Nội dung bài học giúp các em tìm hiểu về Dòng điện xoay chiềuđặc điểm và tính chất cơ bản của giá trị hiệu dụng và nguyên tắc tạo Dòng điện xoay chiều.
Bạn đang xem: Lớp 12. Dòng điện xoay chiều
Mời các bạn cùng theo dõi!
1. Video bài giảng
2. Tóm tắt lý thuyết
2.1.Khái niệm dòng điện xoay chiều
2.2.Nguyên tắc tạo ra dòng điện xoay chiều
2.3.Giá trị hiệu dụng
3. Bài tập minh họa
4. Bài thực hành Vật lý 12 12
4.1. Nhiều lựa chọn
4.2. SGK & Bài tập nâng cao
5. Hỏi đáp Bài 12 Chương 3 Vật lý 12
Là dòng điện biến thiên tuần hoàn về độ lớn theo thời gian tuân theo định luật hàm sin hoặc cosin, có dạng tổng quát:
\(i=I_0cos(\omega t+\varphi )\)
Trong đó:
\(i\): giá trị của cdd tại thời điểm t, (độ lớn tức thời).
\(I_0\)> 0: giá trị cực đại (cường độ cực đại).
\(\omega\)> 0: tần số góc (rad/s)
\(\omega =2\pi f=\frac{2\pi}{T}\)
\(f:\) tần số (Hz), T: chu kỳ (s)
\((\omega t+\varphi )\)giai đoạn của i (rad)
\(\varphi\)pha ban đầu (rad)
Một. Sắp xếp:
Khi khung dây quay đều trong từ trường đều thì trong khung dây xuất hiện suất điện động xoay chiều. Nếu nối hai đầu khung dây với mạch ngoài kín thì ở mạch ngoài có dòng điện xoay chiều chạy qua.
b. Khảo sát lý thuyết:
Xét một dây dẫn phẳng hình tròn kín quay quanh một trục đồng phẳng cố định với cuộn dây được đặt trong từ trường đều \(\base{B}{\rightarrow}\) vuông góc với trục quay.
Giả sử tại t = 0, \(\alpha\)= 0
Tại \(t > 0\mũi tên phải \alpha =\omega t\), từ thông qua cuộn dây:\(\phi =NBScos\alpha =NBScos\omega t\).
Vì \(\phi\) thay đổi theo thời gian t nên suất điện động cảm ứng xuất hiện trong cuộn dây:
\(e=-\frac{d\phi }{dt}=NBS\omega sin\omega t\)
Nếu cuộn dây kín có điện trở R thì suất điện động cảm ứng là:
2.3. giá trị hiệu dụng
Một. Cường độ hiệu dụng I
Đối với dòng điện xoay chiều:
\(i=I_0cos(\omega t+\varphi )\) đi qua một điện trở R
Công suất tức thời tiêu thụ trong R: \(p=Ri^2=R.I_{0}^{2}.cos^{2}(\omega t+\varphi )\)
Giá trị trung bình của p trong một khoảng thời gian là công suất trung bình:
\(P=p=RI_{0}^{2}cos^2\omega t\)
⇔\(P=p=\frac{1}{2}RI_{0}^{2}\)
Đặt: \(I=\frac{I_0}{\sqrt{2}}\)
\(P=RI^2\)
\(I\): là giá trị rms của dòng điện xoay chiều (rms cường độ dòng điện).
\(I_0\): cường độ tối đa.
Định nghĩa: Cường độ dòng điện hiệu dụng của dòng điện xoay chiều là đại lượng có giá trị bằng độ lớn của dòng điện không đổi sao cho khi nó đi qua cùng một điện trở R thì công suất tiêu thụ trong R của hai dòng điện đó là như nhau.
b. Hiệu điện thế, suất điện động hiệu dụng
\(U=\frac{U_0}{\sqrt{2}}; I=\frac{I_0}{\sqrt{2}}\)
c. Chú ý
Dữ liệu về thiết bị điện là tất cả các giá trị rms.
Thiết bị đo mạch AC đo giá trị rms.
bài tập minh họa
Bài 1:
Xác định giá trị cực đại, tần số góc, chu kì, tần số, pha ban đầu của dòng điện xoay chiều có độ lớn tức thời cho bởi:
Một. \(i=5cos(100\pi t+\frac{\pi }{4}) (A)\)
b. \(i=-5\sqrt{2}cos100\pi t(A)\)
Hướng dẫn giải:
Một.
\(i=5cos(100\pi t+\frac{\pi }{4}) (A)\mũi tên bên phải I_0=5A; \omega =100\pi t(rad/s); T=\frac{2\ pi }{\omega }=0,02(s); f=\frac{1}{T}=50(Hz) ; \varphi =\frac{\pi}{4}(rad)\)
b.
\(i=-5\sqrt{2}cos100\pi t (A)\Leftrightarrow i=5\sqrt{2}cos(100\pi t +\pi )(A); I_0=5\sqrt{2} (A); \omega =100\pi t(rad/s); T=\frac{2\pi }{\omega }=0,02(s); f=\frac{1}{T}=50 (Hz ) );\varphi =\pi (rad)\)
Bài 2:
Đặt điện áp xoay chiều t tính bằng giây (s) vào hai đầu một điện trở thuần R = 110 Ω.
Xem thêm: Da cá muối ăn vặt có tốt cho sức khỏe? 500G da trứng cá Singapore
Viết biểu thức cường độ dòng điện chạy qua điện trở thuần R.
Hướng dẫn giải:
Biên độ cường độ dòng điện xoay chiều chạy qua điện trở thuần R là:
\(I_0=\frac{U_0}{R}=\frac{220\sqrt{2}}{110}=2\sqrt{2} (A)\)
Cường độ dòng điện chạy qua điện trở thuần R biến thiên điều hòa cùng tần số và cùng pha với hiệu điện thế xoay chiều giữa hai đầu nó nên Biểu thức cường độ dòng điện qua điện trở thuần R là:
