Bài 13. Các mạch điện xoay chiều

BàI 13:
CáC MạCH ĐIệN XOAY CHIềU

Cường độ dòng điện xoay chiều trong một đoạn mạch

Điện áp xoay chiều ở hai đầu đoạn mạch có cùng tần số góc có dạng
φ gäi lµ ®é lÖch pha giữa u vµ i
NÕu φ >0, th× u sím pha φ so víi i
NÕu φ <0, th× u trÔ pha so víi i
NÕu φ = 0, th× u cïng pha víi i
I-Mạch điện xoay chiều chỉ có điện trở



1. Cường độ hiệu dụng trong mạch xoay chiều chỉ có điện trở có giá trị bằng thương số giữa điện áp hiệu dụng và điện trở của mạch.
2. cường độ tức thời trong mạch cùng pha với điện áp tức thời hai đầu mạch.
II. Mạch điện xoay chiều chỉ có tụ điện
IA=0
IA?0
1. Thí nghiệm
Kết luận: Dòng điện xoay chiều có thể tồn tại trong những mạch điện có chứa tụ điện.
2. Kh¶o s¸t m¹ch xoay chiÒu chØ cã tô ®iÖn
a, Cường độ tức thời
b, Kết luận
Đặt I=U?C thì


Nếu lấy pha ban đầu của dòng điện bằng 0 thì


Cường độ hiệu dụng trong mạch chỉ chứa tụ điện có giá tr? bằng thương số của điện áp hiệu giữa hai đầu mạch và dung kháng của mạch.
c, so sánh pha dao động của u và i
Trong mạch chỉ chứa tụ điện, cường độ dòng điện qua tụ điện sớm pha ?/2 so với điện áp ở hai đầu tụ điện (hoặc điện áp ở hai đầu tụ điện trễ pha ?/2 so với cường độ dòng điện).
3. ý nghĩa của dung kháng
Cản trở dòng điện xoay chiều của tụ điện.
Điện dung càng lớn thì dung kháng càng nhỏ và dòng điện xoay chiều bị cản trở ít
Tần số góc càng lớn thì dung kháng càng nhỏ, dòng điện xoay chiều bị cản trở ít
Dung kháng có tác dụng làm i sớm pha ?/2 so với u
III- M¹CH ®iÖn xoay chiÒu chØ cã cuén c¶m thuÇn
1. hiÖn t­îng tù c¶m
- Từ thông qua cuộn cảm = L i
- Suất điện động tự cảm

e= -L

hay e= - L
2. Kh¶o s¸t m¹ch ®iÖn xoay chiÒu
chØ cã cuén c¶m thuÇn
a, Trong m¹ch ®iÖn xoay chiÒu chØ cã cuén c¶m thuÇn, c­êng ®é dßng ®iÖn hiÖu dông cã gi¸ trÞ b»ng th­¬ng sè cña ®iÖn ¸p hiÖu dông vµ c¶m kh¸ng cña m¹ch.
b, KÕt luËn: Trong m¹ch ®iÖn xoay chiÒu cã mét cuén c¶m thuÇn , c­êng ®é dßng ®iÖn tøc thêi trÔ pha π/2 so víi ®iÖn ¸p tøc thêi, hoÆc ®iÖn ¸p trÔ pha π/2 so víi c­êng ®é dßng ®iÖn.
3.ý nghÜa cña c¶m kh¸ng
Cản trở dòng điện xoay chiều của cuộn cảm.
Độ tự cảm và tần số góc càng lớn thì cảm kháng càng lớn và dòng điện xoay chiều bị cản trở nhiều.
Cảm kháng có tác dụng làm i trễ pha ?/2 so với u
Bài tập áp dụng
Câu 1: Khi tần số của dòng điện xoay chiều chạy qua đoạn mạch chỉ chứa tụ điện tăng lên 4 lần thì dung kháng của tụ điện
A. tăng lên 2 lần B. tăng lên 4 lần
C. giảm đi 2 lần D. giảm đi 4 lần
Câu 2: Phát biểu nào sau đây là đúng đối với mạch điện xoay chiều chỉ chứa tụ điện
A. Dòng điện sớm pha hơn điện áp một góc ?/ 2.
B. Dòng điện sớm pha hơn điện áp một góc ?/ 4.
C. Dòng điện trễ pha hơn điện áp một góc ?/ 2.
D. Dòng điện trễ pha hơn điện áp một góc ?/ 4.




Câu 3: Đặt vào hai đầu tụ điện C=1/10000? (F)
một hiệu điện thế xoay chiều u=141cos(100?t) V
a, Dung kháng của tụ điện là
A. Zc=50? B. Zc=0,01?
C. Zc=1? D. Zc=100?
b, Cường độ dòng điện qua tụ là
A. I=1,41 A B. I= 1,00 A
C. I= 2,00 A D. I= 100 A
C©u 4 : §Æt vµo hai ®Çu tô cã ®iÖn dung c= 10-4/ π ®iÖn mét ®iÖn ¸p xoay chiÒu tÇn sè 100 HZ , dung kh¸ng cña tô lµ
A. 200 Ω B. 100 Ω
C. 50 Ω D. 25 Ω
Câu 5: Đặt vào hai đầu cuộn cảm thuần có độ tự cảm L= 1/? (H) một điện áp xoay chiều u=141cos(100?t).
a, Cảm kháng của cuộn cảm là
A. 200 ? B. 100 ?
C. 50 ? D. 25 ?
b, Cường độ điện hiệu dụng qua cuộn cảm là
. A. I=1,41 A B. I= 1,00 A
C. I= 2,00 A D. I= 100 A
Câu 5: Đặt vào hai đầu cuộn cảm thuần có độ tự cảm L= 1/? (H) một điện áp xoay chiều
220V- 50 HZ. Cường độ dòng điện hiệu dụng là
A. I= 2,2 A B. I= 2,0 A
B. I = 1,6 A C. I= 1,1 A
Câu 6 : Một dòng điện xoay chiều chạy qua điện trở R= 10 ?, nhiệt lượng toả ra trong 30 phút là 900 J. Cường độ dòng điện cực đại chạy trong mạch là
A. 0,22 A B. 0,32 A
C. 7,07 A D. 10,0 A