Bài 13. Các mạch điện xoay chiều

TIẾT 22 - BÀI 13
CÁC MẠCH ĐIỆN XOAY CHIỀU
Bài 13- Tiết 1 - Lớp 12CB
Giáo viên: Trần Viết Thắng
Trường THPT Chu Văn An Thái Nguyên
TIẾT 22 - BÀI 13
KIỂM TRA BÀI CŨ
2. Viết biểu thức dòng điện có biên độ 10A, tần số 50Hz và có pha ban đầu bằng 0.
CÁC MẠCH ĐIỆN XOAY CHIỀU
1. Viết biểu thức cường độ dòng điện xoay chiều tổng quát, gọi tên của các đại lượng.
3. Viết biểu thức hiệu điện thế có biên độ 200V, cùng tần số với dòng điện trên, lần lượt cùng pha, sớm pha vuông góc, trễ pha vuông góc với dòng điện trên.
A. 50 (Hz)
B. 100 (Hz)
C. 100 (Hz)
D. 100 (rad/s)
SAI
ĐÚNG
SAI
SAI
A. 80V
B. 40V
SAI
ĐÚNG
SAI
SAI
CÁC MẠCH ĐIỆN XOAY CHIỀU
Các thiết bị tiêu thụ điện có rất nhiêu loại. Có thiết bị chỉ có tác dụng tỏa nhiệt như ấm đun nước, bàn là, bóng đèn dây tóc….
* Những thiết bị này liệt vào hàng điện trở thuần
CÁC MẠCH ĐIỆN XOAY CHIỀU
Các thiết bị tiêu thụ điện có rất nhiêu loại. Có thiết bị chỉ có tác dụng tỏa nhiệt như ấm đun nước, bàn là, bóng đèn dây tóc.
Có loại thì có có tác dụng sinh ra từ trường như máy biến áp, chấn lưu đèn ống, …
* Những thiết bị này liệt vào hàng điện trở thuần
CÁC MẠCH ĐIỆN XOAY CHIỀU
Các thiết bị tiêu thụ điện có rất nhiêu loại. Có thiết bị chỉ có tác dụng tỏa nhiệt như ấm đun nước, bàn là, bóng đèn dây tóc. Những thiết bị này liệt vào hàng điện trở thuần. Có loại thì có có tác dụng sinh ra từ trường như máy biến áp, chấn lưu đèn ống, Những thiết bị này gọi chung là cuộn cảm.
Có loại có tác dụng tích điện. Đó là những chiếc tụ điện
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.
* Độ lệch pha giữa điện áp và dòng điện trong đoạn mạch xoay chiều
CÁC MẠCH ĐIỆN XOAY CHIỀU
+ Độ lệch pha giữa điện áp và dòng điện:
+ Biểu thức dòng điện:
+ Biểu thức điện áp:
+ Dòng điện và điện áp có cùng tần số góc  (cùng f, cùng T)
CÁC MẠCH ĐIỆN XOAY CHIỀU
+  là độ lệch pha giữa điện áp và dòng điện:
+ Nếu i = 0, biểu thức dòng điện:
+ Khi đó u =  biểu thức điện áp sẽ là:
u cùng pha với i
Nếu:
Điện áp hai đầu đoạn mạch:
Cường độ dòng điện tức thời trong mạch:
1. Quan hệ giữa điện áp và cường độ dòng điện:
2. Định luật Ôm:
u cùng pha với i: u= i.
Nội dung định luật Ôm đối với mạch điện xoay chiều thuần điện trở. SGK
I. MẠCH ĐIỆN XOAY CHIỀU CHỈ CÓ ĐIỆN TRỞ THUẦN
3. Giản đồ vectơ:
I. MẠCH THUẦN R
Mạch thuần R: u, i cùng pha
CỦNG CỐ
* Kết luận về đoạn mạch chỉ chứa điện trở thuần
1. Quan hệ giữa điện áp và cường độ dòng điện
+ Biên độ:
+ Giản đồ vectơ
II. MẠCH ĐIỆN XOAY CHIỀU CHỈ CÓ TỤ ĐIỆN
1. Thí nghiệm
Đ
Bố trí TN như hình vẽ
Đặt nguồn điện vào AB
a.Khi UAB=U điện áp 1 chiều
* K ở chốt 1: Đ sáng
* K ở chốt 2: Đ không sáng
Dòng điện không đổi không qua được tụ điện
b. Khi uAB=U0cos(t+): điện áp xoay chiều
* K ở chốt 1: Đ sáng
* K ở chốt 2: Đ vẫn sáng, những độ sáng giảm
Tụ điện cho dòng điện xoay chiều đi qua nhưng có tác dụng cản trở dòng điện xoay chiều, gây ra dung kháng
II. MẠCH ĐIỆN XOAY CHIỀU CHỈ CÓ TỤ ĐIỆN
2. Khảo sát mạch điện xoay thuần C
a. Điện áp giữa hai bản tụ điện:
+ Cường độ dòng điện trong mạch
+ Điện tích của tụ điện:
Với I = CU
II. MẠCH ĐIỆN XOAY CHIỀU CHỈ CÓ TỤ ĐIỆN
2. Khảo sát mạch điện xoay chiều thuần C
* Định luật Ôm cho đoạn mạch chỉ chứa tụ điện:
b. Nếu i=0 thì:
Mạch thuần C: u chậm pha hơn i góc /2 uC = i - /2
Từ công thức: I = CU 
Đặt

ZC gọi là dung kháng ()
II. MẠCH ĐIỆN XOAY CHIỀU CHỈ CÓ TỤ ĐIỆN
2. Khảo sát mạch điện xoay chiều thuần C
c. Pha dao động: Điện áp giữa hai bản tụ trễ pha /2 so với cường độ dòng điện
II. MẠCH ĐIỆN XOAY CHIỀU CHỈ CÓ TỤ ĐIỆN
* Giản đồ vector cho đoạn mạch chỉ chứa tụ điện:
I=22A
ZC = 10 
II. MẠCH ĐIỆN XOAY CHIỀU CHỈ CÓ TỤ ĐIỆN
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 cảng giảm, càng dễ đi qua.
+ Gây ra sự chậm pha /2 của điện áp so với cường độ dòng điện
* Biểu thức:
* Ý nghĩa
CỦNG CỐ
* Kết luận về đoạn mạch thuần C
Dung kháng
ZC đặc trưng cho tính cản trở dòng xoay chiều của tụ điện. Dòng điện có tần số càng cao thì ZC cảng giảm, càng dễ đi qua. Gây ra sự chậm pha /2 của u so với i .
* Ý nghĩa dung kháng
Định luật Ôm:
+ Giản đồ vectơ:
+ Biên độ:
BÀI TẬP:
Cho đoạn mạch điện như hình vẽ.
Khi đặt điện áp xoay chiều u vào hai đầu mạch thì dòng điện qua mạch là:
Biết
a. Tính dung kháng của mạch?
b. Điện áp hiệu dụng: UAM ; UMB?
c. Viết biểu thức điện áp tức thời giữa A và M ; giữa M và B?
BÀI TẬP:
Biết
R C
A M B
a. ZC
b. UAM ; UMB?
c. uAM; uMB?
a. Dung kháng của mạch:
b. Điện áp hiệu dụng:
c. Viết biểu thức điện áp tức thời :
* Bài tập về nhà: SGK.

* So?n bài: C�C M?CH DI?N XOAY CHI?U (tt)

III. M?CH DI?N XOAY CHI?U CH? CĨ CU?N C?M

1/ Hiện tượng tự cảm trong mạch xoay chiều là gì?
2/ Mạch điện xoay chiều chỉ có cuộn cảm:
* D?nh lu?t Ohm?
* Quan h? v? pha gi?a uL và i?
* Giản đồ vector?
* Biểu thức tính cảm kháng?
3/ Ý nghĩa của cảm kháng?
TIẾT 22 - BÀI 13
CÁC MẠCH ĐIỆN XOAY CHIỀU (tt)
CÂU HỎI
+ Nhận xét về tác dụng của tụ điện đối với dòng điện không đổi và dòng điện xoay chiều!
+ Trình bày mối quan hệ giữa điện áp và cường độ dòng điện trong đoạn mạch xoay chiều chỉ chứa tụ điện!
+ Viết biểu thức dung kháng của tụ điện và biểu thức định luật Ôm cho đoạn mạch xoay chiều chỉ chứa tụ điện!
III. MẠCH ĐIỆN XOAY CHIỀU CHỈ CÓ CUỘN THUẦN CẢM CẢM
1. Thí nghiệm
+ NX TN1: Đối với nguồn điện không đổi: hai bóng đèn sáng như nhau, như vậy cuộn cảm cho dòng điện không đổi đi qua và không cản trở dòng không đổi
+ NX TN2: Đối với nguồn điện Xoay chiều, mạch có cuộn cảm, đèn sáng yếu hơn. Như vậy cuộn cảm cho dòng xoay chiều đi qua có cản trở
TIẾT 22 - BÀI 13
CÁC MẠCH ĐIỆN XOAY CHIỀU (tt)
III. MẠCH ĐIỆN XOAY CHIỀU CHỈ CÓ CUỘN CẢM
2. Khảo sát mạch điện xoay chiều chỉ chứa cuộn cảm
+ Cường độ dòng điện trong mạch:
+ Suất điện động tự cảm:
+ Điện áp hai đầu cuộn cảm:
* Kết luận về đoạn mạch xoay chiều chỉ chứa cuộn cảm
+ Biện độ:
+ Pha: Điện áp nhanh pha /2 so với cường độ đòng điện.
* Định luật Ohm cho đoạn mạch chỉ chứa cuộn cảm
* Giản đồ vector cho đoạn mạch chỉ chứa cuộn cảm:
* Từ biểu thức:
Ta có:
Với:
Gọi là cảm kháng
? Hãy nhận xét về quan hệ giữa điện áp và cường độ dòng điện trong đoạn mạch chỉ chứa cuộn thuần cảm!
? Hãy biểu diễn giản đồ vector cho đoạn mạch chỉ chứa tụ điện
III. MẠCH ĐIỆN XOAY CHIỀU CHỈ CÓ CUỘN CẢM
3. Ý nghĩa của cảm kháng
* Ý nghĩa:
* Biểu tức cảm kháng:
+ Đặc trưng cho tính chất cản trở dòng điện xoay chiều của cuộn cảm
Dòng điện có tần số càng cao thì cảm kháng càng lớn, tức là càng khó đi qua.
+ Gây ra cho điện áp sớm pha /2 so với cường độ dòng điện
CỦNG CỐ
* Kết luận về đoạn mạch chỉ chứa cuộn cảm
? Hãy cho biết các vấn đề liên quan đến đoạn mạch chỉ chứa cuộn cảm!
+ Biện độ:
+ Pha: Điện áp nhanh pha /2 so với cường độ đòng điện.
* Định luật Ohm cho đoạn mạch chỉ chứa cuộn cảm
* Giản đồ vector cho đoạn mạch chỉ chứa cuộn cảm:
Với:
Gọi là cảm kháng
* Ý nghĩa:
+ Đặc trưng cho tính chất cản trở dòng điện xoay chiều của cuộn cảm
Dòng điện có tần số càng cao thì cảm kháng càng lớn, tức là càng khó đi qua.
+ Gây ra cho điện áp sớm pha /2 so với cường độ dòng điện
* Bài tập về nhà: SGK.

* So?n bài: Mạch có R,L,C mắc nối tiếp

1/ Định luật về điện áp tức thời?
2/ Công thức tính tổng trở?
3/ Định luật Ohm cho mạch R,L,C nối tiếp?
4/ Công thức độ lệch pha giữa điện áp và dòng điện?
5/ Cộng hưởng điện là gì?
TIẾT 22 - BÀI 13
CÁC MẠCH ĐIỆN XOAY CHIỀU
Các thiết bị tiêu thụ điện có rất nhiêu loại. Có thiết bị chỉ có tác dụng tỏa nhiệt như ấm đun nước, bàn là, bóng đèn dây tóc.
Có loại thì có có tác dụng sinh ra từ trường như máy biến áp, chấn lưu đèn ống, …
* Những thiết bị này liệt vào hàng điện trở thuần
Có loại có tác dụng tích điện.
* Những thiết bị này gọi chung là cuộn cảm
* Đó là những chiếc tụ điện.
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.