bài 12 đại cương về dòng điện xoay chiều - bài giảng vật lý 12

ĐẠI CƢƠNG VỀ DÒNG ĐIỆN
XOAY CHIỀU
* NAM CHÂM CỐ ĐỊNH
* VÒNG DÂY DẪN DI CHUYỂN
S N
Đƣa vòng dây dẫn lại gần nam châm
S N
Đƣa vòng dây dẫn ra xa nam châm
S N
n
CHƯƠNG III: DÒNG ĐIỆN XOAY CHIỀU
Đ
Em hãy dự
đoán xem hiện
tượng gì sẽ xẩy
ra khi nam
châm quay ?
Đây chính là nguyên tắc tạo ra dòng điện xoay chiều
Tiết 22: ĐẠI CƢƠNG VỀ DÒNG ĐIỆN
XOAY CHIỀU
I. KHÁI NIỆM VỀ DÒNG ĐIỆN XOAY CHIỀU:
Dòng điện xoay
chiều là gì ?
Là dòng điện có cường độ biến thiên tuần hoàn với thời
gian theo quy luật của hàm số sin hay côsin, với dạng tổng
quát.

0
= I cos( )it



Em hãy cho biết ý
nghĩa các đại lượng
trong phương trình
?



   


0
* lµ cêng ®é tøc thêi.
* I 0 lµ cêng ®é cùc ®¹i.
2
* >0 lµ tÇn sè gãc, T = µ f = .
2
* t + lµ pha cña i vµ lµ pha ban ®Çu.
i
v
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:
 
Ati








4
100cos5


 
Ati







3
100cos22


 
Ati

100cos5
a)
b)
c)
C2
I
0
= 5 (A); f = 50 (Hz); T = 0,02 (s)
ω = 100 Л (rad/s); φ = Л/4 (rad)

 
Ati







4
100cos5


a)
ω = 100 Л (rad/s);

 
Ati







3
100cos22



b)
I
0
= (A);
22
f = 50 (Hz)
T = 0,02 (s);
φ = -Л/3 (rad)
 I
0
= 5 (A)
 ω = 100 Л (rad/s)
 T = 0,02 (s)
 f = 50 (Hz)
 φ = Л (rad)

 
Ati

100cos5
c)
 
Ati )100cos(5


ĐỒ THỊ CỦA DÒNG ĐIỆN XOAY CHIỀU
t
0
i

2
T
T
3
2
T
)cos(
0

 tIi
t
0
i
2
T
T
3
2
T
tIi

cos
0

I
0

- I
0

I
0

- I
0

ĐẠI CƢƠNG VỀ DÒNG ĐIỆN XOAY CHIỀU
12
C3: Trên hình vẽ đồ thị nhình sin cắt trục tọa độ tại những
điểm có tọa độ bằng bao nhiêu?
t
0
i
T
i
0

I
0

T/8
i
1
= 0 khi
8
3
48
1
TTT
t 

i
n
= 0 khi
2
)1(
8
3 T
n
T
t
n

Cắt trục hoành
ĐẠI CƢƠNG VỀ DÒNG ĐIỆN XOAY CHIỀU
12
C3: Trên hình vẽ đồ thị nhình sin cắt trục tọa độ tại những
điểm có tọa độ bằng bao nhiêu?
)
2
cos(
0


 t
T
Ii
Cắt trục tung i = i
0

ứng với t = 0

i
t
0
T
i
0

I
0

T/8
Khi t = T/8 thì I = I
0

)
4
cos()
8
2
cos(
000




 I
T
T
II
4

1)
4
cos(




2
i
0
=I
0
cos(-/4) = I
0
/ =I
ĐẠI CƢƠNG VỀ DÒNG ĐIỆN XOAY CHIỀU
12
II. NGUYÊN TẮC TẠO RA DÒNG ĐIỆN XOAY CHIỀU
Em hãy cho biết
nguyên tắc
chung tạo ra
dòng điện xoay
chiều ?
Cho một cuộn dây dẫn dẹt hình tròn hai đầu khép kín,
quay xung quanh một trục cố định đồng phẳng với
cuộn dây đặt trong một từ trường đều B có phương
vuông góc với trục quay.
B
ĐẠI CƢƠNG VỀ DÒNG ĐIỆN XOAY CHIỀU
12

II. NGUYÊN TẮC TẠO RA DÒNG ĐIỆN XOAY CHIỀU
B
n



Giả sử t = 0, góc
Tại thời điểm t>0 từ thông
qua cuộn dây có biểu thức
như thế nào ?
0


tNBSNBS

coscos 
Trong cuộn dây xuất hiện suất
điện động cảm ứng đƣợc tính
theo công thức.
tNBS
dt
d
e

sin


ĐẠI CƢƠNG VỀ DÒNG ĐIỆN XOAY CHIỀU
12
Giả sử t = 0, góc

Tại thời điểm t>0 từ thông
qua cuộn dây có biểu thức:
0


Trong cuộn dây xuất hiện suất
điện động cảm ứng đƣợc tính
theo công thức nào?
II. NGUYÊN TẮC TẠO RA DÒNG ĐIỆN XOAY CHIỀU
NBS
i = sin
R


t
Nếu cuộn dây khép
kín có điện trở R thì
cường độ dòng
điện cảm ứng tại
thời điểm t tính như
thế nào
Vậy nguyên tắc tạo ra dòng điện xoay chiều dựa trên
hiện tượng cảm ứng điện từ: khi từ thông qua một
vòng dây kín biến thiên điều hoà.
ĐẠI CƢƠNG VỀ DÒNG ĐIỆN XOAY CHIỀU
12
Nếu cuộn dây khép kín có điện trở R thì cƣờng
độ dòng điện cảm ứng cho bởi
i là dòng điện xoay chiều trong cuộn dây
có tần số góc và cƣờng độ cực đại



I
NBS
R



0
II. NGUYÊN TẮC TẠO RA DÒNG ĐIỆN XOAY CHIỀU
Các em tham khảo mô hình đơn giản của máy phát điện
xoay chiều


)



B
n
ĐẠI CƢƠNG VỀ DÒNG ĐIỆN XOAY CHIỀU
12
ĐẠI CƢƠNG VỀ DÒNG ĐIỆN XOAY CHIỀU
12
III. GIÁ TRỊ HIỆU DỤNG
Nhắc lại
biểu thức định luật
Jun – Lenxơ?
Q = I
2

Rt
Q là lượng điện năng tiêu thụ trên R
XD
2/
0
II 
2/
0
UU 
Cƣờng độ hiệu dụng của cƣờng độ xoay
chiều là đại lƣợng có giá trị bằng cƣờng 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.
Hiệu điện thế hiệu dụng:
Giá trị hiệu dụng
=
Giá trị cực đại
2
TÓM TẮT NỘI DUNG
 Dòng điện xoay chiều đƣợc hiểu là dòng điện có cƣờng độ là
hàm số sin hay côsin của thời gian

 Những đại lƣợng đặc trƣng cho dòng điện xoay chiều (CĐDĐ,
điện áp, …)
- Các giá trị tức thời, cực đại, hiệu dụng
- Tần số góc, chu kỳ, tần số
- Pha ban đầu

 Khi tính toán, đo lƣờng,… các mạch điện xoay chiều, chủ yếu
sử dụng các giá trị hiệu dụng

 Tạo ra dòng điện xoay chiều bằng máy phát điện xoay chiều
dựa trên hiện tƣợng cảm ứng điện từ
Vận dụng
A. 50 (Hz) B. 100Л (Hz)
C. 100 (Hz) D. 100Л (rad/s)
Câu 1 : Điện áp tức thời giữa 2 đầu của một đoạn
mạch xoay chiều là :
 
Vtu

100cos80
Tần số góc của dòng điện bằng bao nhiêu?
A. 80V B. 40V
Câu 2 : Điện áp tức thời giữa 2 đầu của một đoạn mạch xoay
chiều là:
 
Vtu

100cos80
Điện áp hiệu dụng giữa 2 đầu đoạn mạch là bao nhiêu?
D. 40
2
V
C. 80
2
V
Dặn dò

 Trả lời câu hỏi 1, 2 trang 66 SGK
Làm bài tập 3,4,5,6,7 và 10 trang 66
Đọc trƣớc bài 13 :
CÁC MẠCH ĐIỆN XOAY CHIỀU
HẾT
Cảm ơn các thÇy cô đã về dự giờ
CHÚC CÁC EM HỌC TỐT