Bài 13. Các mạch điện xoay chiều

2. Viết biểu thức dòng điện có biên độ 10A, tần số 50Hz và có pha ban đầu bằng 0.
1. Viết biểu thức cường độ dòng điện xoay chiều tổng quát, cho biết tên của các đại lượng trong biểu thức.
KIỂM TRA BÀI CŨ
Như vậy các thiết bị tiêu thụ điện mặc dù có rất nhiều nhưng có thể được phân thành ba loại:
Điện trở Tụ điện Cuộn cảm.
BÀI 13
CÁC MẠCH ĐIỆN XOAY CHỀU
- Nếu cường độ
+ Dòng điện và điện áp có cùng tần số góc  (cùng f, cùng T)
Khảo sát mạch điện xoay chiều như hình vẽ



? Hãy chỉ ra giữa điện áp và cường độ dòng điện trong đoạn mạch có đại lượng nào chung
Bài 13. CÁC MẠCH ĐIỆN XOAY CHIỀU
I. MẠCH ĐIỆN XOAY CHIỀU CHỈ CÓ ĐIỆN TRỞ
1. Sơ đồ mạch điện
Bài 13. CÁC MẠCH ĐIỆN XOAY CHIỀU
* NDDL: Cường độ hiệu dụng trong mạch điện xoay chiều chỉ có điện trở có giá trị bằng thương số giữa điện áp hiệu dụng và điện trở của mạch.
2. Định luật Ôm
R là điện trở của mạch ()
Trong đó U là điện áp hiệu dụng (V)
I là cường độ hiệu dụng (A)
3. Sự lệch pha giữa điện áp và cường độ dòng điện
I. MẠCH ĐIỆN XOAY CHIỀU CHỈ CÓ ĐIỆN TRỞ
* Viết biểu thức của u và i
+Nếu u = U0cos(t + u) (V) thì i = I0cos(t + u ) (A)
+Nếu i = I0cos(t + i) (A) thì u = U0cos(t + i ) (V)
4. Giản đồ vectơ:
Bài 13. CÁC MẠCH ĐIỆN XOAY CHIỀU
Đ1
C
A
K
B
D
Đ2
Đ1
C
A
K
B
D
Đ2
~
ξ
II. MẠCH ĐIỆN XOAY CHIỀU CHỈ CÓ TỤ ĐIỆN
a.Bố trí TN như hình vẽ
1. Thí nghiệm
? Hãy nhận xét về tác dụng của tụ điện đối với dòng điện một chiều và dòng điện xoay chiều
*Tụ điện không cho dòng điện một chiều đi qua
*Tụ điện cho dòng điện xoay chiều đi qua nhưng có tác dụng cản trở, gây ra dung kháng Zc
b. Kết quả TN
(H.a)
(H.b)
Bài 13. CÁC MẠCH ĐIỆN XOAY CHIỀU
2. Khảo sát mạch điện xoay chỉ có tụ C
a. Sơ đồ mạch điện
II. MẠCH ĐIỆN XOAY CHIỀU CHỈ CÓ TỤ ĐIỆN


b.Định luật Ôm cho đoạn mạch chỉ chứa tụ điện:
ZC gọi là dung kháng ()
*NDĐL. Cường độ dòng điện trong mạch chỉ chứa tụ điện có
giá trị bằng thương số của điện áp hiệu dụng giữa 2 đầu
mạch và dung kháng của mạch.
*Biểu thức
Trong đó U là điện áp hiệu dụng (V)
I là cường độ hiệu dụng (A)
Dung kháng tính bằng BT:
Bài 13. CÁC MẠCH ĐIỆN XOAY CHIỀU
d. Giản đồ vector cho đoạn mạch chỉ chứa tụ điện:
II. MẠCH ĐIỆN XOAY CHIỀU CHỈ CÓ TỤ ĐIỆN
* Nếu điện áp giữa hai bản tụ điện:
Mạch chỉ có tụ C: u chậm pha hơn i góc /2
Thì cđdđ tức thời trong mạch:
* Nếu i có dạng
c. Sự lệch pha giữa điện áp và cường độ dòng điện
Biểu thức u có dạng
? Hãy nhận xét về pha của điện áp và cường độ dòng điện trong đoạn mạch chỉ có tụ
Bài 13. CÁC MẠCH ĐIỆN XOAY CHIỀU
3. Ý nghĩa của dung kháng
+ Dung kháng đặc trưng cho tính cản trở dòng xoay chiều của tụ điện.
+ Dòng điện có tần số càng cao thì dung kháng càng nhỏ, dòng điện ít bị cản trở.
+ Dung kháng gây ra sự chậm pha /2 của điện áp (u) so với cường độ dòng điện (i)
II. MẠCH ĐIỆN XOAY CHIỀU CHỈ CÓ TỤ ĐIỆN
Dung kháng tính bằng BT
Tại sao tụ không cho dòng 1 chiều đi qua?
Bài 13. CÁC MẠCH ĐIỆN XOAY CHIỀU
D1
C
A
K
B
D
D2
L , r=0
D1
C
A
K
B
D
D2
L, r=0
~
III.MẠCH ĐIỆN XOAY CHIỀU CHỈ CÓ CUỘN CẢM THUẦN
1. Thí nghiệm
a.Bố trí TN như hình vẽ
? Hãy nhận xét về tác dụng của cuộn cảm đối với dòng điện một chiều và dòng điện xoay chiều
b. Kết quả TN
* cuộn cảm cho dòng điện một chiều đi qua và không cản trở dòng một chiều
*cuộn cảm cho dòng xoay chiều đi qua nhưng có tính cản trở gây ra
Cảm kháng của mạch zL
ξ
2.Khảo sát mạch điện xoay chiều chỉ chứa cuộn cảm thuần
III.MẠCH ĐIỆN XOAY CHIỀU CHỈ CÓ CUỘN CẢM THUẦN
a. Sơ đồ mạch điện
b.Định luật Ôm
*NDĐL.Trong mạch điện xoay chiều chỉ có cuộn cảm thuần,
cường độ hiệu dụng bằng thương số của điện áp hiệu dụng
và cảm kháng của mạch.
*Biểu thức:
ZL gọi là cảm kháng ()
Trong đó U là điện áp hiệu dụng (V)
I là cường độ hiệu dụng (A)
Cảm kháng tính bằng BT
Bài 13. CÁC MẠCH ĐIỆN XOAY CHIỀU
+ Nếu cường độ dòng điện trong mạch:
+ Điện áp hai đầu cuộn cảm:
? Hãy nhận xét về pha giữa điện áp và cường độ dòng điện trong đoạn mạch chỉ chứa cuộn cảm thuần
c. Sự lệch pha giữa điện áp và cường độ dòng điện
Mạch chỉ có cuộn dây thuần cảm: u nhanh pha hơn i góc /2
2.Khảo sát mạch điện xoay chiều chỉ có cuộn cảm
III. MẠCH ĐIỆN XOAY CHIỀU CHỈ CÓ CUỘN CẢM THUẦN
* Nếu điện áp giữa hai đầu cuộn cảm:
u=U0cost
Thì cđdđ tức thời trong mạch:
i = I0cos(t-/2)
Bài 13. CÁC MẠCH ĐIỆN XOAY CHIỀU
3. Ý nghĩa của cảm kháng
+ Đặc trưng cho tính chất cản trở dòng điện xoay chiều của cuộn cảm
+ Gây ra cho điện áp sớm pha /2 so với cường độ dòng điện
III.MẠCH ĐIỆN XOAY CHIỀU CHỈ CÓ CUỘN CẢM THUẦN
d. Giản đồ vectơ
o
+Dòng điện có tần số càng cao thì cảm kháng càng lớn, tức là càng khó đi qua.
Tại sao cuộn dây không thuần cảm cho dòng 1 chiều đi qua?
Bài 13. CÁC MẠCH ĐIỆN XOAY CHIỀU
Chú ý.*Với cuộn dây không thuần cảm
III.MẠCH ĐIỆN XOAY CHIỀU CHỈ CÓ CUỘN CẢM THUẦN
o
*Ta phân tích mạch thành 2 thành phần như hình vẽ
* Biểu thức ĐL Ôm khi đó: I = U/Zd
Zd gọi là trở kháng ()
Trong đó U là điện áp hiệu dụng (V)
I là cường độ hiệu dụng (A)
Bài 13. CÁC MẠCH ĐIỆN XOAY CHIỀU

a. Tính cảm kháng của mạch ?
b. Tính cường độ dòng điện hiệu dụng của mạch?
c. Viết biểu thức cường độ dòng điện qua mạch?
VẬN DỤNG
a. Tính dung kháng của mạch.
b. Tính cđộ dòng điện hiệu dụng của mạch.
c. Viết biểu thức cường độ dòng điện qua mạch.
GIẢI
ĐÁP ÁN
VẬN DỤNG
GIẢI BÀI 1
a. Tính dung kháng của mạch.
b. Tính cđộ dòng điện hiệu dụng của mạch.
c. Viết biểu thức cường độ dòng điện qua mạch.
a. Viết biểu thức điện áp trong mạch.

b.Tính công suất tiêu thụ của mạch.
P=UI=150.1=150(W)
GIẢI BÀI 2
ĐÁP ÁN