IV / NỘI DUNG : 1 Thí nghiệm
BÀI 39 : CUỘN CẢM TRONG MẠCH XOAY CHIỀU I / MỤC TIÊU :
I / MỤC TIÊU :
• Hiểu các tác dụng của cuộn cảm trong mạch điện xoay chiều.
• Nắm được khái niệm cảm kháng. Biết cách tính cảm kháng và vẽ giản đồ vectơ cho đoạn mạch chỉ có cuộn cảm thuần.
II / CHUẨN BỊ :1 / Giáo viên : 1 / Giáo viên :
Cuộn dây, khóa K, bóng đèn, nguồn điện xoay chiều, dao động ký điện tử.
2 / Học sinh :
Xem lại bài 36 + 37 + 38
III / GỢI Ý VỀ TỔ CHỨC HOẠT ĐỘNG DẠY – HỌC :
Hoạt động của học sinh Hoạt động của giáo viên Hoạt động 1 :
HS : Quan sát thí nghiệm. HS : Không đổi.
GV : Hướng dẫn học sinh cách mắc sơ đồ
như hình 39.1
GV : Nếu mắc A, B với nguồn điện một
HS : Đèn sáng hơn rõ rệt so với khi mở khóa K. HS : Cuộn cảm có tác dụng cản trở dòng điện. Hoạt động 2 : HS : Quan sát thí nghiệm HS : i = Iocosωt HS : e = − Ldi dt = ωLIosinωt HS : u = iRAB – e HS : u = Uocos(ωt + 2 π ) HS : 2 π Hoạt động 3 : HS : Bằng O HS : Bằng 2 π
HS : Học sinh tự vẽ giản đồ vectơ. Hoạt động 4 :
HS : Giống nhau HS : R
HS : Cản trở dòng điện.
thấy độ sáng của đèn như thế nào ?
GV : Nếu mắc A, B với nguồn điện xoay
chiều thì sau khi đóng hay mở khóa K ta thấy độ sáng của đèn như thế nào ?
GV : Hiện tượng này chứng tỏ điều gì ?
GV : Hướg dẫn học sinh quan sát dao động
ký điện tử ?
GV : Viết biểu thức dòng điện xoay chiều
chạy qua cuộn dây thuần cảm ?
GV : Viết biểu thức suất điện động cảm ứng
xuất hiện trong cuộn cảm ?
GV : Với quy ước : chiều dương của dòng
điện của dòng điện là chiều chạy từ A đến B. Hãy tìm biểu thức của hiệu điện thế giữa hai đầu cuộn dây ?
GV : Hướng dẫn học sinh biến đổi biểu
thức hiệu điện thế giữa 2 bản của cuộn dây
GV : So sánh pha của u và i ?
GV : Tại thời điểm t = 0, vectơ quay →I biểu diễn cường độ dòng điện i = Iocosωt hợp với trục Ox một góc bao nhiêu ?
GV : Tại thời điểm t = 0, vectơ quay U→L
biểu diễn hiệu điện thế u = Uocos(ωt + 2 π
) hợp với trục Ox một góc bao nhiêu ? hợp với trục Ox một góc bao nhiêu ?
GV : Em hãy so sánh biểu thức định luật Ôm
cho đoạn mạch một chiều chỉ có điện trở R ?
GV : Vai trò của ZL giống đại lượng nào ? GV : Nêu ý nghĩa của ZL ?
IV / NỘI DUNG :1. Thí nghiệm 1. Thí nghiệm
2. Giá trị tức thời của cường độ dòng điện và hiệu điện thế
Giả sử có một dòng điện xoay chiều cường độ : i = Iocosωt (39.1)
chạy qua cuộn cảm thuần có độ tự cảm L, cuộn cảm một suất điện cảm ứng e = -Ldi
dt = ωLIosinωt
Hiệu điện thế giữa hai điểm A và B là : u = iRAB – e
Ở đây RAB là điện trở của đoạn mạch, có giá trị bằng không nên : u = -e = - ωLIOsinωt u = Uocos(ωt + 2 π ) (39.2) với Uo = ωLIo
Dòng điện qua cuộn cảm thuần biến thiên điều hòa cùng tần số nhưng trễ pha 2 π
đối với hiệu điện thế giữa hai đầu cuộn cảm.
3. Giản đồ vectơ
Như vậy, trong giản đồ vectơ vẽ cho đoạn mạch chỉ có cuộn cảm thuần, Uur lập với Ir một góc
2 π
theo chiều dương.
Hình 39.4 Giản đồ vectơ cho đoạn mạch chỉ có cuộn cảm thuần và pha ban đầu của dòng điện bằng không.