xoay chiều cĩ dạng? - Chọn điều kiện ban đầu thích hợp để ϕ = 0 → i = Imcosωt = I 2cosωt - Ta sẽ đi tìm biểu thức của u ở hai đầu đoạn mạch. - Trình bày kết quả thực nghiệm và lí thuyết để đưa ra biểu thức điện áp hai đầu mạch. - Lưu ý: Để tránh nhầm lẫn, phương trình điện áp cĩ thể viết: u = Umcos(ωt+ ϕu/i) = U 2cos(ωt+ ϕu/i) - Cĩ dạng: i = Imcos(ωt + ϕ) - HS ghi nhận các kết quả chứng minh bằng thực nghiệm và lí thuyết.
- Tiếp thu về độ lệch pha giữa u và i
Nếu cho dịng điện xoay chiều cĩ dạng : i I= 0cosωt I= 2 cosωt Thì :
0cos( ) 2 ( )
u U= ω ϕt+ =U cos tω ϕ+ ϕ : là độ lệch pha giữa u và i
Nếu ϕ > ⇒0 u sớm pha hơn i Nếu ϕ < ⇒0 u trễ pha ϕ hơn i Nếu ϕ = ⇒0 u và i cùng pha
Hoạt động 2: Mạch điện xoay chiều chỉ chứa điện trở
- Xét mạch điện xoay chiều chỉ cĩ R.
- Trong mạch lúc này sẽ cĩ i → dịng điện này như thế nào?
- Tuy là dịng điện xoay chiều, nhưng tại một thời điểm, dịng điện i chạy theo một chiều xác định. Vì đây là dịng điện trong kim loại nên theo định luật Ohm, i và u tỉ lệ với nhau như thế nào? - Trong biểu thức điện áp u, Um và U là gì?
- Dựa vào biểu thức của u và i, ta cĩ nhận xét gì?
- GV chính xác hố các kết luận của HS.
- Y/c HS phát biểu định luật Ohm đối với dịng điện một chiều trong kim loại.
- Biến thiên theo thời gian t (dịng điện xoay chiều) - Theo định luật Ohm
u i
R
=
- Điện áp tức thời, điện áp cực đại và điện áp hiệu dụng. - HS nêu nhận xét:
+ Quan hệ giữa I và U. + u và i cùng pha. - HS phát biểu
I. Mạch điện xoay chiều chỉ chứa điện trở trở
1) Quan hệ u và i : Hai đầu R cĩ u U= 0cosωt
Định luật Ơm : i u U0cos t
R R ω = = Đặt : 0 0 U I R = Thì i I= 0cosωt 2) Định luật Ơm : I U R = Phát biểu: (SGK) 3) Nhận xét : u và i cùng pha
Hoạt động 3:Mạch điện xoay chiều chỉ chứa tụ điện
- GV làm thí nghiệm như sơ đồ hình 13.3 Sgk.
- Ta cĩ nhận xét gì về kết quả thu được?
- HS quan sát mạch điện và ghi nhận các kết quả thí nghiệm.
+ Tụ điện khơng cho dịng điện một chiều đi qua.
+ Tụ điện cho dịng điện xoay chiều “đi qua”.
II. Mạch điện xoay chiều chỉ chứa tụ điện điện
1) Thí nghiệm : (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});
-Nguồn điện một chiều : I = 0 -Nguồn điện xoay chiều : I ≠0
-Kết luận : Dịng xoay chiều cĩ thể tồn
tại trong mạch điện cĩ chứa tụ điện
2) Khảo sát mạch điện xoay chiều chỉ cĩ
- Ta nối hai đầu tụ điện vào một nguồn điện xoay chiều để tạo nên điện áp u giữa hai bản của tụ điện.
- Cĩ hiện tượng xảy ra ở các bản của tụ điện?
- Giả sử trong nửa chu kì đầu, A là cực dương → bản bên trái của tụ sẽ tích điện gì?
- Ta cĩ nhận xét gì về điện tích trên bản của tụ điện? → Độ biến thiên điện tích q cho phép ta tính i trong mạch.
- Cường độ dịng điện ở thời điểm t xác định bằng cơng thức nào? - Khi ∆t và ∆q vơ cùng nhỏ q t ∆ ∆ trở thành gì? - Ta nên đưa về dạng tổng quát i = Imcos(ωt + ϕ) để tiện so sánh, –sinα → cosα - Nếu lấy pha ban đầu của i bằng 0 → biểu thức của i và u được viết lại như thế nào? - Dựa vào biểu thức của u và i, ta cĩ nhận xét gì? - ZC đĩng vai trị gì trong cơng thức? → ZC cĩ đơn vị là gì? 1 C Z C ω =
- HS theo hướng dẫn của GV để khảo sát mạch điện xoay chiều chỉ cĩ tụ điện.
- Tụ điện sẽ được tích điện. - Bản bên trái tích điện dương.
- Biến thiên theo thời gian t.
- HS ghi nhận cách xác định i trong mạch. q i t ∆ = ∆ - Đạo hàm bậc nhất của q theo thời gian.
- HS tìm q’
cos( ) 2
sinα α π
− = +
- HS viết lại biểu thức của i và u (i nhanh pha hơn u gĩc π/2 → u chậm pha hơn i gĩc π/2)
- Trong mạch chứa tụ điện, cường độ dịng điện qua tụ điện sớm pha π/2 so với điện áp hai đầu tụ điện (hoặc điện áp ở hai đầu tụ điện trễ pha π/2 so với cường độ dịng điện).
- So sánh với định luật Ohm, cĩ vai trị tương tự như điện trở R trong mạch chứa điện trở.
tụ :
a) Cho hiệu điện xoay chiều giữa 2 đầu tụ C: tụ C:
u U= 0cosωt =U 2 cosωt
Điện tích bản trái của tụ : q = Cu = CU 2 cosωt
- Ở thời điểm t bản trái tích điện + điện tích tụ tăng lên .Sau khoảng thời gian ∆t
lượng điện tích của tụ tăng thêm ∆q q i t ∆ ⇒ = ∆ -Khi ∆t và ∆q vơ cùng nhỏ : i dq CUsin t dt ω ω ⇒ = = − 2 cos( ) 2 i U C= ω ωt+π b) Nếu đặt : I = UωC Ta cĩ : 2 cos( ) 2 i I= ωt+π Và : u U= 2 cosωt
-Nếu lấy pha ban đầu dịng điện = 0 thì : i I= 2 cosωt
2 cos( ) 2
u U= ωt−π
c)So sánh pha dao động của u và i : i sớm pha hơn u một gĩc i sớm pha hơn u một gĩc (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});
2 π
- Trong mạch chứa tụ điện, cường độ dịng điện qua tụ điện sớm pha π/2 so với điện áp hai đầu tụ điện (hoặc điện áp ở hai đầu tụ điện trễ pha π/2 so với cường độ dịng điện). d)Định luật Ơm: C U I Z = Với dung kháng : ZC 1 Cω =
3) Ý nghĩa của dung kháng :
Nguyễn Thị Huyền ~ u i C A B
- Nĩi cách khác: Trong mạch điện xoay chiều, tụ điện là phần tử cĩ tác dụng làm cho cường độ dịng điện tức thời sớm pha π/2 so với điện áp tức thời.
- Dựa vào biểu thức định luật Ohm, ZC cĩ vai trị là điện trở trong mạch chứa tụ điện → hay nĩi cách khác nĩ là đại lượng biểu hiện điều gì?
- Khi nào thì dịng điện qua tụ dễ dàng hơn?
- Là đơn vị của điện trở (Ω).
11 . . 1 . . ( ) .F s C .s A s V C − − = = Ω = Ω ÷ - Biểu hiện sự cản trở dịng điện xoay chiều.
- Từ 1 C Z C ω = ta thấy: Khi ω nhỏ (f nhỏ) → ZC lớn và ngược lại.
- Vì dịng điện khơng đổi (f =
0) → ZC = ∞ → I = 0
-dung kháng là đại lượng biểu hiện sự cản
trở dịng điện xoay chiều của tụ điện . -Nếu C càng lớn ⇒ Zc càng nhỏ , dịng điện bị cản trở càng ít .
-Nếu ω ( f ) càng lớn ⇒Zc càng mhỏ ,dịng điện bị cản trở càng ít .
IV. CỦNG CỐ VÀ BTVN
Về nhà học bài và xem trước phần cịn lại
---//--- Tiết 23
CÁC MẠCH ĐIỆN XOAY CHIỀU(Tiết 2) (Tiết 2)
---o0o---
I. MỤC TIÊU BÀI HỌC 1. Về kiến thức 1. Về kiến thức