Bài 12. Đại cương về dòng điện xoay chiều

- 0 / 0
(Tài liệu chưa được thẩm định)
Nguồn:
Người gửi: Trần Thị Nhung
Ngày gửi: 08h:41' 12-11-2023
Dung lượng: 2.5 MB
Số lượt tải: 538
Nguồn:
Người gửi: Trần Thị Nhung
Ngày gửi: 08h:41' 12-11-2023
Dung lượng: 2.5 MB
Số lượt tải: 538
Số lượt thích:
0 người
CHÀO MỪNG QUÝ THẦY CÔ VÀ
CÁC EM HỌC SINH!
NHIỆT ĐIỆN
ĐIỆN GIÓ
THỦY ĐIỆN
TRUYỀN TẢI ĐIỆN NĂNG
CHƯƠNG III: DÒNG ĐIỆN XOAY CHIỀU
TIẾT 21+22:
ĐẠI CƯƠNG VỀ
DÒNG ĐIỆN XOAY CHIỀU
NỘI DUNG:
I. Khái niệm về dòng điện xoay chiều
II. Nguyên tắc tạo ra dòng điện xoay chiều
III. Giá trị hiệu dụng
I. KHÁI NIỆM VỀ DÒNG ĐIỆN XOAY CHIỀU:
i(A)
0
t(s)
Chiều và cường độ dòng điện không thay đổi theo thời
gian.
i(A)
0
t(s)
Chiều và cường độ dòng điện biến thiên theo qui luật
hàm sin. ta gọi là dòng điện xoay chiều.
I. KHÁI NIỆM VỀ DÒNG ĐIỆN XOAY CHIỀU:
Định nghĩa:
- 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.
Biểu thức:
i = I0 cos(t + )
i : cường độ dòng điện tức thời (A)
I0 > 0 : cường độ dòng điện cực đại (A).
ω > 0 : Tần số góc (rad/s).
ωt+φ : pha của i (rad).
φ : pha ban đầu (rad).
T : chu kỳ (s) T=2/ω
f : tần số (Hz) f = 1/T = ω/2
VD: 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
cho bởi:
a)
i 8cos 100 t A
4
b)
i 2 2 cos 100 t A
6
c)
i 2 cos100 t A
_ Giải_
a)
i 8cos 100 t A
4
b)
i 2 2 cos 100 t A
6
c)
i 2 cos100 t A
I0= 8 (A); = 100 (rad/s);
= /4 (rad)
T= 0,02 (s); f = 50 (Hz);
I0= 2 (A); = 100 (rad/s);
= - /6 (rad)
T= 0,02 (s); f = 50 (Hz);
i 2 cos100 t
2 cos(100 t )( A)
I0= 2 (A); = 100 (rad/s); = (rad) hoặc - (rad)
T= 0,02 (s); f = 50 (Hz)
Chúng ta hãy quan sát một số thí nghiệm về nguyên
tắc tạo ra dòng điện cảm ứng đã học ở lớp 11
S
N
AM PE KẾ
S
N
S
N
Đây chính là 1 trong những nguyên tắc tạo ra dòng
điện xoay chiều .
Đ
S
N
CH: Khi nam
châm quay,
vòng dây có
xuất hiện dòng
điện hay
không?
n
II. NGUYÊN TẮC TẠO RA DÒNG ĐIỆN XOAY CHIỀU:
- Cho một cuộn dây, có vectơ pháp tuyến quay quanh một
trục cố định ∆ với tốc độ góc là trong từ trường đều .
Hiện tượng gì sẽ xảy
ra trong cuộn dây ?
B
⃗𝑛
B
- Giả sử khi t = 0, góc
là α = 0.
- Khi t > 0, góc
α
là α = ɷt.
B
n
- Lúc t, từ thông qua cuộn dây là:
N B S co s t
- Trong cuộn dây xuất hiện
suất điện động cảm ứng:
d
e
NBS sin t
dt
α
B
- Nếu cuộn dây khép kín có
điện trở R thì cường độ dòng điện
cảm ứng:
e NBS
i=
sin t HAY i I 0 sin t
R
R
Với:
là cường độ dòng điện cực
đại
n
II. NGUYÊN TẮC TẠO RA DÒNG ĐIỆN XOAY CHIỀU
Mô hình đơn giản của máy phát điện xoay chiều
Nguyên tắc tạo ra dòng điện xoay chiều dựa vào hiện tượng
Vậy: Nguyên tắc tạo ra dòng điện xoay chiều là dựa vào hiện
nào?
tượng cảm ứng điện từ.
III. GIÁ TRỊ HIỆU DỤNG:
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 hai
dòng điện đó là như nhau.
𝐼=
𝐼0
√2
Lưu ý: Đối với dòng điện xoay chiều, các đại lượng như điện áp U,
suất điện động E, … cũng là hàm số sin hay cosin của thời gian,
nên cũng có giá trị hiệu dụng, ta có
Giá trị hiệu dụng =
Giá trị cực đại
2
U0
U
2
E0
E
2
VẬN DỤNG
Câu 1. Dòng điện xoay chiều là dòng điện
A. có cường độ biến thiên tuần hoàn theo thời gian.
B. có cường độ biến đổi điều hoà theo thời gian
C. có chiều biến đổi theo thời gian.
D. có chu kỳ thay đổi theo thời gian.
Câu 2. Tại thời điểm t = 0,5 (s), cường độ dòng điện xoay chiều
qua mạch bằng 4 A, đó là
A. cường độ hiệu dụng.
B. cường độ cực đại.
C. cường độ tức thời
D. cường độ trung bình.
VẬN DỤNG
Câu 3 : Cường độ dòng điện tức thời giữa 2 đầu của một đoạn
mạch xoay chiều là : i = 10cos(100t) (V). Tần số góc của dòng điện
bằng bao nhiêu?
A. 50 Hz
B. 100 Hz
C.50 rad/s
D. 100 rad/s
Câu 4 : Cường độ dòng điện tức thời của một dđxc là i = cos(100t)
(A). Giá trị hiệu dụng của dòng điện này là
A. A
B. ½ A
C. A
D. 1 A
VẬN DỤNG
Câu 5:Điện áp tức thời giữa 2 đầu đoạn mạch xoay chiều có biểu
thức: u = 110 cos(100t) (V). Tần số của dòng điện xoay chiều là
A. 50 Hz
B. 110 Hz
C.100 Hz
D. 75 Hz
Câu 6: Điện áp tức thời giữa 2 đầu của một đoạn mạch xoay chiều là
u = 220 cos(100t) (V). Điện áp hiệu dụng giữa 2 đầu đoạn mạch là
A. 200 V
B. 220 V
C. 100 V
D. 220 V
VẬN DỤNG
Câu 7: Trên một bóng đèn có ghi 220V – 110W, nối đèn ấy vào
mạng điện xoay chiều có hiệu điện thế U =220V. Xác định:
a) điện trở của đèn
b) cường độ hiệu dụng qua đèn
c) điện năng tiêu thụ của đèn trong một giờ
Câu 8: Trên một đèn có ghi 100V – 100W. Mạch điện sử dụng
có U = 110V. Để đảm bảo đèn sang bình thường, phải mắc
thêm vào mạch điện một điện trở bằng bao nhiêu?
CÁC EM HỌC SINH!
NHIỆT ĐIỆN
ĐIỆN GIÓ
THỦY ĐIỆN
TRUYỀN TẢI ĐIỆN NĂNG
CHƯƠNG III: DÒNG ĐIỆN XOAY CHIỀU
TIẾT 21+22:
ĐẠI CƯƠNG VỀ
DÒNG ĐIỆN XOAY CHIỀU
NỘI DUNG:
I. Khái niệm về dòng điện xoay chiều
II. Nguyên tắc tạo ra dòng điện xoay chiều
III. Giá trị hiệu dụng
I. KHÁI NIỆM VỀ DÒNG ĐIỆN XOAY CHIỀU:
i(A)
0
t(s)
Chiều và cường độ dòng điện không thay đổi theo thời
gian.
i(A)
0
t(s)
Chiều và cường độ dòng điện biến thiên theo qui luật
hàm sin. ta gọi là dòng điện xoay chiều.
I. KHÁI NIỆM VỀ DÒNG ĐIỆN XOAY CHIỀU:
Định nghĩa:
- 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.
Biểu thức:
i = I0 cos(t + )
i : cường độ dòng điện tức thời (A)
I0 > 0 : cường độ dòng điện cực đại (A).
ω > 0 : Tần số góc (rad/s).
ωt+φ : pha của i (rad).
φ : pha ban đầu (rad).
T : chu kỳ (s) T=2/ω
f : tần số (Hz) f = 1/T = ω/2
VD: 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
cho bởi:
a)
i 8cos 100 t A
4
b)
i 2 2 cos 100 t A
6
c)
i 2 cos100 t A
_ Giải_
a)
i 8cos 100 t A
4
b)
i 2 2 cos 100 t A
6
c)
i 2 cos100 t A
I0= 8 (A); = 100 (rad/s);
= /4 (rad)
T= 0,02 (s); f = 50 (Hz);
I0= 2 (A); = 100 (rad/s);
= - /6 (rad)
T= 0,02 (s); f = 50 (Hz);
i 2 cos100 t
2 cos(100 t )( A)
I0= 2 (A); = 100 (rad/s); = (rad) hoặc - (rad)
T= 0,02 (s); f = 50 (Hz)
Chúng ta hãy quan sát một số thí nghiệm về nguyên
tắc tạo ra dòng điện cảm ứng đã học ở lớp 11
S
N
AM PE KẾ
S
N
S
N
Đây chính là 1 trong những nguyên tắc tạo ra dòng
điện xoay chiều .
Đ
S
N
CH: Khi nam
châm quay,
vòng dây có
xuất hiện dòng
điện hay
không?
n
II. NGUYÊN TẮC TẠO RA DÒNG ĐIỆN XOAY CHIỀU:
- Cho một cuộn dây, có vectơ pháp tuyến quay quanh một
trục cố định ∆ với tốc độ góc là trong từ trường đều .
Hiện tượng gì sẽ xảy
ra trong cuộn dây ?
B
⃗𝑛
B
- Giả sử khi t = 0, góc
là α = 0.
- Khi t > 0, góc
α
là α = ɷt.
B
n
- Lúc t, từ thông qua cuộn dây là:
N B S co s t
- Trong cuộn dây xuất hiện
suất điện động cảm ứng:
d
e
NBS sin t
dt
α
B
- Nếu cuộn dây khép kín có
điện trở R thì cường độ dòng điện
cảm ứng:
e NBS
i=
sin t HAY i I 0 sin t
R
R
Với:
là cường độ dòng điện cực
đại
n
II. NGUYÊN TẮC TẠO RA DÒNG ĐIỆN XOAY CHIỀU
Mô hình đơn giản của máy phát điện xoay chiều
Nguyên tắc tạo ra dòng điện xoay chiều dựa vào hiện tượng
Vậy: Nguyên tắc tạo ra dòng điện xoay chiều là dựa vào hiện
nào?
tượng cảm ứng điện từ.
III. GIÁ TRỊ HIỆU DỤNG:
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 hai
dòng điện đó là như nhau.
𝐼=
𝐼0
√2
Lưu ý: Đối với dòng điện xoay chiều, các đại lượng như điện áp U,
suất điện động E, … cũng là hàm số sin hay cosin của thời gian,
nên cũng có giá trị hiệu dụng, ta có
Giá trị hiệu dụng =
Giá trị cực đại
2
U0
U
2
E0
E
2
VẬN DỤNG
Câu 1. Dòng điện xoay chiều là dòng điện
A. có cường độ biến thiên tuần hoàn theo thời gian.
B. có cường độ biến đổi điều hoà theo thời gian
C. có chiều biến đổi theo thời gian.
D. có chu kỳ thay đổi theo thời gian.
Câu 2. Tại thời điểm t = 0,5 (s), cường độ dòng điện xoay chiều
qua mạch bằng 4 A, đó là
A. cường độ hiệu dụng.
B. cường độ cực đại.
C. cường độ tức thời
D. cường độ trung bình.
VẬN DỤNG
Câu 3 : Cường độ dòng điện tức thời giữa 2 đầu của một đoạn
mạch xoay chiều là : i = 10cos(100t) (V). Tần số góc của dòng điện
bằng bao nhiêu?
A. 50 Hz
B. 100 Hz
C.50 rad/s
D. 100 rad/s
Câu 4 : Cường độ dòng điện tức thời của một dđxc là i = cos(100t)
(A). Giá trị hiệu dụng của dòng điện này là
A. A
B. ½ A
C. A
D. 1 A
VẬN DỤNG
Câu 5:Điện áp tức thời giữa 2 đầu đoạn mạch xoay chiều có biểu
thức: u = 110 cos(100t) (V). Tần số của dòng điện xoay chiều là
A. 50 Hz
B. 110 Hz
C.100 Hz
D. 75 Hz
Câu 6: Điện áp tức thời giữa 2 đầu của một đoạn mạch xoay chiều là
u = 220 cos(100t) (V). Điện áp hiệu dụng giữa 2 đầu đoạn mạch là
A. 200 V
B. 220 V
C. 100 V
D. 220 V
VẬN DỤNG
Câu 7: Trên một bóng đèn có ghi 220V – 110W, nối đèn ấy vào
mạng điện xoay chiều có hiệu điện thế U =220V. Xác định:
a) điện trở của đèn
b) cường độ hiệu dụng qua đèn
c) điện năng tiêu thụ của đèn trong một giờ
Câu 8: Trên một đèn có ghi 100V – 100W. Mạch điện sử dụng
có U = 110V. Để đảm bảo đèn sang bình thường, phải mắc
thêm vào mạch điện một điện trở bằng bao nhiêu?
 







Các ý kiến mới nhất