Bài 12. Đại cương về dòng điện xoay chiều

CHÀO MỪNG QUÝ THẦY CÔ VỀ DỰ GIỜ , THĂM LỚP

NHÂN NGÀY NHÀ GIÁO VIỆT NAM
20 - 11
Giáo viên: Nguyễn Đức Thuận
Trường: THPT C Bình Lục
BÀI CŨ:
Hãy nhắc lại định nghĩa dòng điện một chiều? Và viết biểu thức tính cường độ dòng điện?
ĐÁP ÁN
LÀ DÒNG ĐIỆN CHẠY THEO MỘT CHIỀU CÓ CƯỜNG ĐỘ
KHÔNG ĐỔI THEO THỜI GIAN.
Biểu thức:
I = q / t
DÒNG ĐIỆN MÀ TA ĐANG DÙNG TRONG LỚP CÓ GIỐNG DÒNG ĐIỆN 1 CHIỀU KHÔNG? TẠI SAO?
BÀI MỚI: Đại cương về dòng điện xoay chiều
Nội dung:
I. Khái niệm về dòng điện xoay chiều
II. Nguyên tắc tạo ra dòng điện xoay chiều
III. Giá trị hiêu dụng
Tiết 21 – Bài 12: ĐẠI CƯƠNG VỀ DÒNG ĐIỆN XOAY CHIỀU
I. Khái niệm về dòng điện xoay chiều
Hãy quan sát đồ thị của hai dòng điện sau.
0
i(A)
t(s)
i(A)
0
t(s)
Hãy nhận xét về sự biến đổi chiều và cường độ của dòng điện trong đồ thi 1?
Hãy nhận xét về sự biến đổi chiều và cường độ của dòng điện trong đồ thi 2?
Tiết 21 – Bài 12: ĐẠI CƯƠNG VỀ DÒNG ĐIỆN XOAY CHIỀU
I. Khái niệm về dòng điện xoay chiều
Định nghĩa:
Là dòng điện biến thiên tuần hoàn theo thời gian theo quy luật của hàm số sin
hoặc côsin.
Biểu thức:
i = I0cos(t + )
Trong đó: i là giá trị cường độ dòng điện tại thời điểm t(cường độ tức thời)
I0 > 0 là giá trị cực đại của i (cường độ cực đại)
 > 0 là tần số góc , T = 2 là chu kì và f =  là tần số của i
Tiết 21 – Bài 12: ĐẠI CƯƠNG VỀ DÒNG ĐIỆN XOAY CHIỀU
I. Khái niệm về dòng điện xoay chiều
Xác định giá trị cực đại , tần số góc, chu kì , pha ban đầu của các dòng điện xoay chiều sau?
Nhóm 1: i = 5cos(100t + ) A
Nhóm 2: i = 2cos(100t - 3 ) A
Nhóm 3: i = - 5cos100t A
Nhóm 4: i = 3 sin100t A
Đáp án:
NHÓM1.
i = 5cos(100t + ) A
Có: I0 = 5A,  = 100 Rad/s ,  = 
NHÓM2.
i = 2cos(100t - 3 ) A
Có : I0 = 2A,  = 100 Rad/s , =-3
NHÓM3.
i = - 5cos100t A = 5cos(100t + )A
Có : I0 = 5A ,  = 100 Rad/s , =
NHÓM4.
i = 3 sin100t A = 3cos(100t - )A
Có : I0 = 3A ,  = 100 Rad/s , =-
Tiết 21 – Bài 12: ĐẠI CƯƠNG VỀ DÒNG ĐIỆN XOAY CHIỀU
II. Nguyên tắc tạo ra dòng điện xoay chiều.
Hãy quan sát mô hình của một máy phát điện sau
S
N
N
Phát điện
Mô tơ điện
Nguyên tắc tạo ra dòng điện xoay chiều là gì?
Tiết 21 – Bài 12: ĐẠI CƯƠNG VỀ DÒNG ĐIỆN XOAY CHIỀU
II. Nguyên tắc tạo ra dòng điện xoay chiều.
Nguyên tắc:
Dựa trên hiện tượng cảm ứng điện từ
Sau thời gian t > 0 khung quay được một góc  bằng bao nhiêu?
Lúc đó từ thông qua cuộn dây có biểu thức như thế nào?
Ta cho một cuộn dây dẫn kim loại N vòng dâydiện
tích S có hai đầu khép kín,quay đều với tốc độ góc  trong từ
trường đều B có phương vuông góc với trục quay,
biết tại t = 0 có  = 0
Từ thông qua cuộn dây tại t > 0
 = NBScos = NBScost
 Có thay đổi theo t không?
Tiết 21 – Bài 12: ĐẠI CƯƠNG VỀ DÒNG ĐIỆN XOAY CHIỀU
II. Nguyên tắc tạo ra dòng điện xoay chiều.
Suất điện động cảm ứng trong khung tính như thế nào?
Theo định luật Fa-ra-đây S đ đ trong khung tại thời điểm t
Nếu mạch kín có điện trở thuần R thì dòng điện cảm ứng trong mạch có biểu thức ?
Nếu cuộn dây kín có điện trở R thì dòng điện cảm ứng trong mạch tại thời điểm t
Hãy nhận xét dạng của biểu thức i?
Vậy, trong cuộn dây xuất hiện dòng điện xoay chiều với tần
số góc  và cường độ cực đại:

Tiết 21 – Bài 12: ĐẠI CƯƠNG VỀ DÒNG ĐIỆN XOAY CHIỀU
III. Giá trị hiệu dụng:
Cho dòng điện xoay chiều i = I0cos(t + ) chạy qua R,
công suất tức thời tiêu thụ trong R
Em có nhận xét gì về phương trình của công suất tức thời trên?
Giá trị trung bình của công suất trong một chu kì?
Giá trị trung bình của p trong một chu kì cho bởi
Vậy công suất trung bình trong một chu kì còn gọi là công suất trung bình:
Tiết 21 – Bài 12: ĐẠI CƯƠNG VỀ DÒNG ĐIỆN XOAY CHIỀU
III. Giá trị hiệu dụng:
Đưa về dạng giống công thức Jun cho dòng điện không đổi:
Ta đặt
I là giá trị hiệu dụng của
dòng điện xoay chiều
Cường độ dòng điện xoay chiều là gi?
Định nghĩa: SGK
Tiết 21 – Bài 12: ĐẠI CƯƠNG VỀ DÒNG ĐIỆN XOAY CHIỀU
III. Giá trị hiệu dụng:
Ngoài ra, đối với dòng điện xoay chiều, các đại lượng như hiệu điện thế,
suất điện động, cường độ điện trường, … cũng là hàm số sin hay cosin
của thời gian, với các đại lượng này
Giá trị hiệu dụng =
Giá trị cưc đại
Mạch điện xoay chiều có gi 220V . Tính giá trị cực đại của nó?
Bài tập
Câu 1: Hãy cho biết trong giây đầu tiên thì các dòng điện sau đổi
chiều bao nhiêu lần?
Nhóm1
i = 5cos(100t)A
A.100 lần B. 99 lần C. 200 lần D. 101 lần
Nhóm2
i = 4sin100tA
A.100lần B. 99 lần C. 200 lần D. 101 lần
Nhóm3
i = 2cos(100t + /4)A
A.100lần B. 99 lần C. 200 lần D. 101 lần
Nhóm4
i = 3cos(100t +/2)A
A.100lần B. 99 lần C. 200 lần D. 101 lần