8. Cấu trỳc của luận văn
2.1.1. Đại cương về dũng điện xoay chiều
* Khỏi niệm về dũng điện xoay chiều
Dũng điện xoay chiều là dũng điện cú cường độ biến đổi theo thời gian theo quy luật hỡnh sin hoặc cosin i = I0 cos (t + i )
Hỡnh 2.1: Tớn hiệu hỡnh sin
Cỏc đại lượng đặc trưng của dũng điện xoay chiều
*Chu kỡ và tần số
- Chu kỡ của dũng điện xoay chiều kớ hiệu là T, là khoảng thời gian ngắn nhất để dũng điện xoay chiều lặp lại trị số và chiều biến thiờn, nghĩa là trong khoảng thời gian một chu kỡ T gúc pha biến thiờn một lượng là .T = 2. T = 2. /. Đơn vị của chu kỡ là giõy (s).
- Tần số của dũng điện xoay chiều là số chu kỡ của dũng điện xoay chiều trong 1 giõy. Kớ hiệu là f. Đơn vị là Hec (Hz).
Trong một mạch điện xoay chiều khộp kớn cỏc đại lượng suất điện động tức thời, điện ỏp tức thời, cường độ dũng điện tức thời biến thiờn điều hũa cựng tần số.Biểu thức i = I0 cos (t + i) và u = U0 cos (t + u)
* Pha của dũng điện xoay chiều là gỡ ?
Xột cường độ dũng điện i = I0 cos (t + i) thỡ (t + i) là pha của dũng điện xoay chiều. Nú cho phộp xỏc định giỏ trị cường độ dũng điện tại thời điểm t. Xột điện ỏp u = U0 cos (t + u) thỡ (t + u) là pha của điện ỏp xoay chiều. Nú cho phộp xỏc định giỏ trị điện ỏp tại thời điểm t.
Khi so sỏnh pha của điện ỏp xoay chiều với pha của dũng điện xoay chiều cú cựng tần số thỡ = u - i là độ lệch pha của điện ỏp xoay chiều với dũng điện xoay chiều.
Nếu > 0 thỡ điệp ỏp xoay chiều nhanh pha hơn dũng điện xoay chiều. Nếu < 0 thỡ điện ỏp xoay chiều trễ pha hơn dũng điện xoay chiều. Nếu = 0 thỡ điện ỏp xoay chiều cựng pha với dũng điện xoay chiều.
* Biờn độ của dũng điện xoay chiều
Xột cường độ dũng điện i = I0 cos (t + i) thỡ I0 gọi là biờn độ của dũng điện xoay chiều. Nú cho biết giỏ trị lớn nhất mà dũng điện xoay chiều cú thể đạt được. Xột điện ỏp u = U0 cos (t + u) thỡ U0 gọi là biờn độ của điện ỏp xoay chiều. Nú cho biết giỏ trị lớn nhất mà điện ỏp xoay chiều cú thể đạt được.
*Giỏ trị hiệu dụng của dũng điện xoay chiều
Do cường độ dũng điện và điện ỏp biến thiờn điều hoà nờn khi xỏc định giỏ trị của hai đại lượng đú bằng cụng thức i = I0cos (t + i) và u = U0cos (t + u) chỉ xỏc định được giỏ trị tại một thời điểm. Đồng thời cứ sau một số nguyờn lần chu kỡ thỡ giỏ trị trung bỡnh của cường độ dũng điện bằng khụng. Vỡ vậy cần thiết phải đưa ra một loại giỏ trị mới khụng phụ thuộc vào sự đổi chiều của dũng điện.Tỏc dụng nhiệt của dũng điện được dựng để đưa ra tớnh toỏn loại giỏ trị trờn, vỡ tỏc dụng nhiệt của dũng điện khụng phụ thuộc vào sự biến thiờn và đổi chiều của dũng điện. Đú là giỏ trị hiệu dụng.
Cường độ hiệu dụng của dũng điện xoay chiều bằng cường độ của một dũng điện khụng đổi, nếu cho hai dũng điện đú lần lượt đi qua cựng một điện trở trong những khoảng thời gian bằng nhau đủ dài thỡ nhiệt lượng toả ra bằng nhau.
Cho dũng điện xoay chiều cú cường độ i = I0.cos(t + i) chạy qua đoạn mạch chỉ cú điện trở thuần R. Nhiệt lượng toả ra trờn điện trở thuần R trong thời gian t là Q = RI .t
2 . 02
Nếu cho dũng điện khụng đổi cường độ I chạy qua điện trở cũng trong thời gian t sao cho nhiệt lượng toả ra cũng bằng Q, nghĩa là Q = R.I2.t
Nờn cường độ dũng điện hiệu dụng được xỏc định bằng cụng thức:
2
0
I I
Thường là giỏ trị đo được từ cỏc đồng hồ và cũng là giỏ trị điện ỏp được ghi trờn rắc cắm nguồn của cỏc thiết bị điện tử là loại giỏ trị hiệu dụng. Vớ dụ nguồn 220V AC mà ta đang sử dụng chớnh là chỉ giỏ trị hiệu dụng, thực tế biờn độ của điện ỏp 220V AC khoảng 220V x 1,4 lần = khoảng 300V