Bài 12. Đại cương về dòng điện xoay chiều

SỞ GIÁO DỤC ĐÀO TẠO ĐẮK NÔNG
TRƯỜNG THPT KRÔNG NÔ
Chương III
? CÁC ĐẶC TRƯNG CỦA DÒNG ĐIỆN XOAY CHIỀU.
CÁC MẠCH ĐIỆN XOAY CHIỀU CƠ BẢN; MẠCH CÓ R, L, C MẮC NỐI
TIẾP; PHƯƠNG PHÁP GIẢN ĐỒ FREN - NEN.
ĐỊNH LUẬT ÔM ĐỐI VỚI DÒNG ĐIỆN XOAY CHIỀU CÓ R, L, C MẮC
NỐI TIẾP.
? CÔNG SUẤT CỦA DÒNG ĐIỆN XOAY CHIỀU.
? TRUYỀN TẢI ĐIỆN NĂNG; MÁY BIẾN ÁP.
? MÁY PHÁT ĐIỆN XOAY CHIỀU.
? ĐỘNG CƠ KHÔNG ĐỒNG BỘ BA PHA.
Chương III
Ti?t 21
Ba�i 12
I. KHÁI NIỆM VỀ DÒNG ĐIỆN XOAY CHIỀU
II. NGUYÊN TẮC TẠO RA DÒNG ĐIỆN XOAY CHIỀU
III. GIÁ TRỊ HIỆU DỤNG
VÂN DỤNG - CỦNG CỐ - DẶN DÒ
Chúng ta hãy quan sát một số thí nghiệm hình ảnh về nguyên tắc tạo ra dòng điện cảm ứng đã học ở lớp 11.
Hiện tượng cảm ứng điện từ là gì? Dòng điện cảm ứng được tạo ra như thế nào?
ÔN TẬP
AM PE K?
Cực Bắc ở gần khung dây
* Nam châm cố định
* Vòng dây dẫn di chuyển
Đưa v�ng d�y d�n l�i g�n nam ch�m
Đưa vòng dây ra xa nam châm
* Nam châm cố định
* Vòng dây dẫn di chuyển
I. KHÁI NIỆM VỀ DÒNG ĐIỆN XOAY CHIỀU
II. NGUYÊN TẮC TẠO RA DÒNG ĐIỆN XOAY CHIỀU
III. GIÁ TRỊ HIỆU DỤNG
VÂN DỤNG - CỦNG CỐ - DẶN DÒ
Thế nào là dòng điện xoay chiều?
Dòng điện xoay chiều được sử
dụng rộng rãi nhất trong sản xuất và
đời sống hiện nay. Vậy dòng điện xoay
chiều là gì? nguyên tắc tạo ra nó như thế
nào và trong thực tế khi nói về dòng
điện xoay chiều ta quan tâm đến
giá trị nào của nó?
Dòng điện xoay chiều là dòng điện có cường độ biến thiên tuần hoàn với thời gian theo quy luật của hàm số sin hay côsin.
Dạng tổng quát:
(12.1)
Trong đó:
  > 0 : Taàn soá goùc, ñôn vò (rad/s).
 i : giaù trò cöôøng ñoä doøng ñieän töùc thôøi taïi thôøi ñieåm t, ñôn vò (A).
 I0 > 0: giaù trò cöôøng ñoä doøng ñieän cöïc ñaïi cuûa i, ñôn vò (A).
  = (t + ) : pha cuûa i vaø  laø pha ban ñaàu, ñôn vò (rad).
Em hãy cho biết ý nghĩa và đơn vị của các đại lượng trong phương trình?
Hãy phát biểu định nghĩa dòng điện một chiều không đổi?
Học sinh đọc sách giáo khoa mục I,
thảo luận nhóm và trả lời câu hỏi C2, C3.
B
C
A
D
SAI

ẹU�NG

SAI
SAI
C2: Xác định giá trị cực đại, tần số góc, chu kỳ, tần số, pha ban đầu của các dòng điện xoay chiều có cường độ tức thời ( tính ra ampe ) cho bởi:
a) b) c)
Chọn đáp án sai
C3. Trên hình vẽ, đồ thị hình sin của i cắt:
+ trục hoành tại những điểm có toạ độ bằng bao nhiêu?
+ trục tung tại điểm có toạ độ bằng bao nhiêu?
B
C
A
D
SAI
ĐÚNG
SAI
SAI
D
Đây chính là nguyên tắc tạo ra dòng điện xoay chiều
Hãy xem lại nguyên tắc tạo ra dòng điện xoay chiều (trang 61)
Nguyên tắc chung tạo ra dòng điện xoay chiều như thế nào?
?
?
?
?
S
Muốn tạo ra dòng điện xoay chiều,
dòng điện có cường độ biến thiên tuần
hoàn với thời gian theo hàm số sin hay côsin,
thì phải tạo ra được suất điện động xoay chiều,
nghĩa là suất điện động biến thiên tuần hoàn
với thời gian theo hàm số sin.
Giả sử lúc t = 0, ? = 0
lúc t > 0, ? = ?t, từ thông qua cuộn dây cho bởi:
? = NBScos? = NBScos?t
Vì ? qua cuộn dây biến thiên theo t nên suất hiện suất điện động cảm ứng tính theo định luật Fa-ra-đây.
(12.2)
Nếu cuộn dây khép kín có điện trở R thì cường độ dòng điện cảm ứng tại thời điểm t được tính như thế nào?
Nếu cuộn dây khép kín có điện trở R thì cường độ dòng điện cảm ứng cho bởi:
(12.3)
i là dòng điện xoay chiều có tần số ? và cường độ cực đại là:
(12.4)
Vậy nguyên tắc tạo ra dòng điện xoay chiều dựa trên hiện tượng cảm ứng điện từ: khi từ thông qua mỗi vòng dây kín biến thiên điều hoà.
Các em tham khảo mô hình đơn giản của máy phát điện xoay chiều.
Để đặc trưng cho dòng điện
xoay chiều ta phải sử dụng các đại
lượng có độ lớn xác định, không thay
đổi theo thời gian. Đó là các đại lượng
hiệu dụng. Các đại lượng này được
hình thành như thế nào?
Khi cho dòng điện xoay chiều chạy qua một dây dẫn có điện trở thuần R (bếp điện, bàn là. . .) thì có hiện tượng gì xảy ra?
Công suất tức thời tiêu thụ trên R:
(12.5)
Để tính điện năng trong một khoảng thời gian nào đó là bội số nguyên của chu kỳ T ta tính như thế nào?
Ta tính giá trị trung bình của p trong một chu kỳ là:
(12.6)
Kết quả tính toán được công suất trung bình là:
(12.7)
Đưa về dạng giống như dòng điện không đổi:
(12.8)
(12.9)
? Định nghĩa cường độ hiệu dụng
Cường độ hiệu dụng của dòng điện xoay chiều là đại lượng có giá trị bằng cường độ của một dòng điện không đổi, sao cho khi đi qua cùng một điện trở R thì công suất tiêu thụ trong R bởi dòng điện không đổi ấy bằng công suất trung bình tiêu thụ trong R bởi dòng điện xoay chiều.
Hãy phát biểu định nghĩa cường độ hiệu dụng?
?Chú ý:
Các đại lượng điện và từ khác có hàm số sin hay côsin của thời gian t như: điện áp, suất điện động, cường độ điện trường, điện tích. . . đều có giá trị hiệu dụng tương ứng:
+ Các số liệu ghi trên các thiết bị điện đều là các giá trị hiệu dụng. + Các thiết bị đo chủ yếu là đo giá trị hiệu dụng.
VẬN DỤNG
1. Mạch điện xoay chiều có ghi 220V. Giá trị cực đại của điên áp là
U0 = 211 V.
U0 = 220 V.
U0 = 311 V.
U0 = 320 V.
SAI
A
SAI
B
SAI
D
ĐÚNG
C
VẬN DỤNG
B
C
A
D
SAI

ẹU�NG

SAI
SAI
2. Với dòng điện xoay chiều, suất điện động hiệu dụng E liên hệ với suất điện động cực đại E0 theo công thức nào?
VẬN DỤNG
B
C
A
D
SAI

SAI

SAI
ĐÚNG
3. Điện áp tức thời giữa hai đầu của một đoạn mạch xoay chiều u = 80 cos 100?t (V). Tần số góc của dòng điện và điện áp hiệu dụng giữa hai đầu đoạn mạch là bao nhiêu?
CẦN NẮM ĐƯỢC CÁC KIẾN THỨC CƠ BẢN SAU:
Khaùi nieäm veà doøng ñieän xoay chieàu.
Nguyeân taéc taïo ra doøng ñieän xoay chieàu.
Giaù trò hieäu duïng.
Baøi taäp veà nhaø: 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10 - SGK - trang 66.
Soaïn baøi môùi: § 13 – Caùc maïch ñieän xoay chieàu.