Bai 12 Dai cuong ve dong dien xoay chieu

* Định nghĩa: C ường 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 t[r]

Chương III- DÒNG ĐIỆN XOAY CHIỀU

Nội dung chương III:

- Tìm hiểu dòng điện xoay chiều là gì?

- Các quy luật của dòng điện xoay chiều

- Sản xuất và ứng dụng của dòng điện xoay chiều

Nhà máy thủy điện Yaly

3 a) Biểu thức định luật Ôm cho toàn mạch?

b) Công thức tính công suất của dòng điện không đổi khi đi qua điện trở R?

4 Phương trình của một đại lượng vật lý x biến thiên điều hòa theo thời gian? Giải thích các kí hiệu trong phương trình?.

Đáp án:

1 Công thức từ thông: Ф = BScos Với:

- B là độ lớn của cảm ứng từ của từ trường

- S là diện tích giới hạn của một mạch điện kín,

R



3 a) Định luật Ôm cho toàn mạch:

b) Công suất của dòng điện trên điện trở: P = RI2

Đáp án:

• x là giá trị tức thời tại thời điểm t

• A là giá trị cực đại của x.

I KHÁI NIỆM VỀ DÒNG ĐIỆN XOAY CHIỀU

So sánh với phương trình x = Acos(ωt + φ) Hãy nêu ý nghĩa của các kí hiệu trong phương trình (12.1)?

Dòng điện xoay chiều hình sin, gọi

tắt là dòng điện xoay chiều, là dòng điện

biến thiên tuần hoàn theo thời gian theo

quy luật của hàm sin hay côsin, với dạng

 i là giá trị tức thời của cường độ dòng điện tại thời điểm t.

 I0 là giá trị cực đại của cường độ dòng điện, I0 > 0

 ω là tần số góc, ω > 0, liên hệ giữa tần số góc với tần và chu kì của dòng điện của dòng điện bởi hệ thức: ω = 2f = 2/T Thông thường trong thực tế f = 50Hz

 φi là pha ban đầu của cường độ dòng điện i

Dòng điện xoay chiều hình sin, gọi

tắt là dòng điện xoay chiều, là dòng điện

biến thiên tuần hoàn theo thời gian theo

quy luật của hàm sin hay côsin, với dạng

- Tìm biểu thức của từ thông qua khung dây tại thời điểm t ?

- Nhận xét đặc điểm của từ thông Ф?

- Hiện tượng vật lí nào xảy ra trong khung?

- Cho khung quay xung quanh trục x’x với tốc độ góc ω

-Khung dây phẳng, hình chữ nhật, có diện tích S và

số vòng N đặt trong trong từ trường đều ,vectơ

vuông góc với trục đối xứng x’x của khung dây

- Tìm biểu thức của suất điện động cảm ứng tức thời trong

khung

- Nếu khung dây được nối kín mạch và có điện trở R, hãy tìm biểu thức cường độ dòng điện tức thời trong mạch?

-Khung dây phẳng, hình chữ nhật, có diện tích S và

số vòng N đặt trong trong từ trường đều ,vectơ

vuông góc với trục đối xứng x’x của khung dây

- Cho khung quay xung quanh trục x’x với tốc độ góc ω

I KHÁI NIỆM VỀ DÒNG ĐIỆN XOAY CHIỀU



d dt

- Từ thông qua khung dây tại thời điểm t có biểu thức:

E0 R

- Nếu khung dây nối kín mạch và có điện trở R thì cường độ dòng điện trong mạch tức thời tại t là:

i = = sinωt

Đặt:  i = I0 cos(ωt - /2 )

0 0

E

I =

R

Với khung dây hoạt động theo nguyên tắc trên là một máy phát điện

- Suất điện động (e) và dòng điện (i) trong khung biến thiên tuần hoàn cùng tần số góc (ɷ) đúng bằng tốc độ quay của khung

- Các giá trị cực đại của suất điện động (E0) và cường độ dòng điện (I0)

tỉ lệ với số vòng dây N, độ lớn từ trường B, với diện tích S và tốc độ quay ɷ của khung

Nếu có dòng điện i = I 0 cosωt qua điện trở R Hãy tìm:

- Công suất tỏa nhiệt tức thời trên R.

- Công suất tỏa nhiệt trung bình trên R trong một chu kì T.

- Công suất tỏa nhiệt trung bình trên R trong thời gian khá lớn.

- So sánh công suất trung bình của dòng điện xoay chiều với công thức công suất của dòng điện không đổi để rút ra giá trị cường độ dòng điện xoay chiều tương đương với cường độ của dòng điện không đổi.

1 Cường độ hiệu dụng của dòng điện xoay chiều

cos2  t  0

p

2 0

1 RI 2



2 0

1 2



p RI

- Trong một chu kì thì:

Do đó trung bình trong một chu kì:

- Vì các chu kì đều giống nhau nên giá trị cũng là công suất trung bình của dòng điện xoay chiều:

0

2

I I=

- Viết lại công thức trên có dạng như dòng điện không đổi:

Suy ra:

I KHÁI NIỆM VỀ DÒNG ĐIỆN XOAY CHIỀU

1 2

2 0

1 Cường độ hiệu dụng của dòng điện xoay chiều

* Định nghĩa: 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 trên điện trở R của dòng điện không đổi ấy bằng công suất trung bình tiêu thụ trong R bởi dòng điện xoay chiều nói trên

I KHÁI NIỆM VỀ DÒNG ĐIỆN XOAY CHIỀU

1 Cường độ hiệu dụng của dòng điện xoay chiều

2 Các giá trị hiệu dụng khác của dòng điện xoay chiều

Sử dụng các giá trị hiệu dụng để tính toán và đo lường các đại lượng điện Các số liệu ghi trên thiết bị điện là giá trị hiệu dụng

Các thiết bị đo đối với mạch điện xoay chiều chủ yếu là đo giá trị hiệu dụng

0

U

2Điện áp hiệu dụng:

0

E

2Suất điện động hiệu dụng:

 Dòng điện xoay chiều là dòng điện có cường độ biến thên tuần hoàn theo thời gian theo quy luật hàm sin hay côsin, có phương trình: i = cos(ωt + φi)

 Các đại lượng đặc trưng của dòng điện xoay chiều

- Các giá trị túc thời: i, u, e

- Các giá trị cực đại: , ,

- Các giá trị hiệu dụng, I = / ; U = / ; E = /

- Tần số f, tần số góc ω và chu kì T

- Pha (ωt + φ) và pha ban đầu φ

 Khi tính toán và đo lường về dòng điện xoay chiều, chủ yếu dùng các giá trị hiệu dụng

 Dòng điện xoay chiều được tạo ra từ máy phát xoay chiều cảm ứng

Câu hỏi trắc nghiệm

sinh trong hoạt, có điện áp hiệu dụng

là 220V Điện áp cực đại là

A 380V B 320V C C 311V D 156V

Câu hỏi trắc nghiệm

B

 

Câu 2: Một dòng điện xoay chiều có biểu thức

Cường độ hiệu dụng và tần số của dòng điện là

A 2,83 A và 100Hz B 2 A và 50Hz.

C 1,41A và 50Hx D 2 A và 100Hz

Câu hỏi trắc nghiệm

D

Câu 3: Gọi độ lệch pha giữa điện áp và dòng điện là φ Với: φ = φu – φi

Một đoạn mach xoay chiều có điện áp

u = 100cos100t (V) và dòng điện có cường độ

i = 2sin100 t (A).

Hãy chọn câu đúng?

- Tụ điện là gì? các công thức về tụ điện.

- Cuộn cảm là gì? Hiện tượng tự cảm là gì? Biểu thức suất điện động tự cảm?