẬP:   i  0,5 cos 100t    A  2  Biết R  60, a ZC 104 C F  R C b UAM ; UMB? A M B c uAM; uMB? a Dung kháng mạch: ZC   C  100 b Điện áp hiệu dụng: UAM  RI   30V UMB  ZCI   50V c Viết biểu thức điện áp tức thời : u AM  U AM   cos 100t    2  u MB  UMB cos 100t   u AM    30 cos 100t    V  2  u MB  50 cos 100t  V  ... loại: Điện trở R Tụ điện C Cuộn cảm L CÁC MẠCH ĐIỆN XOAY CHIỀU u * Độ lệch pha điện áp dòng điện đoạn mạch xoay chiều + Biểu thức dòng điện: i i  I0 cos  t  i   I cos  t  i   Mạch. .. kháng II MẠCH ĐIỆN XOAY CHIỀU CHỈ CÓ TỤ ĐIỆN  Khảo sát mạch điện xoay C a Điện áp hai tụ điện: i u C u = U0cost = U cost + Điện tích tụ điện: q = Cu = CU cost + Cường độ dòng điện mạch i ... ĐÚNG Câu : Điện áp tức thời đầu đoạn mạch xoay chiều : u  80 cos100t V  Điện áp hiệu dụng đầu đoạn mạch bao nhiêu? A 80V SAI B 40V C 80 2V D 40 2V ĐÚNG CÁC MẠCH ĐIỆN XOAY CHIỀU Các thiết bị