Bài 13 các MẠCH điện XOAY CHIỀU

MỤC TIÊU BÀI HỌC - Viết được biểu thức của định luật Ôm trong các trường hợp:đoạn mạch chỉ có R, chỉ có L, chỉ có C - Tìm được độ lệch pha giữa u và i trong các trường hợp -Biểu thức tí

Bài 13 CÁC MẠCH ĐIỆN XOAY CHIỀU

(Tiết 2)

I MỤC TIÊU BÀI HỌC

- Viết được biểu thức của định luật Ôm trong các trường hợp:đoạn mạch chỉ

có R, chỉ có L, chỉ có C

- Tìm được độ lệch pha giữa u và i trong các trường hợp

-Biểu thức tính cảm kháng và dung kháng ZL, ZC

II PHƯƠNG TIỆN DẠY HỌC

- Dao động kí điện tử, ampe kế,vôn kế, một số linh kiện như điện trở, tụ

điện, cuộn cảm…

III HOẠT ĐỘNG DẠY HỌC

`1 Kiểm tra bài cũ: Phát biểu định luật Ôm cho đoạn mạch xoay

chiều chỉ có tụ điện

2 Bài mới

Hoạt động 1: Mạch điện xoay chiều chỉ chứa cuộn cảm thuần

Hoạt động của giáo

viên

Hoạt động của học sinh Nội dung

- Cuộn cảm thuần là gì?

(Cuộn cảm thuần là

cuộn cảm có điện trở

không đáng kể, khi có

dòng điện xoay chiều

chạy qua cuộn cảm sẽ

xảy ra hiện tượng tự

cảm.)

- Khi có dòng điện

cường độ i chạy qua

cuộn cảm (cuộn dây dẫn

nhiều vòng, ống dây

hình trụ thẳng dài, hoặc

hình xuyến…) → có

hiện tượng gì xảy ra

trong ống dây?

- Trường hợp i là một

dòng điện xoay chiều thì

Φ trong cuộn dây?

- Xét ∆t vô cùng nhỏ (∆t

→ 0) → suất điện động

- HS nghiên cứu Sgk để trả lời

- Dòng điện qua cuộn dây tăng lên → trong

cuộn dây xảy ra hiện

tượng tự cảm, từ thông

qua cuộn dây:

Φ = Li

- Từ thông Φ biến thiên tuần hoàn theo t

- Trở thành đạo hàm của

i theo t

- Khi i tăng → etc < 0, tương đương với sự tồn

III Mạch điện xoay chiều chỉ chứa cuộn cảm thuần

Cuộn dây thuần cảm: có R không

đáng kể

1) Hiện tượng tự cảm trong mạch điện xoay chiều :

Khi có dòng điện i chạy qua cuộn dây thì từ thông có biểu thức :

Li

Φ =

Với i là dòng điện xoay chiều Φ

biến thiên tuần hoàn theo t ⇒ suất

điện động tự cảm :

i

t

∆

= −

∆

Khi ∆ →t 0 Thì

di

dt

= −

e r

i

tự cảm trong cuộn cảm

trở thành gì?

- Y/c HS hoàn thành C5

- Đặt vào hai đầu của

một cuộn thuần cảm (có

độ tự cảm L, điện trở

trong r = 0) một điện áp

xoay chiều, tần số góc

ω, giá trị hiệu dụng U →

trong mạch có dòng điện

xoay chiều

- Điện áp hai đầu của

cảm thuần có biểu thức

như thế nào?

- Hướng dẫn HS đưa

phương

trình u về dạng cos

- Đối chiếu với phương

trình tổng quát của u →

điện áp hiệu dụng ở hai

đầu cuộn cảm?

- Dựa vào phương trình i

và u có nhận xét gì về

pha của chúng?

i = I 2cosωt →

cos

2 ( )

2

u U= ωt+π

Hoặc

u = U 2cosωt →

cos

2 ( )

2

i I= ωt−π

- ZL đóng vai trò gì

trong công thức?

tại một nguồn điện

di di

dt dt

→ AB

di

u ri L

dt

= +

- HS ghi nhận và theo sự hướng dẫn của GV để khảo sát mạch điện này

2

di

Hay u LI 2cos( t 2)

π

Vì sin cos( 2)

π

cos

2 ( )

u U= ω ϕt+

→ U = ωLI

- Trong đoạn mạch chỉ

có một cuộn cảm thuần:

i trễ pha π/2 so với u, hoặc u sớm pha π/2 so với i

- So sánh với định luật Ohm, có vai trò tương tự như điện trở R trong mạch chứa điện trở

2) Khảo sát mạch điện xoay chiều chỉ có cuộn cảm thuần

a)Giả sử dòng điện chạy trong cuộn dây có dạng:

i I= 2 cos ωt do r = 0

di

Hay : u LI 2 cos( t 2)

π

b) Nếu đặt : U = ωLI

⇒

U I

Lω

=

Ta có : u U 2 cos( t 2)

π ω

c) So sánh pha dao động của u và

i :

i trễ pha hơn u một góc 2

π

d) Định luật Ôm:

L

U I Z

=

Với cảm kháng: Z L =Lω

3) Ý nghĩa cảu cảm kháng :

-Cảm kháng đặc trưng cho tính cản trở dòng điện xoay chiều của cuộn cảm

→ ZL có đơn vị là gì?

L

e

di dt

 

 

- Tương tự, ZL là đại

lượng biểu hiện điều gì?

- Với L không đổi, đối

với dòng điện xoay

chiều có tần số lớn hay

bé sẽ cản trở lớn đối với

dòng điện xoay chiều

- Lưu ý: Cơ chế tác dụng

cản trở dòng điện xoay

chiều của R và L khác

hẳn nhau Trong khi R

làm yếu dòng điện do

hiệu ứng Jun thì cuộn

cảm làm yếu dòng điện

do định luật Len-xơ về

cảm ứng từ

- Là đơn vị của điện trở (Ω)

1

A

A

s s

- Biểu hiện sự cản trở dòng điện xoay chiều

- Vì ZL = ωL nên khi f lớn thì ZL lớn, L lớn thì

ZL lớn

- Tiếp thu lưu ý của GV

-Khi L lớn và khi ω ⇒ Z L lớn ,

dòng điện bị cản trở càng nhiều

-R làm yếu dòng điện do hiệu ứng Jun còn cuộn cảm làm yếu dòng điện do định luật Len-xơ

IV CỦNG CỐ VÀ BTVN (5phút)

1 Củng cố

Nhắc lại các công thức đã học

Và hệ thống lại kiến thức bài hoc

2 BTVN

- Làm tất cả các bài tập trong SGK trang 66 và bài tập trong SBT lý 12 trang

18 và 19