Bài giảng vật lí 12 thao giảng các mạch điện xoay chiều (7)

NHIỆT LIỆT CHÀO MỪNG
CÁC THẦY CÔ GIÁO ĐẾN DỰ GIỜ
TẠI LỚP 12A6


KIỂM TRA BÀI CŨ
Bài 1: Đặt vào hai đầu đoạn mạch chỉ có điện trở thuần R một điện áp
xoay chiều u=U0cos100πt V. Gọi i, I, I0 và u, U, U0 lần lượt là giá
trị tức thời, hiệu dụng và cực đại của cường độ dòng điện và điện áp
xoay chiều thì biểu thức quan hệ nào sau đây không đúng?

u
A. i =
R

U
B. I =
R

U0
C. i =
R

u
i
D. =
U 0 I0

Bài 2: Cho dòng điện xoay chiều i=I0cos(ωt+φ) chạy qua đoạn mach
chỉ có R trong thời gian t thì nhiệt lượng toả ra được xác định bởi công
thức nào sau đây:

I 02
2
2
Q
=
2
I
A. Q = I 0 .R.t B. Q =
C.
D. Q = i.R.t
R.t
0 .R.t
2


Các phần tử cơ bản của mạch điện xoay chiều
R

C

L


1. Đoạn mạch xoay
chiều chỉ có tụ điện

a) Thí nghiệm
b) Giá trị tức thời
của cường độ
dòng điện và điện

áp.
c) Biểu diễn véc tơ
quay.
d) Định luật Ôm
đối với đoạn mạch
có tụ điện . Dung
kháng

Tiết 43. MẠCH ĐIỆN XOAY CHIỀU
CHỈ CÓ TỤ ĐIỆN, CUỘN CẢM
1. ĐOẠN MẠCH XOAY CHIỀU CHỈ CÓ TỤ
ĐIỆN
a) Thí nghiệm :
* Thí nghiệm với dòng điện không đổi
- Tụ điện không cho dòng điện không đổi đi qua
(tụ điện ngăn cản hoàn toàn).
* Thí nghiệm với dòng điện xoay chiều
- Dòng điện xoay chiều có “đi qua” đoạn mạch
chứa tụ điện.
- Tụ điện cũng gây ra tác dụng cản trở lên dòng
điện.


1. Đoạn mạch xoay
chiều chỉ có tụ điện

a) Thí nghiệm

Tiết 43. MẠCH ĐIỆN XOAY CHIỀU
CHỈ CÓ TỤ ĐIỆN, CUỘN CẢM

1. ĐOẠN MẠCH XOAY CHIỀU CHỈ CÓ TỤ
ĐIỆN
a) Thí nghiệm :

b) Giá trị tức thời
của cường độ
dòng điện và điện
áp.

b) Giá trị tức thời của cường độ dòng điện và điện
áp :
- Đặt điện áp u = U 0 . cos ωt giữa 2 bản của tụ điện:

c) Biểu diễn véc tơ
quay.

- Điện tích trên bản tụ M thay đổi theo thời gian t:

d) Định luật Ôm
đối với đoạn mạch
có tụ điện . Dung
kháng

=

q = C.u = C.U 0 . cos ωt.

π
i
=

I
cos(
ω
t
+
)
- Cường độ dòng điện tại thời điểm t là
0
2

Với I 0 = ωC.U 0 = ω q0


1. Đoạn mạch xoay
chiều chỉ có tụ điện

Tiết 43. MẠCH ĐIỆN XOAY CHIỀU
CHỈ CÓ TỤ ĐIỆN, CUỘN CẢM
1. ĐOẠN MẠCH XOAY CHIỀU CHỈ CÓ TỤ
ĐIỆN

a) Thí nghiệm

a) Thí nghiệm :

b) Giá trị tức thời
của cường độ
dòng điện và điện
áp.

b) Giá trị tức thời của cường độ dòng điện và điện
áp :

c) Biểu diễn véc tơ
quay.

-Biểu diễn i = I 0 cos ωt
bằng véc tơ I nằm ngang

d) Định luật Ôm
đối với đoạn mạch
có tụ điện . Dung
kháng

c) Biểu diễn bằng véc tơ quay.

π
-Biểu diễn uC = U 0C .cos(ωt − ).
2
bằng véc tơ U C hợp với I
một góc bằng -π/2
=
stIiω
.co

I

r
UC

1. Đoạn mạch xoay
chiều chỉ có tụ điện

Tiết 43. MẠCH ĐIỆN XOAY CHIỀU
CHỈ CÓ TỤ ĐIỆN, CUỘN CẢM
1. ĐOẠN MẠCH XOAY CHIỀU CHỈ CÓ TỤ
ĐIỆN

a) Thí nghiệm

a) Thí nghiệm :

b) Giá trị tức thời
của cường độ
dòng điện và điện
áp.

b) Giá trị tức thời của cường độ dòng điện và điện
áp.

c) Biểu diễn véc tơ
quay.

d) Định luật ôm đối với đoạn mạch chỉ có tụ điện.
Dung kháng
Uc
I
=
Biểu thức

Zc

d) Định luật Ôm
đối với đoạn mạch
có tụ điện . Dung
kháng

c) Biểu diễn bằng véc tơ quay.

1
Trong đó Z c =
ω.C

gọi là Dung Kháng của tụ điện


1. Đoạn mạch xoay
chiều chỉ có tụ điện

Tiết 43. MẠCH ĐIỆN XOAY CHIỀU
CHỈ CÓ TỤ ĐIỆN, CUỘN CẢM
- Cường độ dòng điện tại thời điểm t được xác định
bằng biểu thức:

i = qt' = −ωCU 0 . sin ωt

a) Thí nghiệm
b) Giá trị tức thời
của cường độ
dòng điện và điện

áp.
c) Biểu diễn véc tơ
quay.
d) Định luật Ôm
đối với đoạn mạch
có tụ điện . Dung
kháng

π
Hay i = I 0 cos(ωt + )
2
Với I 0 = ω.C.U 0 là biên độ của dòng điện qua tụ điện
- Nếu uC = U 0C cos(ωt + ϕ uC )
Thì i = I 0. cos(ωt + ϕ i )
- Nếu chọn φi=0

π
Với ϕ i = ϕ uC +
2

thì φuC = -π/2

π
⇒ i = I 0 cos ωt và uC = U 0C cos(ωt − )
2


1. Đoạn mạch xoay
chiều chỉ có tụ điện

Tiết 43. MẠCH ĐIỆN XOAY CHIỀU
CHỈ CÓ TỤ ĐIỆN, CUỘN CẢM
i, u
u(t)

a) Thí nghiệm
b) Giá trị tức thời
của cường độ
dòng điện và điện
áp.
c) Biểu diễn véc tơ
quay.
d) Định luật Ôm
đối với đoạn mạch
có tụ điện . Dung
kháng

t

T/4

i(t)
φ

Đồ thị biểu diễn sự biến đổi của cường độ dòng điện qua tụ điện
và điện áp giữa hai bản tụ điện theo thời gian


1. Đoạn mạch xoay
chiều chỉ có tụ điện

a) Thí nghiệm
b) Giá trị tức thời
của cường độ
dòng điện và điện
áp.
c) Biểu diễn véc tơ
quay.
d) Định luật Ôm
đối với đoạn mạch
có tụ điện . Dung
kháng

Tiết 43. MẠCH ĐIỆN XOAY CHIỀU
CHỈ CÓ TỤ ĐIỆN, CUỘN CẢM
C

*Xét bản tụ điện M

M N

- Chọn chiều dương
của dòng điện (i) là chiều
đi từ nguồn tới bản tụ M

i

~

-Khi đó cường độ dòng điện được xác định bằng

biểu thức:
∆q
i=
∆t
- Nếu Δt rất nhỏ thì cường độ dòng điện tức thời
( tại thời điểm t) là:

i=q

'
(t )


1. Đoạn mạch xoay
chiều chỉ có tụ điện

Tiết 43. MẠCH ĐIỆN XOAY CHIỀU
CHỈ CÓ TỤ ĐIỆN, CUỘN CẢM
Đ

a) Thí nghiệm
b) Giá trị tức thời
của cường độ
dòng điện và điện
áp.

- Sơ đồ thí nghiệm với
dòng điện không đổi

C

K1

c) Biểu diễn véc tơ
quay.
d) Định luật Ôm
đối với đoạn mạch
có tụ điện . Dung
kháng

Đ
K2

Đ

- Sơ đồ thí nghiệm với
dòng điện xoay chiều

~

C
K1

Đ
K2


1. Đoạn mạch xoay
chiều chỉ có tụ điện

a) Thí nghiệm

b) Giá trị tức thời
của cường độ
dòng điện và điện
áp.
c) Biểu diễn véc tơ
quay.
d) Định luật Ôm
đối với đoạn mạch
có tụ điện . Dung
kháng

Tiết 43. MẠCH ĐIỆN XOAY CHIỀU
CHỈ CÓ TỤ ĐIỆN, CUỘN CẢM
* Ý nghĩa của dung kháng:

UC
Em hãy so sánh biểu thức
1 đối
+ Dung kháng đặc trưng cho tính cản trở của tụ điện
vớixoay
biểu
thức
định
Ôm ωC
với dòng điện
chiều.
Đơn
vị làluật
Ôm (Ω)
I=

cho đoạn mạch chỉ có R đối
U
I
=
dòng
điệndung
không
đổi đổi thìRdòng điện
+ Với tụvới
điện
có điện
C không
? Từ
ra ýkháng
nghĩacàng
củanhỏ,
đại nên dòng
có tần số
càngđó
lớnsuy
, dung
1
điện caolượng
tần chuyển qua
mạchvịcócủa
tụ càng
dễ dàng.
và
đơn

nó?
ωC
+ Với dòng điện xoay chiều có tần số f không đổi,
điện dung C càng lớn thì dung kháng càng nhỏ nên
dòng điện bị cản trở càng ít.

+ Dung kháng làm cho điện áp tức thời (u) ở hai đầu
tụ chậm pha π/2 so với cường độ dòng điện tức thời
(i) trong mạch.


Bài tập về nhà
Bài tập :1,4,5 trang 152 SGK