giáo an phần dòng điện xoay chiều (CB)

Chương III. DÒNG ĐIỆN XOAY CHIỀU
Tiết: 21 ĐẠI CƯƠNG VỀ DÒNG ĐIỆN XOAY CHIỀU
I. MỤC TIÊU
1. Kiến thức:
- Phát biểu được định nghĩa dòng điện xoay chiều.
- Viết được biểu thức tức thời của dòng điện xoay chiều.
- Nêu được ví dụ về đồ thị của cường độ dòng điện tức thời, chỉ ra được trên đồ thị các đại lượng
cường độ dòng điện cực đại, chu kì.
- Giải thích tóm tắt nguyên tắc tạo ra dòng điện xoay chiều.
- Viết được biểu thức của công suất tức thời của dòng điện xoay chiều chạy qua một điện trở.
- Phát biểu được định nghĩa và viết được biểu thức của I, U.
2. Kĩ năng:
3. Thái độ:
II. CHUẨN BỊ
1. Giáo viên:
- Mô hình đơn giản về máy phát điện xoay chiều.
- Sử dụng dao động kí điện tử để biểu diễn trên màn hình đồ thị theo thời gian của cường độ dòng điện
xoay chiều (nếu có thể).
2. Học sinh: Ôn lại:
- Các khái niệm về dòng điện một chiều, dòng điện biến thiên và định luật Jun.
- Các tính chất của hàm điều hoà (hàm sin hay cosin).
III. HOẠT ĐỘNG DẠY HỌC
Hoạt động 1 ( phút): Giới thiệu về những nội dung chính trong chương III
- Các nội dung chính trong chương:
+ Các tính chất của dòng điện xoay chiều.
+ Các mạch điện xoay chiều cơ bản; mạch R, L, C nối tiếp; phương pháp giản đồ Fre-nen.
+ Công suất của dòng điện xoay chiều.
+ Truyền tải điện năng; biến áp.
+ Các máy phát điện xoay chiều; hệ ba pha.
+ Các động cơ điện xoay chiều.
Hoạt động 2 ( phút): Tìm hiểu các khái niệm về dòng điện xoay chiều

Hoạt động của GV Hoạt động của HS Kiến thức cơ bản
- Dòng điện 1 chiều không đổi là gì?
→ Dòng điện xoay chiều hình sin.
- Dựa vào biểu thức i cho ta biết điều
gì?
- Y/c HS hoàn thành C2.
+ Hướng dẫn HS dựa vào phương
trình tổng quát: i = I
m
cos(ωt + ϕ)
Từ
2
2 f
T
π
ω π
= =
→
2
T
π
ω
=
,
2
f
ω
π
=
- Y/c HS hoàn thành C3.

i = I
m
cos(ωt + ϕ)
- Dòng điện chạy theo một
chiều với cường độ không đổi.
- HS ghi nhận định nghĩa dòng
điện xoay chiều và biểu thức.
- Cường độ dòng điện tại thời
điểm t.
C2
a. 5A; 100π rad/s; 1/50s;
50Hz; π/4 rad
b. 2
2
A; 100π rad/s; 1/50s;
50Hz; -π/3 rad
c. i = 5
2
cos(100πt ± π) A
→ 5
2
A; 100π rad/s; 1/50s;
50Hz; ± π rad
C3
1.
3
8 4 2 8 2
T T T T T
k k
+ + = +

I. Khái niệm về 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 cosin, với
dạng tổng quát:
i = I
m
cos(ωt + ϕ)
* i: giá trị của cường độ
dòng điện tại thời điểm t,
được gọi là giá trị tức thời
của i (cường độ tức thời).
* I
m
> 0: giá trị cực đại của
i (cường độ cực đại).
* ω > 0: tần số góc.
2
2 f
T
π
ω π
= =
f: tần số của i.
T: chu kì của i.
→
cos
2

( )
8
m m
T
I I
T
π
ϕ
= +
→
cos cos( ) 1 0
4
π
ϕ
+ = =
→
4
rad
π
ϕ
= ±
→ chọn
4
rad
π
ϕ
= +
2. Khi
8
T

t
=
thì i = I
m
Vậy:
cos( )
4
m
i I t
π
ω
= +
→ t = 0 →
cos
4
2
m
m
I
i I
π
= =
* (ωt + ϕ): pha của i.
* ϕ: pha ban đầu
Hoạt động 3 ( phút): Tìm hiểu nguyên tắc tạo ra dòng điện xoay chiều
Hoạt động của GV Hoạt động của HS Kiến thức cơ bản
- Xét một cuộn dây dẫn dẹt hình tròn,
khép kín, quay quanh trục cố định
đồng phẳng với cuộn dây đặt trong từ
trường đều

B
r
có phương ⊥ với trục
quay.
- Biểu thức từ thông qua diện tích S
đặt trong từ trường đều?
- Ta có nhận xét gì về suất điện động
cảm ứng xuất hiện trong cuộn dây?
- Ta có nhận xét gì về về cường độ
dòng điện xuất hiện trong cuộn dây?
→ Nguyên tắc tạo ra dòng điện xoay
chiều?
- Thực tế ở các máy phát điện người ta
để cuộn dây đứng yên và cho nam
châm (nam châm điện) quay trước
cuộn dây đó. Ở nước ta f = 50Hz.
- HS theo sự dẫn dắt của GV
để tìm hiểu nguyên tắc tạo ra
dòng điện xoay chiều.
Φ = NBScosα với
( , )B n
α
=
r
r
→ Φ biến thiên theo thời gian
t.
- Suất điện động cảm ứng biến
theo theo thời gian.
- Cường độ dòng điện biến

thiên điều hoà → trong cuộn
dây xuất hiện dòng điện xoay
chiều.
- Dùng máy phát điện xoay
chiều, dựa vào hiện tượng cảm
ứng điện từ.
II. Nguyên tắc tạo ra
dòng điện xoay chiều
- Xét một cuộn dây dẫn dẹt
hình tròn, khép kín, quay
quanh trục cố định đồng
phẳng với cuộn dây đặt
trong từ trường đều
B
r
có
phương ⊥ với trục quay.
- Giả sử lúc t = 0, α = 0
- Lúc t > 0 → α = ωt, từ
thông qua cuộn dây:
Φ = NBScosα = NBScosωt
với N là số vòng dây, S là
diện tích mỗi vòng.
- Φ biến thiên theo thời
gian t nên trong cuộn dây
xuất hiện suất điện động
cảm ứng:
d
e NBS sin t
dt

ω ω
Φ
= − =
- Nếu cuộn dây kín có điện
trở R thì cường độ dòng
điện cảm ứng cho bởi:
NBS
i sin t
R
ω
ω
=
Vậy, trong cuộn dây xuất
hiện dòng điện xoay chiều
với tần số góc ω và cường
độ cực đại:
m
NBS
I
R
ω
=
Nguyên tắc: dựa vào hiện
tượng cảm ứng điện từ.
Hoạt động 4 ( phút): Tìm hiểu về giá trị hiện dụng
Hoạt động của GV Hoạt động của HS Kiến thức cơ bản
- Dòng điện xoay chiều cũng có tác
dụng nhiệt như dòng điện một chiều.
- Ta có nhận xét gì về công suất p?
- HS ghi nhận giá trị hiệu dụng

của dòng điện xoay chiều.
- p biến thiên tuần hoàn theo
thời gian.
III. Giá trị hiệu dụng
- Cho dòng điện xoay chiều
i = I
m
cos(ωt + ϕ) chạy qua
R, công suất tức thời tiêu
thụ trong R
p = Ri
2
= RI
2
m
cos
2
(ωt + ϕ)
∆
ω
α




→ do đó có tên công suất tức thời.
- Cường độ hiệu dụng là gì?
- Do vậy, biểu thức hiệu điện thế hiệu
dung, suất điện động hiệu dụng cho
bởi công thức như thế nào?

- Lưu ý: Sử dụng các giá trị hiệu dụng
đa số các công thức đối với AC sẽ có
dùng dạng như các công thức tương
ứng của DC.
+ Các số liệu ghi trên các thiết bị điện
là các giá trị hiệu dụng.
+ Các thiết bị đo đối với mạch điện
xoay chiều chủ yếu cũng là đo giá trị
hiệu dụng.
- HS nêu định nghĩa.
2
m
U
U
=
,
2
m
E
E
=
- Giá trị trung bình của p
trong 1 chu kì:
cos
2 2
m
p RI t
ω
=
- Kết quả tính toán, giá trị

trung bình của công suất
trong 1 chu kì (công suất
trung bình):
2
1
2
m
P p RI
= =
- Đưa về dạng giống công
thức Jun cho dòng điện
không đổi:
P = RI
2
Nếu ta đặt:
2
2
2
m
I
I
=
Thì
2
m
I
I
=
I: giá trị hiệu dụng của
cường độ dòng điện xoay

chiều (cường độ hiệu dụng)
* Định nghĩa: (Sgk)
2. Ngoài ra, đối với dòng
điện xoay chiều, các đại
lượng như hiệu điện thế,
suất điện động, cường độ
điện trường, … cũng là
hàm số sin hay cosin của
thời gian, với các đại lượng
này
Hoạt động 5 ( phút):
Hoạt động của GV Hoạt động của HS Kiến thức cơ bản
Hoạt động 6 ( phút): Giao nhiệm vụ về nhà.
Hoạt động của GV Hoạt động của HS Kiến thức cơ bản
- Nêu câu hỏi và bài tập về nhà.
- Yêu cầu: HS chuẩn bị bài sau.
- Ghi câu hỏi và bài tập về
nhà.
- Ghi những chuẩn bị cho bài
sau.
IV. RÚT KINh nghiệm
Tiết:22+23 CÁC MẠCH ĐIỆN XOAY CHIỀU
I. MỤC TIÊU
1. Kiến thức:
- Phát biểu được định luật Ôm đối với đoạn mạch điện xoay chiều thuần điện trở.
Giá trị
hiệu dụng
Giá trị cực đại

=

- Phát biểu được định luật Ôm đối với đoạn mạch điện xoay chiều chỉ chứa tụ điện.
- Phát biểu được tác dụng của tụ điện trong mạch điện xoay chiều.
- Phát biểu được định luật Ôm đối với đoạn mạch điện xoay chiều chỉ chứa cuộn cảm thuần.
- Phát biểu được tác dụng của cuộn cảm thuần trogn mạch điện xoay chiều.
- Viết được công thức tính dung kháng và cảm kháng.
2. Kĩ năng:
3. Thái độ:
II. CHUẨN BỊ
1. Giáo viên:
- Một số dụng cụ thí nghiệm như dao động kí điện tử, ampe kế, vôn kế, một số điện trở, tụ điện, cuộn
cảm để minh hoạ.
2. Học sinh:
- Ôn lại các kiến thức về tụ điện: q = Cu và
di
i
dt
= ±
và suất điện động tự cảm
di
e L
dt
= ±
.
III. HOẠT ĐỘNG DẠY HỌC
Hoạt động 1 ( phút): Kiểm tra bài cũ.
Hoạt động của GV Hoạt động của HS Kiến thức cơ bản
Hoạt động 2 ( phút): Tìm hiểu mối quan hệ giữa i và u trong mạch điện xoay chiều
Hoạt động của GV Hoạt động của HS Kiến thức cơ bản
- Biểu thức của dòng điện xoay chiều

có dạng?
- Chọn điều kiện ban đầu thích hợp để
ϕ = 0 → i = I
m
cosωt = I
2
cosωt
- Ta sẽ đi tìm biểu thức của u ở hai
đầu đoạn mạch.
- Trình bày kết quả thực nghiệm và lí
thuyết để đưa ra biểu thức điện áp hai
đầu mạch.
- Lưu ý: Để tránh nhầm lẫn, phương
trình điện áp có thể viết:
u = U
m
cos(ωt+ ϕ
u/i
)
= U
2
cos(ωt+ ϕ
u/i
)
- Có dạng: i = I
m
cos(ωt + ϕ)
- HS ghi nhận các kết quả
chứng minh bằng thực nghiệm
và lí thuyết.

- Nếu cường độ dòng điện
xoay chiều trong mạch:
i = I
m
cosωt = I
2
cosωt
→ điện áp xoay chiều ở hai
đầu mạch điện:
u = U
m
cos(ωt+ ϕ)
= U
2
cos(ωt+ ϕ)
Với ϕ là độ lệch pha giữa u
và i.
+ Nếu ϕ > 0: u sớm pha ϕ
so với i.
+ Nếu ϕ < 0: u trễ pha |ϕ|
so với i.
+ Nếu ϕ = 0: u cùng pha
với i.
Hoạt động 3 ( phút): Tìm hiểu mạch điện xoay chiều chỉ có điện trở
Hoạt động của GV Hoạt động của HS Kiến thức cơ bản
- Xét mạch điện xoay chiều chỉ có R.
- Trong mạch lúc này sẽ có i → dòng
điện này như thế nào?
- Tuy là dòng điện xoay chiều, nhưng
tại một thời điểm, dòng điện i chạy

theo một chiều xác định. Vì đây là
dòng điện trong kim loại nên theo
định luật Ohm, i và u tỉ lệ với nhau
như thế nào?
- Trong biểu thức điện áp u, U
m
và U
là gì?
- Dựa vào biểu thức của u và i, ta có
nhận xét gì?
- GV chính xác hoá các kết luận của
HS.
- Biến thiên theo thời gian t
(dòng điện xoay chiều)
- Theo định luật Ohm
u
i
R
=
- Điện áp tức thời, điện áp cực
đại và điện áp hiệu dụng.
- HS nêu nhận xét:
+ Quan hệ giữa I và U.
+ u và i cùng pha.
I. Mạch điện xoay chiều
chỉ có điện trở
- Nối hai đầu R vào điện áp
xoay chiều:
u = U
m

cosωt = U
2
cosωt
- Theo định luật Ohm
cos2
u U
i t
R R
ω
= =
~
u
i
R
- Y/c HS phát biểu định luật Ohm đối
với dòng điện một chiều trong kim
loại.
- HS phát biểu.
Nếu ta đặt:
U
I
R
=
thì:
cos2i I t
ω
=
- Kết luận:
1. Định luật Ohm đối với
mạch điện xoay chiều: Sgk

2. u và i cùng pha.
Hoạt động 4 ( phút): Tìm hiểu về mạch điện xoay chiều chỉ có tụ điện
Hoạt động của GV Hoạt động của HS Kiến thức cơ bản
- GV làm thí nghiệm như sơ đồ hình
13.3 Sgk.
- Ta có nhận xét gì về kết quả thu
được?
- Ta nối hai đầu tụ điện vào một
nguồn điện xoay chiều để tạo nên điện
áp u giữa hai bản của tụ điện.
- Có hiện tượng xảy ra ở các bản của
tụ điện?
- Giả sử trong nửa chu kì đầu, A là
cực dương → bản bên trái của tụ sẽ
tích điện gì?
- Ta có nhận xét gì về điện tích trên
bản của tụ điện?
→ Độ biến thiên điện tích q cho phép
ta tính i trong mạch.
- Cường độ dòng điện ở thời điểm t
xác định bằng công thức nào?
- Khi ∆t và ∆q vô cùng nhỏ
q
t
∆
∆
trở
thành gì?
- Ta nên đưa về dạng tổng quát i =
I

m
cos(ωt + ϕ) để tiện so sánh, –sinα
→ cosα
- HS quan sát mạch điện và
ghi nhận các kết quả thí
nghiệm.
+ Tụ điện không cho dòng
điện một chiều đi qua.
+ Tụ điện cho dòng điện xoay
chiều “đi qua”.
- HS theo hướng dẫn của GV
để khảo sát mạch điện xoay
chiều chỉ có tụ điện.
- Tụ điện sẽ được tích điện.
- Bản bên trái tích điện dương.
- Biến thiên theo thời gian t.
- HS ghi nhận cách xác định i
trong mạch.
q
i
t
∆
=
∆
- Đạo hàm bậc nhất của q theo
thời gian.
- HS tìm q’
cos( )
2
sin

π
α α
− = +
II. Mạch điện xoay chiều
chỉ có tụ điện
1. Thí nghiệm
- Kết quả:
+ Tụ điện không cho dòng
điện một chiều đi qua.
+ Dòng điện xoay chiều có
thể tồn tại trong những
mạch điện có chứa tụ điện.
2. Khảo sát mạch điện xoay
chiều chỉ có tụ điện
a. - Đặt điện áp u giữa hai
bản của tụ điện:
u = U
m
cosωt = U
2
cosωt
- Điện tích bản bên trái của
tụ điện:
q = Cu = CU
2
cosωt
- Giả sử tại thời điểm t,
dòng điện có chiều như
hình, điện tích tụ điện tăng
lên.

- Sau khoảng thời gian ∆t,
điện tích trên bản tăng ∆q.
- Cường độ dòng điện ở
thời điểm t:
q
i
t
∆
=
∆
- Khi ∆t và ∆q vô cùng nhỏ
2
dq
i CU sin t
dt
ω ω
= = −
hay:
cos2 ( )
2
i CU t
π
ω ω
= +
b. Đặt: I = UωC
thì
cos2 ( )
2
i I t
π

ω
= +
và u = U
2
cosωt
~
u
i
C
A
B
- Nếu lấy pha ban đầu của i bằng 0 →
biểu thức của i và u được viết lại như
thế nào?
- Z
C
đóng vai trò gì trong công thức?
→ Z
C
có đơn vị là gì?
1
C
Z
C
ω
=
- Dựa vào biểu thức của u và i, ta có
nhận xét gì?
- Nói cách khác: Trong mạch điện
xoay chiều, tụ điện là phần tử có tác

dụng làm cho cường độ dòng điện tức
thời sớm pha π/2 so với điện áp tức
thời.
- Dựa vào biểu thức định luật Ohm, Z
C
có vai trò là điện trở trong mạch chứa
tụ điện → hay nói cách khác nó là đại
lượng biểu hiện điều gì?
- Khi nào thì dòng điện qua tụ dễ dàng
hơn?
- Tại sao tụ điện lại không cho dòng
điện không đổi đi qua?
- HS viết lại biểu thức của i và
u (i nhanh pha hơn u góc π/2
→ u chậm pha hơn i góc π/2)
- So sánh với định luật Ohm,
có vai trò tương tự như điện
trở R trong mạch chứa điện
trở.
- Là đơn vị của điện trở (Ω).
1
1
. .
( ) . .
C A s
F s s
V C
−
−
 

Ω
= = = Ω
 ÷
 
- Trong mạch chứa tụ điện,
cường độ dòng điện qua tụ
điện sớm pha π/2 so với điện
áp hai đầu tụ điện (hoặc điện
áp ở hai đầu tụ điện trễ pha π/2
so với cường độ dòng điện).
- Biểu hiện sự cản trở dòng
điện xoay chiều.
- Từ
1
C
Z
C
ω
=
ta thấy: Khi ω
nhỏ (f nhỏ) → Z
C
lớn và
ngược lại.
- Vì dòng điện không đổi (f = 0)
→ Z
C
= ∞ → I = 0
- Nếu lấy pha ban đầu của i
bằng 0

thì
cos2i I t
ω
=
và
cos2 ( )
2
u U t
π
ω
= −
- Ta có thể viết:
1
U
I
C
ω
=
và đặt
1
C
Z
C
ω
=
thì:
C
U
I
Z

=
trong đó Z
C
gọi là dung
kháng của mạch.
- Định luật Ohm: (Sgk)
c. So sánh pha dao động
của u và i
+ i sớm pha π/2 so với u
(hay u trễ pha π/2 so với i).
3. Ý nghĩa của dung kháng
+ Z
C
là đại lượng biểu hiện
sự cản trở dòng điện xoay
chiều của tụ điện.
+ Dòng điện xoay chiều có
tần số cao (cao tần) chuyển
qua tụ điện dễ dàng hơn
dòng điện xoay chiều tần
số thấp.
+ Z
C
cũng có tác dụng làm
cho i sớm pha π/2 so với u.
Hoạt động 5 ( phút): Tìm hiểu mạch điện xoay chiều chỉ có cuộn cảm thuần
Hoạt động của GV Hoạt động của HS Kiến thức cơ bản
- Cuộn cảm thuần là gì?
(Cuộn cảm thuần là cuộn cảm có điện
trở không đáng kể, khi có dòng điện

xoay chiều chạy qua cuộn cảm sẽ xảy
ra hiện tượng tự cảm.)
- Khi có dòng điện cường độ i chạy
qua cuộn cảm (cuộn dây dẫn nhiều
vòng, ống dây hình trụ thẳng dài, hoặc
hình xuyến…) → có hiện tượng gì
xảy ra trong ống dây?
- Trường hợp i là một dòng điện xoay
chiều thì Φ trong cuộn dây?
- Xét ∆t vô cùng nhỏ (∆t → 0) → suất
điện động tự cảm trong cuộn cảm trở
thành gì?
- Y/c HS hoàn thành C5
- HS nghiên cứu Sgk để trả lời
- Dòng điện qua cuộn dây tăng
lên → trong cuộn dây xảy ra
hiện tượng tự cảm, từ thông
qua cuộn dây:
Φ = Li
- Từ thông Φ biến thiên tuần
hoàn theo t.
- Trở thành đạo hàm của i theo
t.
- Khi i tăng → e
tc
< 0, tương
III. Mạch điện xoay chiều
chỉ có cuộn cảm thuần
- Cuộn cảm thuần là cuộn
cảm có điện trở không đáng

kể.
1. Hiện tượng tự cảm trong
mạch điện xoay chiều
- Khi có dòng điện i chạy
qua 1 cuộn cảm, từ thông
tự cảm có biểu thức:
Φ = Li
với L là độ tự cảm của
cuộn cảm.
- Trường hợp i là một dòng
điện xoay chiều, suất điện
động tự cảm:
- Đặt vào hai đầu của một cuộn thuần
cảm (có độ tự cảm L, điện trở trong r
= 0) một điện áp xoay chiều, tần số
góc ω, giá trị hiệu dụng U → trong
mạch có dòng điện xoay chiều
- Điện áp hai đầu của cảm thuần có
biểu thức như thế nào?
- Hướng dẫn HS đưa phương trình u
về dạng cos.
- Đối chiếu với phương trình tổng quát
của u → điện áp hiệu dụng ở hai đầu
cuộn cảm?
- Z
L
đóng vai trò gì trong công thức?
→ Z
L
có đơn vị là gì?

L
e
Z L
di
dt
ω ω
 
 ÷
= =
 ÷
 ÷
 ÷
 
- Dựa vào phương trình i và u có nhận
xét gì về pha của chúng?
i = I
2
cosωt →
cos2 ( )
2
u U t
π
ω
= +
Hoặc
u = U
2
cosωt →
cos2 ( )
2

i I t
π
ω
= −
- Tương tự, Z
L
là đại lượng biểu hiện
điều gì?
- Với L không đổi, đối với dòng điện
xoay chiều có tần số lớn hay bé sẽ cản
trở lớn đối với dòng điện xoay chiều.
- Lưu ý: Cơ chế tác dụng cản trở dòng
điện xoay chiều của R và L khác hẳn
nhau. Trong khi R làm yếu dòng điện
do hiệu ứng Jun thì cuộn cảm làm yếu
đương với sự tồn tại một
nguồn điện.
di di
e L L
dt dt
= − =
→
AB
di
u ri L
dt
= +
- HS ghi nhận và theo sự
hướng dẫn của GV để khảo sát
mạch điện này.

2
di
u L LI sin t
dt
ω ω
= = −
Hay
cos2 ( )
2
u LI t
π
ω ω
= +
Vì
cos( )
2
sin
π
α α
− = +
cos2 ( )u U t
ω ϕ
= +
→ U = ωLI
- So sánh với định luật Ohm,
có vai trò tương tự như điện
trở R trong mạch chứa điện
trở.
- Là đơn vị của điện trở (Ω).
V V1

A
A
s
s
 
 ÷
= =Ω
 ÷
 ÷
 ÷
 
- Trong đoạn mạch chỉ có một
cuộn cảm thuần: i trễ pha π/2
so với u, hoặc u sớm pha π/2
so với i.
- Biểu hiện sự cản trở dòng
điện xoay chiều.
- Vì Z
L
= ωL nên khi f lớn →
Z
L
sẽ lớn → cản trở nhiều.
i
e L
t
∆
= −
∆
- Khi ∆t → 0:

di
e L
dt
= −
2. Khảo sát mạch điện xoay
chiều có cuộn cảm thuần
- Đặt vào hai đầu L một
điện áp xoay chiều. Giả sử
i trong mạch là:
i = I
2
cosωt
- Điện áp tức thời hai đầu
cuộn cảm thuần:
2
di
u L LI sin t
dt
ω ω
= = −
Hay
cos2 ( )
2
u LI t
π
ω ω
= +
a. Điện áp hiệu dụng ở hai
đầu cuộn cảm: U = ωLI
Suy ra:

U
I
L
ω
=
Đặt Z
L
= ωL
Ta có:
L
U
I
Z
=
Trong đó Z
L
gọi là cảm
kháng của mạch.
- Định luật Ohm: (Sgk)
b. Trong đoạn mạch chỉ có
một cuộn cảm thuần: i trễ
pha π/2 so với u, hoặc u
sớm pha π/2 so với i.
3. Ý nghĩa của cảm kháng
+ Z
L
là đại lượng biểu hiện
sự cản trở dòng điện xoay
chiều của cuộn cảm.
+ Cuộn cảm có L lớn sẽ cản

trở nhiều đối với dòng điện
xoay chiều, nhất là dòng
điện xoay chiều cao tần.
+ Z
L
cũng có tác dụng làm
e
r
A
B
i
~
u
i
L
A
B
dòng điện do định luật Len-xơ về cảm
ứng từ.
cho i trễ pha π/2 so với u.
Hoạt động 6 ( phút): Giao nhiệm vụ về nhà.
Hoạt động của GV Hoạt động của HS Kiến thức cơ bản
- Nêu câu hỏi và bài tập về nhà.
- Yêu cầu: HS chuẩn bị bài sau.
- Ghi câu hỏi và bài tập về
nhà.
- Ghi những chuẩn bị cho bài
sau.
IV. RÚT KINH NGHIỆM
................................................................................................................................................................................................

Tiết 24: Bài: BÀI TẬP.
I. Mục tiêu:
• Kiến thức: Làm khắc sâu thêm biểu thức định luật Ôm cho mạch điện xoay chiều chỉ có R,L,C .
• Kỹ năng : + Đổi đơn vị các đại lượng L,C – Tính toán.
+ Biểu diễn các véc tơ
U, I
uur ur
của từng loại đoạn mạch lên giản đồ.
• Liên hệ thực tế : Dạng biểu thức hiệu điện thế ở hai đầu ổ cắm .
II.PHƯƠNG PHÁP DẠY HỌC: Phát vấn.
III. Chuẩn bị:
1. Giáo viên:
Sưu tầm một số bài tập thêm.
2. Học sinh: .
Làm bài tập ở nhà.
TIẾN TRÌNH TIẾT DẠY
-Ổn định tổ chức:
-Kiểm tra bài cũ: Đặt vào 2 đầu đoạn mạch 1 hiệu điện thế u = U
0
sin
ω
t , viết biểu thức của i trong mạch
khi mạch chỉ có R,L,C .
NỘI DUNG
Hoạt động thầy trò Nội dung chính
u,i
t
O
u(t)
i(t)

Bài 2:Mạch điện xoay chiều chỉ chứa cuộn
dây thuần cảm. Hiệu điện thế hai đầu đoạn
mạch luôn luôn có biểu thức:
u=100cos(100π t)(v). Điện dung tụ điện:
C=100/π (µF).
a. Tính : hiệu điện thế hiệu dụng U, tần số
dòng điện f, và dung kháng Z
C
.
b. Viết biểu thức cường độ dòng điện qua
mạch, vẽ giản đồ véc tơ quay.
c. Vẽ đồ thị biểu diễn cường độ dòng điện
và hiệu điện thế trong cùng một hệ trục tọa
độ.
d. Nếu thay tụ điện trên bằng một tụ điện
khác thì cường độ hiệu dụng qua mạch tăng
2
lần. Tính điện dung C của tụ điện.
Bài giải:
a.Tính: U, tần số dòng điện f, và dung kháng Z
C
.
• Từ phương trình : u = U
0
cos(ωt+ϕ) đối chiếu với phương
trình đề: → U
0
= 100(V) suy ra:
U = U
0

/
2
= 50
2
(v); ω = 100π rad/s,
mà ω = 2π f → f = 2π /ω = 50Hz.
• Dung kháng: Z
C
= 1/(ωC) = 100 Ω.
b. Viết biểu thức cường độ dòng điện qua mạch, vẽ giản đồ
véc tơ quay.
• Áp dụng định luật ôm: I
0
= U
0
/ZL =1 (A),
• Trong đoạn mạch chỉ chứa tụ điện i nhanh pha hơn u một
góc là
π /2 → i = I
0
cos(100πt + π /2)
= cos(100πt + π /2)(A).
c. Vẽ đồ thị biểu diễn cường độ dòng điện và hiệu điện thế
trong cùng một hệ trục tọa độ :
• Ta có: u = 100cos(100π t)(v).
i = 0,5
2
cos(100πt + π /2)(A).
• Chu kì T = 2π /ω = 0,002s
d. Nếu thay cuộn dây thuần cảm trên bằng một cuộn

thuần cảm khác:
Cường độ: I
/
= I
2
=
2
(A),
• Dung kháng: Z
/
C

= U/I
/
=50
2
Ω →
C
/
= 1 /(ωZ
/
C
) = 10
–
3
/(5
2
π ) (F) .
Củng cố dặn dò:
Rút kinh nghiệm:

...........................................................................................................................................................

Tiết: 25 MẠCH CÓ R, L, C MẮC NỐI TIẾP
I. MỤC TIÊU
1. Kiến thức:
- Nêu lên được những tính chất chung của mạch điện xoay chiều mắc nối tiếp.
- Nêu được những điểm cơ bản của phương pháp giản đồ Fre-nen.
- Viết được công thức tính tổng trở.
- Viết được công thức định luật Ôm cho đoạn mạch xoay chiều có R, L, C mắc nối tiếp.
- Viết được công thức tính độ lệch pha giữa i và u đối với mạch có R, L, C mắc nối tiếp.
- Nêu được đặc điểm của đoạn mạch có R, L, C nối tiếp khi xảy ra hiện tượng cộng hưởng điện.
2. Kĩ năng:
3. Thái độ:
II. CHUẨN BỊ
1. Giáo viên: Chuẩn bị thí nghiệm gồm có dao động kí điện tử (hai chùm tia), các vôn kế và ampe kế,
các phần tử R, L, C.
2. Học sinh: Ôn lại phép cộng vectơ và phương pháp giản đồ Fre-nen để tính tổng hai dao động điều
hoà cùng tần số.
III. HOẠT ĐỘNG DẠY HỌC
Hoạt động 1 ( phút): Kiểm tra bài cũ.
Hoạt động của GV Hoạt động của HS Kiến thức cơ bản
Hoạt động 2 ( phút): Tìm hiều về phương pháp giản đồ Fre-nen
Hoạt động của GV Hoạt động của HS Kiến thức cơ bản
- Tại một thời điểm, dòng điện trong
mạch chạy theo 1 chiều nào đó →
dòng một chiều → vì vậy ta có thể áp
dụng các định luật về dòng điện một
chiều cho các giá trị tức thời của dòng
điện xoay chiều.
- Xét đoạn mạch gồm các điện trở R

1
,
R
2
, R
3
… mắc nối tiếp. Cho dòng điện
một chiều có cường độ I chạy qua
đoạn mạch → U hai đầu đoạn mạch
liên hệ như thế nào với U
i
hai đầu
từng đoạn mạch?
- Biểu thức định luật đối với dòng
điện xoay chiều?
- Khi giải các mạch điện xoay chiều,
ta phải cộng (đại số) các điện áp tức
thời, các điện áp tức thời này có đặc
điểm gì?
→ Ta sử dụng phương pháp giản đồ
Fre-nen đã áp dụng cho phần dao
động → biểu diễn những đại lượng
hình sin bằng những vectơ quay.
- Vẽ minh hoạ phương pháp giản đồ
Fre-nen:
cos
1 1
2x X t
ω
=

1
X
r
cos(
2 2
2 )x X t
ω ϕ
= +
2
X
r
+ Trường hợp ϕ > 0
+ Trường hợp ϕ < 0
- HS ghi nhận định luật về
điện áp tức thời.
U = U
1
+ U
2
+ U
3
+ …
u = u
1
+ u
2
+ u
3
+ …
- Chúng đều là những đại

lượng xoay chiều hình sin
cùng tần số.
- HS đọc Sgk và ghi nhận
những nội dung của phương
pháp giản đồ Fre-nen.
- HS vẽ trong các trường hợp
đoạn mạch chỉ có R, chỉ có C,
chỉ có L và đối chiếu với hình
14.2 để nắm vững cách vẽ.
I. Phương pháp giản đồ
Fre-nen
1. Định luật về điện áp tức
thời
- Trong mạch xoay chiều
gồm nhiều đoạn mạch mắc
nối tiếp thì điện áp tức thời
giữa hai đầu của mạch
bằng tổng đại số các điện
áp tức thời giữa hai đầu của
từng đoạn mạch ấy.
u = u
1
+ u
2
+ u
3
+ …
2. Phương pháp giản đồ
Fre-nen
a. Một đại lượng xoay

chiều hình sin được biểu
diễn bằng 1 vectơ quay, có
độ dài tỉ lệ với giá trị hiệu
dụng của đại lượng đó.
b. Các vectơ quay vẽ trong
mặt phẳng pha, trong đó đã
chọn một hướng làm gốc
và một chiều gọi là chiều
dương của pha để tính góc
pha.
c. Góc giữa hai vectơ quay
bằng độ lệch pha giữa hai
đại lượng xoay chiều tương
ứng.
d. Phép cộng đại số các đại
lượng xoay chiều hình sin
(cùng f) được thay thế bằng
phép tổng hợp các vectơ
quay tương ứng.
e. Các thông tin về tổng đại
số phải tính được hoàn toàn
xác định bằng các tính toán
trên giản đồ Fre-nen tương
ứng.
Hoạt động 3 ( phút): Tìm hiểu mạch có R, L, C mắc nối tiếp
Hoạt động của GV Hoạt động của HS Kiến thức cơ bản
- Trong phần này, thông qua phương
pháp giản đồ Fre-nen để tìm hệ thức
giữa U và I của một mạch gồm một R,
một L và một C mắc nối tiếp.

- Hướng dẫn HS vẽ giản đồ Fre-nen
trong cả hai trường hợp: U
C
> U
L
(Z
C

> Z
L
) và U
C
< U
L
(Z
C
< Z
L
)
- Dựa vào hình vẽ (1 trong hai trường
- HS vận dụng các kiến thức
về phương pháp giản đồ Fre-
nen để cùng giáo viên đi tìm
hệ thức giữa U và I.
+ Giả sử U
C
> U
L
(Z
C

> Z
L
)
II. Mạch có R, L, C mắc
nối tiếp
1. Định luật Ôm cho đoạn
mạch có R, L, C mắc nối
tiếp. Tổng trở
2
X
r
1
X
r
ϕ
+
2
X
r
1
X
r
ϕ
+
R
C
A
B
L
O

ϕ
L
U
r
C
U
r
LC
U
r
R
U
r
U
r
I
r
hợp để xác định hệ thức giữa U và I.
- Có thể hướng dẫn HS vẽ giản đồ
Fre-nen theo kiểu đa giác lực (nếu
cần).
- Y/c HS về nhà tìm hệ thức liên hệ
giữa U và I bằng giản đồ còn lại.
- Đối chiếu với định luật Ôm trong
đoạn mạch chỉ có R →
2 2
( )
L C
R Z Z+ −
đóng vai trò là điện

trở → gọi là tổng trở của mạch, kí
hiệu là Z.
- Dựa vào giản đồ → độ lệch pha giữa
u và i được tính như thế nào?
- Chú ý: Trong công thức bên ϕ chính
là độ lệch pha của u đối với i (ϕ
u/i
)
- Nếu Z
L
= Z
C
, điều gì sẽ xảy ra?
(Tổng trở của mạch lúc này có giá trị
nhỏ nhất).
- Điều kiện để cộng hưởng điện xảy ra
là gì?
+ Giả sử U
C
< U
L
(Z
C
< Z
L
)
- Tính thông qua tanϕ
với
tan
LC

R
U
U
ϕ
=
- Nếu chú ý đến dấu:
tan
L C L C
R
U U Z Z
U R
ϕ
− −
= =
- Khi đó ϕ = 0 → u cùng pha i.
Tổng trở Z = R → I
max
Z
L
= Z
C

- Điện áp tức thời hai đầu
đoạn mạch:
u = U
2
cosωt
- Hệ thức giữa các điện áp
tức thời trong mạch:
u = u

R
+ u
L
+ u
C
- Biểu diễn bằng các vectơ
quay:
R L C
U U U U= + +
r r r r
Trong đó:
U
R
= RI, U
L
= Z
L
I, U
C
= Z
C
I
- Theo giản đồ:
2 2 2
2 2 2
( )
R LC
L C
U U U
R Z Z I

= +
 
= + −
 
- Nghĩa là:
2 2
( )
L C
U U
I
Z
R Z Z
= =
+ −
(Định luật Ôm trong mạch
có R, L, C mắc nối tiếp).
với
2 2
( )
L C
Z R Z Z
= + −
gọi là tổng trở của mạch.
2. Độ lệch pha giữa điện áp
và dòng điện
tan
LC
R
U
U

ϕ
=
- Nếu chú ý đến dấu:
tan
L C L C
R
U U Z Z
U R
ϕ
− −
= =
+ Nếu Z
L
> Z
C
→ ϕ > 0: u
sớm pha so với i một góc ϕ.
+ Nếu Z
L
< Z
C
→ ϕ < 0: u
trễ pha so với i một góc ϕ.
3. Cộng hưởng điện
- Nếu Z
L
= Z
C
thì tanϕ = 0
→ ϕ = 0 : i cùng pha với u.

- Lúc đó Z = R → I
max
U
I
R
= →
1
L
C
ω
ω
=
→ Gọi đó là hiện tượng
cộng hưởng điện.
- Điều kiện để có cộng
hưởng điện là:
1
L C
Z Z L
C
ω
ω
= ⇒ =
Hay
2
1LC
ω
=
Hoạt động 4 ( phút):
Hoạt động của GV Hoạt động của HS Kiến thức cơ bản

O
ϕ
L
U
r
C
U
r
LC
U
r
R
U
r
U
r
I
r