CHNG III DNG IN XOAY CHIU BI 12

CHƯƠNG III: DÒNG ĐIỆN XOAY CHIỀU BÀI 12:

BÀI 12: ĐẠI CƯƠNG VỀ DÒNG ĐIỆN XOAY CHIỀU ►▼◄ I. KHÁI NIỆM VỀ DÒNG ĐIỆN XOAY CHIỀU II. NGUYÊN TẮC TẠO RA DÒNG ĐIỆN XOAY CHIỀU III. GIÁ TRỊ HIỆU DỤNG

BÀI 12: ĐẠI CƯƠNG VỀ DÒNG ĐIỆN XOAY CHIỀU I. Khái niệm dòng điện xoay chiều Dòng điện một xoay chiều không hay còn đổi gọi làchiều dòng là dòng điện chạy xoay theochiều một Nhắc lại định nghĩa dòng điện một không đổi? chiềusin. hình với cường độ hiệu dụng không đổi theo thời gian. 1. Định nghĩa: dòng điện xoay chiều là dòng điện có cường độ biến thiên tuần hoàn với thời gian theo quy luật của ham sin hoặc cosin 2. Biểu thức: i = I 0 cos(ωt + φ) (12. 1) Trong đó: i là cường độ dòng điện tức thời I 0 >0, là cường độ cực đại ω >0, là tần số góc, T = 2 л/ω là chu kì và f = ω/2 л là tần số của i α = ωt +φ là pha của i và φ là pha ban đầu

BÀI 12: ĐẠI CƯƠNG VỀ DÒNG ĐIỆN XOAY CHIỀU C 2: a) i = 5 cos(100 лt+ л/4) có: I 0 = 5 A, ω = 100 л rad/s, T = 1/50 s, f = 50 Hz, φ = л/4 rad b) i = 2√ 2 cos(100 лt – л/3) có: I 0 = 2√ 2 A, ω = 100 л rad/s, T = 1/50 s, f = 50 Hz, φ = - л/3 rad c) i = - 5√ 2 cos(100 лt ) = 5√ 2 cos(100 лt ± л) có: I 0 = 5√ 2 ω = 100 л rad/s, T = 1/50 s, f = 50 Hz, φ = ± л rad

BÀI 12: ĐẠI CƯƠNG VỀ DÒNG ĐIỆN XOAY CHIỀU I 0 i 0 T/8 C 3 : t T T o Đồ thị hình sin của i cắt trục hoành tại những điểm có toạ độ: (T/8 +T/4) + k. T/2 = 3 T/8 + k. T/2 o Đồ thị hình sin của i cắt trục tung tại những điểm có toạ độ: Ta có: khi t = T/8 thì i = I 0 nên i = I 0 cos( ω. T/8 + φ) = I 0 Suy ra: cos(л/4 + φ) = 1 = cos 00 → φ = -л/4 rad Vậy: khi t = 0 thì i = I 0 cos(-л/4 ) = I 0/√ 2

BÀI 12: ĐẠI CƯƠNG VỀ DÒNG ĐIỆN XOAY CHIỀU II. Nguyên tắc tạo ra dòng điện xoay chiều v Cho một cuộn dây tròn dẹt hai đầu ω khép kín qya xung quanh trục Δ cố định đồng phẳng với cuộn dây. Hệ B thống được đặt trong từ trường đều B có phương vuông góc với trục Δ α v Gọi α là góc hợp bởi B và n v Giả sử tại t = 0, α = 0 n Δ v Tại t, α = ωt NBScosα NBScos(ωt) Vậy. Фtừ= thông qua = mạch lúc này được xác định như thế nào? üKhi từ thông qua trongmạchbiếnthiênthìthìtrong có hiện mạch tượng xuấtgì hiện suất xảyđiện ra? động cảm ứng ec

II. Nguyên tắc tạo ra dòng điện xoay chiều evc được tínhxác dựa vàodựa định luật nào? VàFa-ra-đây: định luật đó ec được định vào định luật Độdược lớn của phát biểu động như thế nào? suất điện cảm ứng xuất hiện trong mạch kín tỉ lệ với tốc thông qua mạch kín đó. eđộ=biến - d. Фthiên / dt =từNBSsinωt (12. 2) v Vìmạch Nếu mạchkín kínthì nên trong mạch sẽ sẽ xuất suất hiện đạidòng lượng điện nào? cảm ứng. Và cuộn dây có điện trở nên i được xác định theo công thức: i=e/R (12. 3) i = (NBS / R). sinωt v Dòng điện i trong công thức (12. 3) là dòng điện xoay chiều với tần số góc ω và i là cường độ tức thời (12. 4) Dựa vào biểu có thể nêu giá trị cực đại của I 0 = thức NBS(12. 3) / R em nào dòng điện xoay chiều là bao nhiêu?

Chú ý: cường độ dòng điện tạo ra trong kĩ thuật phải có cùng tần số thống nhất thì các thiết bị dòng xoay chiều mới ghép nối với nhau được. III. Giá trị hiệu dụng 1. Đặt vấn đề: Thực nghiệm chứng minh được dòng điện xoay chiều cũng có hiệu ứng toả nhiệy Jun-Lenxơ nên khi cho dòng điện xoay chiều chạy qua một đoạn dây dẫn có điện trở R thì dây dẫn nóng lên, chứng tỏ có nhiệt lượng toả ra trong dây dẫn và nhiệt lượng này chính là lượng điện năng tiêu thụ trong R

2. Cường độ dòng điện hiệu dụng ü Nếu i = I 0 cosωt là cường độ dòng điện tức thời chạy qua R thì công suất tiêu thụ trong R được tính như thế nào? p = Ri 2 = R I 02 cos 2ωt (12. 5) ü Em có nhận xét gì về giá trị của p? v Vì hàm cos 2 ωt là một hàm tuần hoàn nên p biến thiên tuần hoàn theo t, vì vậy p được gọi là công suất tức thời. Do đó khi tính điện năng tiêu thụ người ta tính giá trị trung bình của p trong một chu kì T. p = RI 02 cos 2ωt (12. 6)

2. Cường độ dòng điện hiệu dụng (12. 6) p = RI 02 cos 2ωt Chú ý: Giá trị trung bình của một số hàm lượng giác trong một chu kì T là sinωt = 0; cos ωt = 0 sin 2 ωt = (1/2) [1 – cos(2ωt )] =1/2 cos 2 ωt = (1/2) [1+ cos(2ωt) ] = 1/2 Do đó giá trị trung bình của p là: p = (1/2)RI 02 ü Công thức (12. 7) có về đưa về dạng biểu thức của định luật (12. 7) Jun trong dòng điện Em nào có thể viết được biểu P =xoay RI 2 chiều. (12. 8) thức này?

2. Cường độ dòng điện hiệu dụng p = (1/2)RI 02 (12. 7) P = RI 2 (12. 8) So sánh hai biểu thức (12. 7) và (12. 8) em rút ra được điều gì? Hay: (12. 9) v Đại lượng I được gọi là giá trị hiệu dụng của dòng điện xoay chiều (cường độ hiệu dụng) Định nghĩa: Cường độ hiệu dụng của dòng xoay chiều là đại lượng có giá trị bằng cường độ của một dòng 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.

3. Giá trị hiêu dụng v Các đại lượng khác đối với dòng điện xoay chiều cũng là hàm sin hoặc cosin theo t thì người ta cũng dùng định nghĩa các giá trị hiệu dụng tương ứng như: điện áp hiệu dụng, suất điện động hiệu dụng. . . v Vậy: giá trị hiệu dụng = giá trị cực đại / √ 2 v Vì sử dụng các giá trị hiệu dụng để tính toán các mạch điện xoay chiều rất thuận vì các công thức của nó tương đương với dòng một chiều không đổi. Vì thế các giá trị ghi trren các thiết bị điện là các giá trị hiệu dụng.

CỦNG CỐ C 4: Tính điện năng tiêu thụ của dòng điện xoay chiều trên điện trở R trong 1 h? Đáp án: A = p. t = p. 1= p Tính C giá trị điện trung xoaybình chiềutheo có ghi t của: 220 V. Hãy tính giá trị cực 5: Mạch đại của điện áp? a/ 2 sin 100 лt; b/ 2 cos 100 лt; c/ 2 sin(100 лt + л/6) Đáp án: U 0 = U. √ 2 = 220. √ 2 ≈ 311 V d/ 4 sin 2100 лt; e/ 3 cos(100 лt-л/3); Đáp án: a/ 0; b/ 0; c/ 0; d/ 2; e/ 0

HƯỚNG DẪN VỀ NHÀ Những kiến thức cần phải nắn kĩ qua tiết học này là: - Biểu thức cường độ dòng tức thời và ý nghĩa của các đại lượng trong biểu thức. - Công thức tính các giá trị hiệu dụng của các đại lượng điện trong dòng điện xoay chiều Bài tập về nhà: Làm tất cả các bài tập trong SGK/ 66 Ôn lại các công thức về tụ điện và suất điện động tự cảm