7. Những đóng góp mới của đề tài
2.4. Nội dung về kiến thức chương “Dòng điện xoay chiều”Vật lý lớp12
2.4.1. Khái niệm về các đại lượng vật lý đặc trưng cho dòng điện xoay chiều
2.4.1.1. Giá trị tức thời của dòng điện xoay chiều
Là giá trị tại mỗi một thời điểm của suất điện động (e), hiệu điện thế (u), cường độ dòng điện (i) và nó được tính bằng:
e = E0 cos (t + e) (2.1) u = U0 cos(t + u) (2.2) i = I0 cos(t + i) (2.3)
2.4.1.2. Giá trị cực đại của dòng điện xoay chiều:
Các giá trị E0, U0, I0 trong công thức 2.1, 2.2, 2.3 lần lượt là suất điện động cực đại, hiệu điện thế cực đại, cường độ dòng điện cực đại của dòng điện xoay chiều.
2.4.1.3. Khái niệm về giá trị hiệu dụng của dòng điện xoay chiều:
- Cường độ hiệu dụng của dòng điện xoay chiều bằng cường độ của dòng điện không đổi mà nếu chúng lần lượt đi qua cùng một điện trở thuần trong cừng một khoảng thời gian thì toả ra cùng một nhiệt lượng . Cường độ hiệu dụng của dịng xoay chiều có độ lớn tính bằng
2
0
I I
- Hiệu điện thế của dịng điện xoay chiều tính bằng:
2
0
U
U
- Suất điện động hiệu dụng của dòng xoay chiều có độ lớn tính bằng:
2
0
E
E
2.4.1.4. Khái niệm về cảm kháng và dung kháng:
- Tác dụng cản trở dòng điện xoay chiều của cuộn cảm ( nó có vai trị như điện trở trong định luật Ôm cho dịng điện khơng đổi) được gọi là cảm kháng ( ZL). Nó phụ
thuộc vào độ tự cảm (L) của cuộn dây và tần số góc () của dịng điện. Độ lớn của cảm kháng được tính bằng cơng thức:
ZL = L.
- Tác dụng cản trở dòng điện xoay chiều của tụ điện ( nó có vai trị như điện trở trong định luật Ơm cho dịng điện khơng đổi) được gọi là dung kháng ( ZC). Nó phụ thuộc vào điện dung (C) của tụ điện và tần số góc () của dịng điện. Độ lớn của cảm kháng được tính bằng cơng thức: C ZC 1 2.4.1.5. Độ lệch pha :
Tuỳ thuộc vào tính chất của mạch điện xoay chiều mà pha của cường độ dòng điện và pha của hiệu điện thế có những giá trị khác nhau. Hiệu giá trị giữa pha của hiệu điện thế và pha của cường độ dòng điện được gọi là độ lệch pha giữa hiệu điện thế và cường độ dòng điện và ngược lại.
2.4.1.6. Cơng suất của dịng điện xoay chiều:
Công suất trung bình tiêu thụ trong mạch điện xoay chiều được tính bằng cơng thức: P = U.I. cos . Với cos được gọi là hệ số công suất.
Trong mạch điện chỉ có điện trở thuần mới tiêu thụ điện năng, còn tụ điện và cuộn dây thuần cảm không tiêu thụ điện năng.