Bài 12.Đại cương về dòng điện xoay chiều

DÒNG ĐIỆN XOAY CHIỀUGIÁO VIÊN: TRẦN VIẾT THẮNG Trường THPT CHU VĂN AN TN Bài 12.. ĐẠI CƯƠNG VỀ DÒNG ĐIỆN XOAY CHIỀU... Là dòng điện có chiều và cường độ không đổi theo thời gian.Bài 12..

CHƯƠNG III DÒNG ĐIỆN XOAY CHIỀU

GIÁO VIÊN: TRẦN VIẾT THẮNG Trường THPT CHU VĂN AN TN

Bài 12 ĐẠI CƯƠNG VỀ DÒNG ĐIỆN XOAY CHIỀU

Là dòng điện có chiều và cường độ không đổi theo thời gian.

Bài 12 ĐẠI CƯƠNG VỀ DÒNG ĐIỆN XOAY CHIỀU

const t

q

I  

t I

Đồ thị của dòng điện không đổi C1:Nhắc lại định nghĩa dòng điện một chiều không đổi?

Định nghĩa: Dòng điện xoay chiều là dòng điện có

cường độ biến thiên tuần hoàn với thời gian theo quy luật của hàm côsin hay sin: i = I0cos(ωt+ φ).

• i : cường độ dòng điện tức thời (A).

• I0>0 : cường cực đại hay biên độ (A).

• ω>0 : Tần số góc (rad/s).

  =ωt+φ : pha của dòng điện (rad).

• φ : pha ban đầu (rad).

• T : chu kỳ (s).

• f : tần số (Hz) f = 1/T

• T=2/ω ; f = ω/2

I – KHÁI NIỆM VỀ DÒNG ĐIỆN XOAY CHIỀU

C2: Xác định giá trị cực đại, tần số góc, chu kỳ, tần số, pha ban đầu của các dòng điện xoay chiều có cường độ tức thời (tính ra ampe) cho bởi:

  A t















4

100 cos

  A t















3

100 cos

2

  A t

a)

b)

• I0 = 5 (A)

• ω = 100 (rad/s)

• T = 0,02 (s)

• f = 50 (Hz)

• φ =  /4 (rad)

  A t















4

100 cos

a)

• ω = 100 (rad/s)rad/s))

• T = 0,02 (rad/s)s))

• f = 50 (rad/s)Hz)

• φ = -/3 (rad/s)rad)

  A t















3

100 cos

2

b

I0 = (A) 2 2

• I0 = 5 (A)

• ω = 100 (rad/s)

• T = 0,02 (s)

• f = 50 (Hz)

• φ = (rad)

  A t

  A t

i  5 cos( 100    )

ĐỒ THỊ CỦA DÒNG ĐIỆN XOAY CHIỀU

t

0

i

2

T

T

3 2

T

)

cos(

0  

i

t

0

i

2

T

T

3 2

T

t I

I 0

- I 0

I 0

- I 0

C3: Trên hình vẽ đồ thị nhình sin cắt trục tọa độ tại

những điểm có tọa độ bằng bao nhiêu?

t

0

i

T

i 0

I 0

T/8

i1 = 0 khi

8

3 4

8

1

T T

T

in = 0 khi

2

) 1

( 8

n

T

Cắt trục hoành

C3: Trên hình vẽ đồ thị nhình sin cắt trục tọa độ tại

những điểm có tọa độ bằng bao nhiêu?

)

2 cos(

0   

T

I

i

Cắt trục tung i = i0

ứng với t = 0

i

t

0

T

i 0

I 0

T/8

4

cos(

) 8

2

0

0   T    I   

T

I I

4

1

) 4

cos(         



2

i0 =I0 cos(-/4) = I0 / =I

t NBS

NBS cos   cos 





ĐẠI CƯƠNG VỀ DÒNG ĐIỆN XOAY CHIỀU

II – NGUYÊN TẮC TẠO RA DÒNG ĐIỆN XOAY CHIỀU

Từ thông qua cuộn dây

Suất điện động cảm ứng

xuất hiện trong cuộn dây

Giá trị cực đại của dòng điện

Tạo thành dòng điện cảm ứng: là dòng điện xoay chiều

t

NBS dt

d

e      sin 

) 2

cos(

2

) 2

cos(











R

NBS

i

R NBS

ĐẠI CƯƠNG VỀ DÒNG ĐIỆN XOAY CHIỀU

III – GIÁ TRỊ HIỆU DỤNG

Q = RI2t

Q là lượng điện năng tiêu thụ trên R Biểu thức định luật Jun-Lenxơ

P = RI2

P công suất tiêu thụ trên R

Xây dựng giá trị hiệu dụng của dòng điện xoay chiều

t RI

p  02cos2 

2

RI

P 

Xét i=I 0 cosωt chạy qua R

Công suất tức thời: p =Ri 2 =RI 0 2 cos 2 ωt

Giá trị trung bình:

2cos2t = 1 + cos2t

Công suất trung bình trong 1 chu kì:

t

RI RI

t RI

RI t

RI

2 2

2

2

cos cos

2 0

2 0

2 0

2 0 2

2



2

2 0

RI

p 

P =

So sánh với công suất của dòng điện không đổi

Xây dựng giá trị hiệu dụng của dòng điện xoay chiều Xét i=I 0 cosωt chạy qua R

Công suất tức thời: p =Ri 2 =RI 0 2 cos 2 ωt

Công suất trung bình trong 1 chu kì:

2

2 0

RI

p 

P =

So sánh với công suất của dòng điện không đổi I

khi chạy qua R: P’ = RI 2

Khi P = P’ thì: I 2 = I 0 2 /2

I – gọi là giá trị hiệu dụng của dòng điện xoay chiều

Hay :

2

0

I

I 

ĐẠI CƯƠNG VỀ DÒNG ĐIỆN XOAY CHIỀU

ĐỊNH NGHĨA CƯỜNG ĐỘ HIỆU DỤNG

Cường độ hiệu dụng của dòng điện xoay chiều là đại lượng

có giá trị bằng cường độ của một dòng điện không đổi, sao cho khi đi qua cùng một điện trở R thì công suất tiêu thụ trong R bởi dòng điện không đổi ấy bằng công suất trung bình tiêu thụ trong R bởi dòng điện xoay chiều nói trên

Cường độ, hiệu điện thế, suất điện động

hiệu dụng:

2

0

I

I 

Giá trị hiệu

dụng = Giá trị cực đại 2

2

0

U

U 

2

0

E

E 

TÓM TẮT NỘI DUNG

• Dòng điện xoay chiều được hiểu là dòng điện có cường

độ là hàm số sin hay côsin của thời gian

• Những đại lượng đặc trưng cho dòng điện xoay chiều (CĐDĐ, điện áp, …)

- Các giá trị tức thời, cực đại, hiệu dụng

- Tần số góc, chu kỳ, tần số

- Pha ban đầu

• Khi tính toán, đo lường,… các mạch điện xoay chiều, chủ yếu sử dụng các giá trị hiệu dụng

 Tạo ra dòng điện xoay chiều bằng máy phát điện xoay chiều dựa trên hiện tượng cảm ứng điện từ

Vận dụng

A 50 (Hz)

B 100 (Hz)

C 100 (Hz)

D 100 (rad/s)

SAI

ĐÚNG

SAI

Câu 1 : Điện áp tức thời giữa 2 đầu của một đoạn mạch xoay chiều là :

  V t

u  80 cos 100 

Tần số góc của dòng điện bằng bao

nhiêu?

Vận dụng

A 80V

ĐÚNG

SAI

Câu 2 : Điện áp tức thời giữa 2 đầu của một đoạn mạch xoay chiều là :

  V t

u  80 cos 100 

Điện áp hiệu dụng giữa 2 đầu đoạn mạch là bao nhiêu?

D 40 2 V

C 80 2 V