Bài giảng Vật lý Lớp 12 - Chương III: Dòng điện xoay chiều - Chủ đề: Các mạch điện xoay chiều. Công suất

Chương III: DÒNG ĐIỆN XOAY CHIỀUCHỦ ĐỀ: CÁC MẠCH ĐIỆN XOAY CHIỀU. CÔNG SUẤT.A: ĐẠI CƯƠNG VỀ DÒNG ĐIỆN XOAY CHIỀUCâu hỏi C1: Nhắc lại định nghĩa dòng điện một chiều không đổi ?Trả lời: Là dòng điện có chiều và cường độ không thay đổi theo thời gian.NSCực bắc ở gần khung dâyAM PE KẾLàm thế nào tạo ra được dòng điện xoay chiều ? Chúng ta hãy quan sát một số thí nghiệm hình ảnh nguyên tắc tạo ra dòng điện cảm ứng đã học ở lớp 11 SNĐEm hãy dự đoán xem bóng đèn có sáng hay không khi nam châm quay?Đây chính là nguyên tắc tạo ra dòng điện xoay chiều Em hãy cho biết nguyên tắc này dựa trên hiện tượng gì?=> Hiện tượng cảm ứng điện từ. I. NGUYÊN TẮC TẠO RA DÒNG ĐIỆN XOAY CHIỀU:ĐẠI CƯƠNG VỀ DÒNG ĐIỆN XOAY CHIỀU12- Khi t > 0 Từ thông được tính theo công thức:- Giả sử t = 0, - Theo định luật Fa-ra-dây ta có suất điện động cảm ứng:- Nếu cuộn dây khép kín có điện trở R thì cường độ dòng điện cảm ứng:I. NGUYÊN TẮC TẠO RA DÒNG ĐIỆN XOAY CHIỀU:Các em tham khảo mô hình đơn giản của máy phát điện xoay chiều.ĐẠI CƯƠNG VỀ DÒNG ĐIỆN XOAY CHIỀU12 Nguyên tắc chung tạo ra dòng điện xoay chiều là dựa trên: Hiện tượng cảm ứng điện từ.II. KHÁI NIỆM VỀ DÒNG ĐIỆN XOAY CHIỀU:ĐẠI CƯƠNG VỀ DÒNG ĐIỆN XOAY CHIỀU121. Khái niệm:Dòng điện xoay chiều là dòng điện có cường độ biến thiên tuần hoàn với thời gian theo quy luật của hàm số sin hay côsin.2. Ý nghĩa các đại lượng:Em hãy cho biết ý nghĩa các đại lượng trong biểu thức trên ?i : Cường độ tức thời (A).I0 > 0 : Cường độ cực đại (biên độ) (A). : Tần số góc (rad/s).T = : Chu kỳ (s). : Tần số (Hz). : Pha của i và là pha ban đầu (rad).Dòng điện không đổiDòng điện xoay chiều (hình sin)- Cường độ dòng điện- Hiệu điện thế- Suất điện động- Mỗi đại lượng có một giá trị- Cường độ dòng điện- Điện áp (Hiệu điện thế)- Suất điện động- Mỗi đại lượng có ba giá trị: Tức thời (hàm của t), Cực đại và hiệu dụngPHÂN BIỆT DÒNG ĐIỆN KHÔNG ĐỔI VÀ DÒNG ĐIỆN XOAY CHIỀUHãy 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)b)c)C2I0 = 5 (A); ω = 100 Л (rad/s); T = 0,02 (s); f = 50 (Hz); φ = Л/4 (rad)a)ω = 100 Л (rad/s);b)I0 = (A);f = 50 (Hz);T = 0,02 (s);φ = -Л/3 (rad)c)I0 = 5 (A) ω = 100 Л (rad/s) T = 0,02 (s) f = 50 (Hz) φ = (rad)VD: Tìm điện áp cực đại, tần số góc, chu kỳ, tần số, pha ban đầu và điện áp tại thời điểm t = 1/50 giây của điện áp tức thời sau:MỞ RỘNG CHO ĐIỆN ÁP- - ω = 100 Л (rad/s)- T = 0,02 (s); f = 50 (Hz)- φ = (rad)- Khi t = s ta có:ĐẠI CƯƠNG VỀ DÒNG ĐIỆN XOAY CHIỀU12III. GIÁ TRỊ HIỆU DỤNG: 2. 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.1. Giá trị cường độ hiệu dụng : I : Gọi là cường độ hiệu dụng (A). : Gọi là cường độ cực đại (A).ĐẠI CƯƠNG VỀ DÒNG ĐIỆN XOAY CHIỀU12III. GIÁ TRỊ HIỆU DỤNG: 4. Chú ý : Số liệu ghi trên các thiết bị điện, các dụng cụ đo lường là giá trị hiệu dụng. 3. Tổng quát giá trị hiệu dụng cho các đại lượng:Giá trị hiệu dụng =Giá trị cực đạiVí dụ: Điện áp hiệu dụngEm hãy trả lời câu hỏi phần C5? Mạch điện xoay chiều có ghi 220 V. Tính giá trị cực đại của điện áp?C5.Ta có:? Hãy xác định giá trị hiệu dụng của các cường độ dòng điện, điện áp trong phần C2 và VD.a)b)c)VD:CỦNG CỐ1. Nguyên tắc chung tạo ra dòng điện xoay chiều: Dựa trên hiện tượng cảm ứng điện từ.2. Khái niệm về dòng điện xoay chiều: Dòng điện xoay chiều là dòng điện có cường độ biến thiên tuần hoàn với thời gian theo quy luật của hàm số sin hay côsin.- Chu kỳ:- Tần số: 3. Giá trị hiệu dụng : Giá trị cường độ hiệu dụng : - Tổng quát cho giá trị hiệu dụng : Giá trị hiệu dụng = Giá trị cực đạiVẬN DỤNGA. 50 (Hz)B. 100 (rad/s)C. 100Л (Hz)D. 100Л (rad/s)A. 80VB. 40VC. 80 VD. 40VCâu 1 : Điện áp tức thời giữa 2 đầu của một đoạn mạch xoay chiều là . Tần số góc của dòng điện bằng bao nhiêu?Câu 2 : Điện áp tức thời giữa 2 đầu của một đoạn mạch xoay chiều là . Điện áp hiệu dụng giữa hai đầu đoạn mạch là bao nhiêu?Câu 3: Đặt điện áp (V) (t tính bằng s) vào hai đầu một đoạn mạch. Kể từ thời điểm t = 0, điện áp tức thời giữa hai đầu đoạn mạch này đạt giá trị 155 V lần đầu tiên tại thời điểm A. sB. sC. sD. s