Bài giảng Vật lý 12 bài 12: Đại cương về dòng điện xoay chiều

THƯƠNG
KỶ CƯƠNG – TÌNH

– TRÁCH NHIỆM

TRƯỜNG HỌC THÂN THIỆN - HỌC SINH TÍCH CỰC

MƠN VẬT LÝ 12

ĐẠI CƯƠNG VỀ DỊNG ĐIỆN XOAY CHIỀU


Kiểm tra
1. Một vật dao động điều hồ thì đại lượng nào sau
đây biến thiên điều hoà theo thời gian?
A. Chu kỳ.

C. Li độ.

SAI

ĐÚNG

B.Tần số

D. Cơ năng.

SAI

SAI

Kiểm tra
2. Thế nào là dịng điện khơng đổi ?
Là dịng điện có chiều và cường độ khơng thay đổi
theo thời gian.

q
I=
t


Quan sát một số hình ảnh thí nghiệm về ngun tắc tạo ra
dòng điện cảm ứng đã học ở lớp 11

Làm thế nào tạo
ra được dòng điện
xoay chiều ?


1- Cực bắc ở gần khung dây
S

Quan sát hiện
tượng xảy ra?
Nhận xét.

NAM CHÂM
N

AM PE KẾ

KHUNG DÂY


2- Nam châm cố định, vòng dây dẫn di chuyển
Quan sỏt hin
tng xy ra?
Nhn xột.

S

N

Đưaưvòngưdâyưdẫnưlạiưgầnưnamưchâm


2- Nam chõm c nh, vũng dõy dn di chuyn

S

N

Đưaưvòngưdâyưdẫnưraưxaưnamưchâm


CHƯƠNG III

DỊNG ĐIỆN XOAY CHIỀU
Gồm các nội dung chính:
1. Các đặc trưng của dòng điện xoay chiều.
2. Các mạch điện xoay chiều cơ bản.

3. Định luật Ơm đối với dịng điện xoay chiều có R, L, C mắc
nối tiếp.
4. Cơng suất của dòng điện xoay chiều.
5. Truyền tải điện năng; máy biến áp.
6. Máy phát điện xoay chiều.
7. Động cơ không đồng bộ ba pha.


CHƯƠNG III

DÒNG ĐIỆN XOAY CHIỀU

Tiết 21- Bài 12: ĐẠI CƯƠNG VỀ DỊNG ĐIỆN XOAY CHIỀU
Hãy dự đốn xem
hiện tượng sẽ xẩy
ra khi nam châm
quay ?

Đ

S

N

r
n

Đây chính là nguyên tắc tạo ra dòng điện xoay chiều

DÒNG ĐIỆN XOAY CHIỀU

CHƯƠNG III

Tiết 21- Bài 12: ĐẠI CƯƠNG VỀ DÒNG ĐIỆN XOAY CHIỀU
I. KHÁI NIỆM VỀ DÒNG ĐIỆN XOAY CHIỀU:

- Là dịng điện có cường độ biến thiên tuần hoàn với thời gian
theo quy luật của hàm số sin hay cơsin, với dạng tổng qt.

i

Dịng điện xoay
= chiều
I0 cos(

t


)
là gì ?


CHƯƠNG III

DÒNG ĐIỆN XOAY CHIỀU

Tiết 21- Bài 12: ĐẠI CƯƠNG VỀ DÒNG ĐIỆN XOAY CHIỀU
I. KHÁI NIỆM VỀ DÒNG ĐIỆN XOAY CHIỀU:

i = Hãy
I 0 cos(
tý  )
cho biết

nghĩa các đại lượng
trong
phương
*­i ­l�
­c�
�
ng­�
�
­t�
c­th�
i.
trình?

*­I 0  0­l�
­c�
�
ng­�
�
­c�
c­�
�
i.

2


*­ >0­l�
­t�
n­s�
­g�
c,­T­=­
v�
­f­=­
.

2
*­  ­ t­+­ ­l�
­pha­c�
a­i­v�
­ ­l�
­pha­ban­�
�
u.


CHƯƠNG III

DÒNG ĐIỆN XOAY CHIỀU

Tiết 21- Bài 12: ĐẠI CƯƠNG VỀ DÒNG ĐIỆN XOAY CHIỀU
I. KHÁI NIỆM VỀ DÒNG ĐIỆN XOAY CHIỀU:

i = I0 cos(t   )

Vận dụng trả lời
câu hỏi C2?

CHƯƠNG III

DÒNG ĐIỆN XOAY CHIỀU

Tiết 21- Bài 12: ĐẠI CƯƠNG VỀ DÒNG ĐIỆN XOAY CHIỀU
I. KHÁI NIỆM VỀ DÒNG ĐIỆN XOAY CHIỀU:

i = I0 cos(t   )

Vận dụng trả lời
câu hỏi C3?
2. Đồ thị hình sin của i cắt trục tung tại những điểm có tọa
T i cắt trục hồnh tại�
2π T điểm
�
1. độ:
Đồ thị hình
Khisin
t của thi
i=I o � i  I o cosφ�những
I  � ocó
8
�T 8
�
tọa độ:

T�π T � T 3T
T

ok
( � 1) �kcos0
φ=� cosφ
 
�
8�4 4 � 2 8
2

π
4

Io
�π � 2
Khi t=0 � i=I o cos �
- �
Io 
.
2
�4 � 2


CHƯƠNG III

DÒNG ĐIỆN XOAY CHIỀU

Tiết 21- Bài 12: ĐẠI CƯƠNG VỀ DÒNG ĐIỆN XOAY CHIỀU
I. KHÁI NIỆM VỀ DÒNG ĐIỆN XOAY CHIỀU:

i = I0 cos(t   )
II. NGUYÊN TẮC TẠO RA DÒNG ĐIỆN XOAY CHIỀU:

CHƯƠNG III

DÒNG ĐIỆN XOAY CHIỀU

Tiết 21- Bài 12: ĐẠI CƯƠNG VỀ DÒNG ĐIỆN XOAY CHIỀU
I. KHÁI NIỆM VỀ DÒNG ĐIỆN XOAY CHIỀU:
II. NGUYÊN TẮC TẠO RA DÒNG ĐIỆN XOAY CHIỀU:

Đ

Quan sát và
nhận xét?
S

N

r
n

Đây chính là ngun tắc tạo ra dịng điện xoay chiều



CHƯƠNG III

DÒNG ĐIỆN XOAY CHIỀU

Tiết 21- Bài 12: ĐẠI CƯƠNG VỀ DÒNG ĐIỆN XOAY CHIỀU

I. KHÁI NIỆM VỀ DÒNG ĐIỆN XOAY CHIỀU:
II. NGUYÊN TẮC TẠO RA DÒNG ĐIỆN XOAY CHIỀU:

Cho một cuộn dây dẫn dẹt hình trịn hai đầu khép kín, quay xung
quanh một trục cố định
với cuộn dây đặt trong một từ
Hãyđồng
chophẳng
biết ngun
trường đều B có phương vng góc với trục quay.

tắc chung tạo ra
dòng điện xoay
chiều?

ur
B


CHƯƠNG III

DÒNG ĐIỆN XOAY CHIỀU

Tiết 21- Bài 12: ĐẠI CƯƠNG VỀ DÒNG ĐIỆN XOAY CHIỀU
I. KHÁI NIỆM VỀ DÒNG ĐIỆN XOAY CHIỀU:



II. NGUYÊN TẮC TẠO RA DÒNG ĐIỆN XOAY CHIỀU:

Giả sử t = 0, góc   0 tại thời
điểm t>0 từ thơng qua cuộn dây
có biểu thức như thế nào ? Trong
cuộn dây có suất điện động ?

 = NBScos = NBScos t.
d
e== NBSsin t.
dt





ur
Br
n


CHƯƠNG III

DÒNG ĐIỆN XOAY CHIỀU

Tiết 21- Bài 12: ĐẠI CƯƠNG VỀ DÒNG ĐIỆN XOAY CHIỀU
I. KHÁI NIỆM VỀ DÒNG ĐIỆN XOAY CHIỀU:
II. NGUYÊN TẮC TẠO RA DÒNG ĐIỆN XOAY CHIỀU:

NBS
i=
sin t

R
Nếu cuộn dây khép kín
có điệnu­trong­cu�
trở R thì cường
i­l�
­d�
ng­�
i�
n­xoay­chi�
n­d�
y
độ dịng điện cảm ứng
c�
­t�
n­s�
­g�
c­ ­v�
­c�
�
ng­�
�
­c�
c­�
�
i­
tại thời điểm t tính như
NBS
thế nào?
­­­­­­­­­I 0 
R

Vậy nguyên tắc tạo ra dòng điện xoay chiều dựa trên hiện
tượng cảm ứng điện từ: khi từ thông qua một vịng dây kín
biến thiên điều hồ.


DÒNG ĐIỆN XOAY CHIỀU

CHƯƠNG III

Tiết 21- Bài 12: ĐẠI CƯƠNG VỀ DỊNG ĐIỆN XOAY CHIỀU

Tham khảo mơ hình đơn giản của máy phát điện xoay
chiều



)

B
n


DÒNG ĐIỆN XOAY CHIỀU

CHƯƠNG III

Tiết 21- Bài 12: ĐẠI CƯƠNG VỀ DÒNG ĐIỆN XOAY CHIỀU
I. KHÁI NIỆM VỀ DÒNG ĐIỆN XOAY CHIỀU:
II. NGUYÊN TẮC TẠO RA DÒNG ĐIỆN XOAY CHIỀU:
III. GIÁ TRỊ HIỆU DỤNG:

) cho
Nếu i = I0 cos(t  Khi
chạy
qua
R thì
cơng suất tức thời tiêu
dịng
xoay
chiều
thụ trên R tính nhưqua
thếmột
nào
? trở thuần R
điện
Toả2 bàn
nhiệt
2
2
là…)
p = Ri(bếp
 điện,
RI
cos
t.thì
0

có hiện tượng gì xẩy ra?

Ta tính giá trị trung bình của p trong một chu kì là :

p = RI cos t
2
0

2

Kết quả tính tốn được cơng suất trung bình là :

1 2
P ­=­ p = RI 0
2


CHƯƠNG III

DÒNG ĐIỆN XOAY CHIỀU

Tiết 21- Bài 12: ĐẠI CƯƠNG VỀ DỊNG ĐIỆN XOAY CHIỀU
2
2
2
p
=
Ri

RI
cos
t.
Cơng suất tức thời tiêu thụ trên R :

0

2
2
p
=
RI
cos
t
Giá trị trung bình của p trong một chu kì là :
0
1 2
Kết quả :
P ­=­ p = RI 0
2
Để có dạng giống dịng điện khơng đổi :
P ­=­RI 2
2
I0
I
2
Ta đặt :
I =
Vậy : I = 0
2
2

I - được gọi là giá trị hiệu dụng (cường độ hiệu dụng)
của dòng điện xoay chiều

CHƯƠNG III

DÒNG ĐIỆN XOAY CHIỀU

Tiết 21- Bài 12: ĐẠI CƯƠNG VỀ DÒNG ĐIỆN XOAY CHIỀU
I. KHÁI NIỆM VỀ DÒNG ĐIỆN XOAY CHIỀU:
II. NGUYÊN TẮC TẠO RA DÒNG ĐIỆN XOAY CHIỀU:
III. GIÁ TRỊ HIỆU DỤNG:

Phát biểu
Định nghĩa: SGK – Trang
64 định nghĩa
cường độ hiệu dụng của
Chú ý : Các đại lượng
điện
và
từ
khác
có
hàm
số
sin
hay
dịng điện xoay chiều?

cơsin đều có giá trị hiệu dụng tương ứng :

Gi �
­tr�

­hi�
u­d�
ng­=­

Gi�
­tr�
­c�
c­�
�
i
2

• Các số ghi trên các thiết bị điện đều là các giá trị hiệu
dụng : Điện áp hiệu dụng U; cường độ hiệu dụng I…
• Các thiết bị đo chủ yếu là đo giá trị hiệu dụng: U; I…


Củng cố bài
Điện áp tức thời giữa hai đầu một đoạn mạch xoay
chiều là:
u  80cos100πt(V)
1- Tần số góc của dòng điện là bao nhiêu:
A. 100π(Hz)

SAI

B. 100π(rad / s)

ĐÚNG

SAI
C. 100 (Hz) SAI
D. 50 (Hz)
2- Điện áp hiệu dụng giữa hai đầu đoạn mạch là bao nhiêu:
SAI
SAI
A. 80 (V)
B. 40 (V)

C. 80 2 (V)

SAI

D. 40 2 (V)

ĐÚNG