BàI 13:
CáC MạCH ĐIệN XOAY CHIềU
A
i
B
u
Mạch điện
-Cường độ dòng điện xoay chiều trong một đoạn mạch
i = I 0 cos ωt = I 2 cos ωt
§iƯn áp xoay chiều ở hai đầu đoạn mạch có
cùng tần sè gãc cã d¹ng
u =U 0 . cos(ω + )
t ϕ
u =U
2 cos(ω + )
t ϕ
gọi là độ lệch pha gia u và i
Nếu φ >0, th× u sím pha φ so víi i
NÕu φ <0, th× u trƠ pha ϕ so víi i
NÕu φ = 0, th× u cïng pha víi i
I-Mạch điện xoay chiều chỉ
có điện trở
B
A
U
R
1. Cường độ hiệu dụng trong mạch xoay chiều chỉ
có điện trở có giá trị bằng thương số giữa điện
áp hiệu dụng và điện trở của mạch.
2. cường độ tức thời trong mạch cùng pha với
điện áp tức thời hai đầu mạch.
II. Mạch điện xoay chiều chỉ
có tụ điện
1. Thí nghiệm
+ C
IA=0
A
C
IA0
A
Kết luận: Dòng điện xoay chiều có thể tồn tại
trong những mạch điện có chứa tụ điện.
2. Khảo sát mạch xoay chiều chỉ có tụ điện
a, Cêng ®é tøc thêi
B
A
C
+
-
b, KÕt luËn
π
i = I 2 cosω +
t
2
u =U 2 cos .
t
Đặt I=UC thì
Nếu lấy pha ban đầu của dòng điện bằng 0 thì
i = I 2 cos ωt va u = U 2 cosωt −
2
Cêng ®é hiệu dụng trong mạch chỉ chứa tụ điện
có giá tr bằng thương số của điện áp hiệu giữa
hai đầu mạch và dung kháng của mạch.
c, so sánh pha dao động của u và i
Trong mạch chỉ chứa tụ điện, cường độ dòng
điện qua tụ điện sớm pha /2 so với điện áp ở
hai đầu tụ điện (hoặc điện áp ở hai đầu tụ điện
trễ pha /2 so với cường độ dòng điện).
3. ý nghĩa của dung kháng
Cản trở dòng điện xoay chiều của tụ điện.
Điện dung càng lớn thì dung kháng càng nhỏ và
dòng điện xoay chiều bị cản trở ít
Tần số góc càng lớn thì dung kháng càng nhỏ,
dòng điện xoay chiều bị cản trở ít
Dung kháng có tác dụng lµm i sím pha π/2 so
víi u
III- MạCH điện xoay chiều chỉ có
cuộn cảm thuần
1. hiện tượng tự cảm
- Từ thông qua cuộn cảm
- Suất điện ®éng tù c¶m
∆i
e= -L
∆t
hay
e= - L
di
dt
Φ= L i
φ
2. Khảo sát mạch điện xoay chiều
chỉ có cuộn cảm thuần
a, Trong mạch điện xoay chiều chỉ có cuộn cảm
thuần, cường độ dòng điện hiệu dụng có giá trị
bằng thương số của điện áp hiệu dụng và cảm
kháng của mạch.
-
b, Kết luận: Trong mạch điện xoay chiều có một
cuộn cảm thuần , cường độ dòng điện tức thời trễ
pha /2 so với điện áp tức thời, hoặc điện áp trễ
pha /2 so với cường độ dòng điện.
3.ý nghĩa của cảm kháng
Cản trở dòng điện xoay chiều của cuộn cảm.
Độ tự cảm và tần số góc càng lớn thì cảm kháng
càng lớn và dòng điện xoay chiều bị cản trở
nhiều.
Cảm kháng có tác dụng làm i trễ pha π/2 so víi
u
Bài tập áp dụng
Câu 1: Khi tần số của dòng ®iƯn xoay chiỊu ch¹y
qua ®o¹n m¹ch chØ chøa tơ ®iƯn tăng lên 4 lần
thì dung kháng của tụ điện
A. tăng lên 2 lần
B. tăng lên 4 lần
C. giảm đi 2 lần
D. giảm đi 4 lần
Câu 2: Phát biểu nào sau đây là đúng đối
với mạch điện xoay chiều chỉ chứa tụ
điện
A. Dòng điện sớm pha hơn điện áp một góc / 2.
B. Dòng điện sớm pha hơn điện áp một góc / 4.
C. Dòng điện trễ pha hơn điện áp một góc / 2.
D. Dòng điện trễ pha hơn điện áp một góc / 4.
Câu 3: Đặt vào hai đầu tụ điện C=1/10000 (F)
một hiệu điện thế xoay chiều u=141cos(100t) V
a, Dung kháng của tụ điện là
A. Zc=50
B. Zc=0,01
C. Zc=1
D. Zc=100
b, Cường độ dòng ®iƯn qua tơ lµ
A. I=1,41 A
B. I= 1,00 A
C. I= 2,00 A
D. I= 100 A
Câu 4 : Đặt vào hai đầu tụ có điện dung
c= 10-4/ điện một điện áp xoay chiều
tần số 100 HZ , dung kháng của tụ là
A. 200
C. 50 Ω
B. 100 Ω
D. 25 Ω
Câu 5: Đặt vào hai đầu cuộn cảm thuần có độ
tự cảm L= 1/ (H) một điện áp xoay chiều
u=141cos(100t).
a, Cảm kháng của cuộn cảm là
A. 200
B. 100
C. 50 Ω
D. 25 Ω
b, Cêng ®é ®iƯn hiƯu dơng qua cuộn cảm là
. A. I=1,41 A
B. I= 1,00 A
C. I= 2,00 A
D. I= 100 A
Câu 5: Đặt vào hai đầu cuộn cảm thuần có độ
tự cảm L= 1/ (H) một điện áp xoay chiều
220V- 50 HZ. Cường độ dòng điện hiệu dụng là
A. I= 2,2 A
B. I = 1,6 A
B. I= 2,0 A
C. I= 1,1 A
Câu 6 : Một dòng điện xoay chiều chạy qua
điện trở R= 10 , nhiệt lượng toả ra trong 30
phút là 900 J. Cường độ dòng điện cực đại chạy
trong mạch là
A. 0,22 A
C. 7,07 A
B.
D.
0,32 A
10,0 A