Bài giảng vật lý số 1: Đaih cương về dòng điện xoay chiều

Tham khảo tài liệu bài giảng vật lý số 1: đaih cương về dòng điện xoay chiều, tài liệu phổ thông, ôn thi đh-cđ phục vụ nhu cầu học tập, nghiên cứu và làm việc hiệu quả
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Bài giảng vật lý số 1: Đaih cương về dòng điện xoay chiềuKhóa h c Dòng i n xoay chi u và Dao ng i n t BÀI GI NG DÒNG I N XOAY CHI U Bài gi ng 1: I CƯƠNG DÒNG I N XOAY CHI UI. KHÁI NI M DÒNG I N XOAY CHI U1) nh nghĩaDòng i n xoay chi u là dòng i n có cư ng bi n thiên i u hòa theo th i gian (theo hàm cos hay sin c a th igian).2) Bi u th c: i = Iocos(ωt + φi) Atrong ó:• i: giá tr cư ng dòng i n xoay chi u t c th i, ơn v là (A)• Io > 0: giá tr cư ng dòng i n c c i c a dòng i n xoay chi u• ω, φi : là các h ng s .• ω > 0 là t n s góc.• (ωt + φi): pha t i th i i m t.• φi : Pha ban u c a dòng i n.3) Chu kỳ, t n s c a dòng i n  2π 1 T = ω = f (s) Chu kì, t n s c a dòng i n:  f = 1 = ω (Hz)   T 2πII. I N ÁP XOAY CHI UCho khung dây d n có di n tích S g m có N vòng dây quay u v iv n t c góc ω xung quanh tr c i x ng x’x trong t trư ng u cóB ⊥ xx . T i t = 0 gi s n ≡ B.Sau kho ng th i t, n quay ư c m t góc ωt. T thông g i quakhung là Φ = NBScos(ωt) Wb. t Φo = NBS ⇒ Φ = Φocos(ωt), Φo ư c g i là t thông c c i.Theo hi n tư ng c m ng i n t trong khung hình thành su t i n ng c m ng có bi u th c e = – Φ’ = ωNBSsin(ωt).  π t E o = ωNBS = ωΦo  e = E o sin(ωt) = E o cos  ωt −  V. →  2V y su t i n ng trong khung dây bi n thiên tu n hoàn v i t n s góc ω và ch m pha hơn t thông góc π/2. N um ch ngoài kín thì trong m ch s có dòng i n, i n áp gây ra m ch ngoài cũng bi n thiên i u hòa:u = Uocos(ωt + φu) V. ơn v : S (m2), Φ (Wb) – Webe, B (T) – Testla, N (vòng), ω (rad/s), e (V)… 2π π Chú ý: 1 vòng/phút = = ( rad/s ). 60 30Ví d 1: M t khung dây d n có di n tích S = 50 cm2 g m 150 vòng dây quay u v i v n t c 3000 vòng/phúttrong m t t trư ng u có c m ng t B vuông góc tr c quay c a khung và có l n B = 0,002 T. Tínha) t thông c c i g i qua khung.b) su t i n ng c c i. Hư ng d n gi i:Tóm t t bài:S = 50 cm2 = 50.10–4 m2N = 150 vòngB = 0,002 Tω = 3000 vòng/phút = 100π (rad/s)a) T thông qua khung là Φ = NBScos(ωt) → t thông c c i là Φ o = NBS = 150.0,002.50.10−4 = 1,5.10−3 Wb.b) Su t i n ng qua khung là e = −Φ = ωNBSsin(ωt)  E o = ωNBS = ωΦo = 100 π.1,5.10−3 = 0, 47 V. →V y su t i n ng c c i qua khung là Eo = 0,47 V. - Trang | 1 - T ng ài tư v n: 1900 58-58-12 Hocmai.vn – Ngôi trư ng chung c a h c trò Vi tKhóa h c Dòng i n xoay chi u và Dao ng i n t BÀI GI NG DÒNG I N XOAY CHI UVí d 2: M t khung dây d t hình ch nh t g m 500 vòng dây, di n tích m i vòng dây là 53,5 cm2, quay u v i góc là 3000 vòng/phút quanh tr c xx’ trong m t t trư ng u có B = 0,02 T và ư ng c m ng ttcvuông góc v i tr c quay xx’. Tính su t i n ng c c i c a su t i n ng xu t hi n trong khung. Hư ng d n gi i:Tóm t t bài:S = 53,5 cm2 = 53,5.10–4 m2N = 500 vòng, B = 0,02 (T).ω = 3000 vòng/phút = 100π (rad/s).Su t i n ng c c i là Eo = ωNBS = 100π.500.0,02. 53,5.10–4 = 16,8 V.Ví d 3: M t khung dây hình ch nh t, kích thư c (40 cm x 60 cm), g m 200 vòng dây, ư c t trong m t ttrư ng u có c m ng t 0,2 (T). Tr c i x ng c a khung dây vuông góc v i t trư ng. Khung dây quayquanh tr c i x ng ó v i v n t c 120 vòng/phút.a) Tính t n s c a su t i n ng.b) Ch n th i i m t = 0 là lúc m t ph ng khung dây vuông góc v i ư ng c m ng t . Vi t bi u th c su t i n ng c m ng trong khung dây.c) Su t i n ng t i t = 5 (s) k t th i i m ban u có giá tr nào ? Hư ng d n gi i:Tóm t t bài:S = 40.60 = 2400 cm2 = 0,24 m2N = 200 vòng, B = 0,2 (T).ω = 120 vòng/phút = 4π (rad/s). ωa) T n s c a su t i n ng là f = = 2 Hz. 2πb) Su t i n ng c c i : Eo = ωNBS = 4π.200.0,2.0,24 = 120,64 V.Do t i t = 0, m t ph ng khung vuông góc v i c m ng t nên φ = 0 (hay n // B ).T ó ta ư c bi u th c c a su t i n ng là e = Eosin(ωt) = 120,64sin(4πt) V.c) T i t = 5 (s) thay vao bi u th c c a su t i n ng vi t ư c trên ta ư c e = Eo = 120.64 V.Ví d 4: M t khung dây d n ph ng có di n tích S = 50 cm2, có N = 100 vòng dây, quay u v i t c 50vòng/giây quanh m t tr c vuông góc v i các ư ng s c c a m t t trư ng u có c m ng t B = 0,1 (T). ...