Ôn tập lý thuyết Dòng điện xoay chiều Vật lí lớp 12

1

I0

O t T



B

r

 nr

CHƯƠNG. DÒNG ĐIỆN XOAY CHIỀU

. ĐẠI CƯƠNG VỀ DÒNG ĐIỆN XOAY CHIỀU I. Khái niềm dòng điện xoay chiều - Là dòng điện có cường độ biến thiên tuần hoàn thao hàm sin hay cosin: i = I0cos(t + ) i: Cường độ tức thời I0 > 0: Cường độ cực đại (A)  > 0: Tần số góc 9 rad/s) t + : Pha của i (rad)

- Chu kỳ biến thiên: , Tần số

II. Nguyên tắc tạo ra dòng điện xoay chiều

- Từ thông gửi qua cuộn dây:  = NBScos = NBScost  suất điện động cảm ứng

Nếu cuộn dây kín có R thì là dòng điện xoay chiều có tần số góc  và cường độ cực

đại là:

III. Giá trị uiệu dụng : 1. Công suất tức thời Cho i = I0cos(t + ) chạy qua R

 p biến thiên với chu kỳ bằng nửa chu kỳ dòng điện ( tần số bằng 2 lần tần số dòng điện)

 Công suất trung bình

So sánh  hay gọi là cường độ hiệu dụng

2. Các giá trị hiệu dụng Giá trị hiệu dụng = Giá trị cực đại /

a. Cường độ; điện áp , suất điện động hiệu dụng I = U= E=

* 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 trong R bởi dòng điện không đổi ấy bằng công suất trung bình tiêu thụ trong R bởi dòng điện xoay chiều nói trên. BÀI CÁC MẠCH DIỆN XOAY CHIỀU

Mạch điện xoay chiều Nếu cho dòng điện xoay chiều có dạng

thì : : là độ lệch pha giữa u và i

Nếu u sớm pha hơn i Nếu u trễ pha hơn i Nếu u và i cùng pha

I. MẠCH ĐIỆN XOAY CHIỀU CHỈ CÓ ĐIỆN TRỞ ( MẠCH THUẦN R) 1. Quan hệ u và i : Hai đầu R có

Định luật Ôm :

Đặt :

Thì Hay  u, i cùng pha





2 T    2 f 

 

sin d e NBS t dt

    

sin R

e NBS i t R

   

0

NBS I R

 

 2 2 2 0 os p Ri RI c t   

2 2 2 0 0 1 os 2 P p RI c t RI    

2 P RI 

2 2 0 2 I I  0

2

I I 

2

2

0I

2

0 U

2

0 E

0 cos 2 cos i I t I t    

0 cos( ) 2 ( ) u U t U cos t         

0   0    0  

0 cos u U t  

0 cos U u i t R R   

0 0

U I R 

0 cos i I t   2 cos i I t  

:

Mạch

A B

u i ~

u i

R

ThuVienDeThi.com

2

2. Định luật Ôm :

II. MẠCH ĐIỆN XOAY CHIỀU CHỈ CÓ TỤ ĐIỆN ( MẠCH THUẦN C ) 1. Thí nghiệm :

- Nguồn điện một chiều : I = 0 - Nguồn điện xoay chiều : I 0 * Kết luận : Dòng xoay chiều có thể tồn tại trong mạch điện có chứa tụ điện 2. Khảo sát mạch điện xoay chiều chỉ có tụ : a. Cho hiệu điện xoay chiều giữa 2 đầu tụ C: =

Điện tích bản trái của tụ : q = Cu = C

c) Định luật Ôm: Với dung kháng :

- Ở thời điểm t bản trái tích điện + điện tích tụ tăng lên .Sau khoảng thời gian lượng điện tích của tụ

tăng thêm

- Khi và vô cùng nhỏ :

b) Nếu đặt : I = U

Ta có : Và :

-Nếu lấy pha ban đầu dòng điện = 0 thì :

d) So sánh pha dao động của u và i : i sớm pha hơn u một góc

3) Ý nghĩa của dung kháng : - Dung kháng là đại lượng biểu hiện sự cản trở dòng điện xoay chiều của tụ điện . - Nếu C càng lớn Zc càng nhỏ , dòng điện bị cản trở càng ít . - Nếu ( f ) càng lớn Zc càng mhỏ ,dòng điện bị cản trở càng ít .

III. MẠCH ĐIỆN XOAY CHIỀU CHỈ CÓ CUỘN CẢM THUẦN ( MẠCH THUẦN L ) 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 :

U I R 



0 cos u U t   2 cos U t 

2 cos U t 

C

U I Z  1

C Z C 

t 

q  q i t   t  q 

sin dq i CU t dt     2 cos( ) 2 i U C t     

C 

2 cos( ) 2 i I t     2 cos u U t  

2 cos i I t   2 cos( ) 2 u U t    

2 

  

Li 

A C I= 0

+ -

A

:

C I= 0

u

+ -

B

i

t

u,i i(t) u(t)

0

t

u,i i(t) u(t)

0

ThuVienDeThi.com