CHƯƠNG 5 - DÒNG ĐIỆN XOAY CHIỀU

1) Dòng điện xoay chiều, các giá trị hiệu dụng:+ Khung dây dẫn diện tích S quay đều với vận tốc góc w trong từ trường đều cảm ứng từ B, sao cho trục khung vuônggóc với cảm ứng từ B, từ thông qua khung biến thiên theo định luật cảm ứng điện từ trong khung có suất điện động cảm ứngxoay chiều:
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
CHƯƠNG 5 - DÒNG ĐIỆN XOAY CHIỀUChương – Dịng điện Xoay chiều Nguyễn Thanh Hà - 0972 64 17 64 CHƯƠNG 5 - DÒNG ĐIỆN XOAY CHIỀUI. HỆ THỐNG KIẾN THỨC TRONG CHƯƠNG 1) Dòng điện xoay chiều, các giá trị hiệu dụng: + Khung dây dẫn diện tích S quay đều với vận tốc góc ω trong từ trường đều cảm ứng từ B, sao cho trục khung vuônggóc với cảm ứng từ B, từ thông qua khung biến thiên theo định luật cảm ứng điện t ừ trong khung có su ất đi ện đ ộng c ảm ứng ∆Φxoay chiều: e = − = - φ/(t) = E0 cos(ωt + ϕ0), ∆t Với E0 = NBSω là biên độ của suất điện động. Nối hai đầu khung với mạch điện, trong mạch có hiệu điện thế: u = U0cos(ωt + φ1). Mạch kín, trong mạch có cường độ dòng điện: i = I0cos(ωt+ φ2). + Hiệu điện thế biến đổi điều hoà theo thời gian gọi là hiệu điện thế xoay chiều. Cường độ dòng điện biến đổi điềuhoà theo thời gian gọi là cường độ dòng điện xoay chiều. 1 2π T= = ; ω = 2πf là tần số góc của dòng điện. + Chu kỳ T & tần số f của dòng điện xoay chiều: ω f + Cường hiệu dụng của dòng điện xoay chiều bằng cường độ dòng điện không đổi nào đó, mà khi lần lượt cho chúng đi I0 I=qua cùng một dây dẫn trong cùng một thời gian thì toả ra nhiệt lượng như nhau. Độ lớn: . 2 U0 E0 Tương tự ta có hiệu điện thế hiệu dụng và suất điện động hiệu dụng: U = ; E= 2 2 2) Mạch xoay chiều chỉ có điện trở thuần hoặc cuộn dây thuần cảm hoặc tụ điện: + Mạch xoay chiều chỉ có điện trở thuần R: cường độ dòng điện và hiệu điện thế cùng pha. i = I0cos(ωt+ φ) thì u = U0cos(ωt+ φ); U0 = I0.R; U = I.R. + Mạch xoay chiều chỉ có cuộn dây thuần cảm L: cường độ dòng điện trễ pha π/2 so với hiệu điện thế (hay hiệu điệnthế sớm pha π/2 so với cường độ dòng điện. π π i = I 0 cos( t + ϕ0 − ) hay i = I0cos(ωt + φ0) thì u = U 0 cos( t + ϕ0 + ) . ω ω u = U0cos(ωt + φ0) thì 2 2 U0 = I0.ZL; U = I.ZL. ZL = L.ω. + Mạch xoay chiều chỉ có tụ điện C: cường độ dòng điện sớm pha π/2 so với hiệu điện thế (hay hiệu điện thế trễ phaπ/2 so với cường độ dòng điện. π π i = I 0 cos( t + ϕ0 + ) hay i = I0cos(ωt + φ0) thì u = U 0 cos( t + ϕ0 − ) . ω ω u = U0cos(ωt + φ0) thì 2 2 1 U0 = I0.ZC; U = I.ZL. Z C = . Cω 3) Mạch xoay chiều RLC (nối tiếp): Hiệu điện thế lệch pha ϕ so với cường độ dòng điện. i = I0cos(ωt + φ0) thì u = U0cos(ωt + φ0 + ϕ). Với u = uR + uL + uC; U0 = I0.Z, U = I.Z; Z là tổng trở của mạch Z = R 2 + ( Z L − Z C ) 2 ; U là hiệu điện thế 2 đầu mạch, U = U R + (U L − U C ) 2 ; 2 UR = IR ; UL = IZL ; UC = IZC là hiệuđiện thế hai đầu R , L , C Z L − Z C U L − U C U L 0 − U C0 = = tgϕ = , ϕ > 0 thì u sớm pha hơn i, ϕ < 0 thì u trễ pha hơn i. R UR U R0 Các trường hợp riêng: * Đoạn mạch chỉ có R: uR & i cùng pha * Đoạn mạch chỉ có L: uL sớm pha π/2 so với i * Đoạn mạch chỉ có C: uC trễ pha π/2 so với i * Đoạn mạch chỉ có L & C: ZL > ZC thì u sớm pha π/2 so với i; ZL < ZC thì u trễ pha π/2 so với i * Đoạn mạch có ZL > ZC, ( UL > UC ) hay có tính cảm kháng: thì ϕ > 0 * Đoạn mạch có ZL < ZC, ( UL < UC ) hay có tính dung kháng: thì ϕ < 0 4) Giản đồ véc tơ : Chọn Ox là trục dòng điện . + Với đoạn mạch chỉ có R hoặc L hoặc C : I UL x O U RO I O x I x ONgày mai bắt đầu từ hơm nay 1 UCChương – Dịng điện Xoay chiều Nguyễn Thanh Hà - 0972 64 17 64 + Với đoạn mạch RLC ( Mạch không phân nhánh ) UL ...