Bài 13. Các mạch điện xoay chiều

Vũ Kim Phượng - Trường THPT Thuận Thành số 1, Bắc Ninh
Trang bìa
Trang bìa:
Bài 13 Các mạch điện xoay chiều (Tiết 2) Kiểm tra bài cũ
Câu hỏi 1: Câu hỏi 1
Câu 1: Đặt điện áp Latex(u = 150sqrt2 cos100pit(V)) vào hai đầu điện trở Latex(R = 40Omega). Viết biểu thức cường độ dòng điện trong mạch?
A) latex(i = 3,75cos100pit(A))
B) latex(i = 3,75cos(100pit + pi/2)(A))
C) latex(i = 3,75sqrt2cos100pit(A))
D) latex(i = 3,75sqrt2cos(100pit + pi/2)(A))
Câu hỏi 2: Câu hỏi 2
Bài 1: Đặt điện áp 220V vào hai đầu điện trở Latex(R = 50Omega) thì cường độ trong mạch là:
A) 2,2A
B) 4,4A
C) 44A
D) 22A
Câu hỏi 3: Câu hỏi 3
Bài 3: Mạch xoay chiều có điện trở thuần R, điện áp không đổi, Mắc thêm điện trở Latex(R_o = 2R) thì cường độ trong mạch thế nào?
A) Tằng gấp 3
B) Tăng gấp đôi
C) Giảm Latex(1/3)
D) Giảm còn Latex(1/3)
Câu hỏi 4: Câu hỏi 4
Bài 2: Điện áp hai đầu mạch không đổi, trong mạch có điện trở R. Nếu mắc thêm điện trở Latex(R_1=R) song song với R thì cường động dòng điện:
A) Tăng 2 lần
B) Tăng 4 lần
C) Giảm đi 2 lần
D) Giảm đi 4 lần
Câu hỏi 5: Câu hỏi 5
Câu 2: Đặt điện áp xoay chiều 220V - 50Hz vào hai đầu điện trở R. Cường độ dòng điện qua mạch là Latex(i = 2,82cos(100pit + pi/3). Điện trở R và điện áp hai đầu mạch là:
A) Latex(R = 96,5Omega ; u = 220sqrt2cos(100pit) (V))
B) Latex(R = 110Omega ; u = 220sqrt2cos(100pit + pi/2)) (V)
C) Latex(R = 96,5Omega ; u = 220sqrt2cos(100pit + pi/2) (V))
D) Latex(R = 110Omega ; u = 220sqrt2cos(100pit) (V))
Mạch XC chỉ có C
Khảo sát mạch XC chỉ có tụ điện:: Mạch xoay chiều chỉ có tụ điện
2) Khảo sát mạch xoay chiều chỉ có tụ điện: a) Nối tụ điện C vào mạch xoay chiều có Latex(u = U_ocosomegat = Usqrt2cosomegat) Điện tích trên tụ là Latex(q = Cu = CUsqrt2cosomegat) Cường độ dòng điện Latex(i = (Deltaq)/(Deltat) = q` = -omegaCUsqrt2 sinomegat) Hay Latex(i = UComega sqrt2 cos(omegat + pi/2) b) Đặt I = UClatex(omega) Thì Latex(i = I sqrt2 cos(omegat + pi/2) và Latex(u = Usqrt2 cosomegat) Nếu viết Latex(i = Isqrt cosomegat) thì Latex(u = Usqrt2 cos(omegat - pi/2)) Latex(I = UComega) hay Latex(U = I/(Comega) Đặt Latex(1/(Comega) = Z_c) thì Latex(U = I.Z_c) hay Latex(I = U/(Z_c)) Latex(Z_c) gọi là dung kháng c) Kết luận: Cường độ hiệu dụng trong mạch chỉ chứa tụ điện bằng thương số của điện áp hiệu dụng và dung kháng của mạch (định luật Ôm) Ý nghĩa dung kháng: Ý nghĩa dung kháng
Điện áp hai đầu tụ điện trễ pha latex(pi/2) so với cường độ dòng điện 3) Ý nghĩa dung kháng: Latex(Z_c = 1/(Comega) gọi là dung kháng c) Kết luận: Cường độ hiệu dụng trong mạch chỉ chứa tụ điện bằng thương số của điện áp hiệu dụng và dung kháng của mạch (định luật Ôm) Nếu Latex(Z_c) trong mạch tăng thì cường độ dòng điện giảm và ngược lại Vậy dung kháng đặc trưng cho cản trở dòng điện xoay chiều của mạch. Ví dụ: Ví dụ
Đặt điện áp 220V - 50Hz vào hai đầu tụ điện có điện dung Latex(C = 100/pi muF). Tìm cường độ dòng điện qua tụ? Ví dụ : Giải: Latex(omega = 2pif = 100pi(rad)/s) Latex(C = (100.10^(-6))/pi) F Latex(Z_c = 1/(Comega) = pi/(100pi.100.10^(-6)) = 100(Omega)) Theo định luật Ôm: Latex(I = U/R Latex(I = (220/100 = 2,2(A)) Vậy cường độ dòng điện qua tụ là 2,2A Mạch XC chỉ có L
Mạch xoay chiều chỉ có cuộn cảm: Mạch xoay chiều chỉ có cuộn tự cảm L
IV) Mạch xoay chiều chỉ có cuộn thuần cảm: 1) Hiện tượng tự cảm trong mạch xoay chiều: Từ thông qua cuộn tự cảm: Latex(Phi = Li); L: độ tự cảm của cuộn dây (H) Suất điện động tự cảm: Latex(e = -L (Deltai)/(Deltat) = - Li` 2) Khảo sát mạch điện xoay chiều chỉ có cuộn thuần cảm: Đặt điện áp xoay chiều tần số latex(omega) điện áp u vào hai đầu cuộn thuần cảm Giả sử cường độ dòng điện là latex(i = Isqrt2cosomegat)(1) Mạch xoay chiều chỉ có cuộn cảm: Mạch xoay chiều chỉ có cuộn tự cảm L
IV) Mạch xoay chiều chỉ có cuộn thuần cảm: 1) Hiện tượng tự cảm trong mạch xoay chiều: 2) Khảo sát mạch điện xoay chiều chỉ có cuộn thuần cảm: Giả sử cường độ dòng điện là latex(i = Isqrt2cosomegat)(1) Thì điện áp 2 đầu cuộn cảm là: latex(u = e = - Li` = LomegaIsqrt2sinomegat) Với Latex(U = LomegaI) Thì latex(u = Usqrt2 cos(omegat + pi/2)) (2) Đặt latex(Lomega = Z_L) Latex(Z_L gọi là cảm kháng thì Latex(U = IZ_L ; Latex(I = U/(Z_L) (3) 3) Kết luận: Trong mạch xoay chiều chỉ có cuộn thuần cảm, cường độ hiệu dụng có giá trị bằng thương số của điện áp hiệu dụng và cảm kháng của mạch.(Định luật ôm) Điện áp tức thời sớm pha latex(pi/2) so với cường độ dòng điện tức thời 4) Ý nghĩa của cảm kháng: Latex(Z_L) lớn thì I nhỏ; Latex(Z_L) nhỏ thì Iớn Latex(Z_L) đặc trưng cản trở dòng điện xoay chiều của cuộn cảm Latex(Z_L) còn làm điện áp sớm pha Latex(pi/2) so với cường độ dòng điện Ví dụ: Ví dụ
Ví dụ : Đặt điện áp Latex(u = 120sqrt2 cos100pit) vào hai đầu cuộn thuần cảm, có hệ số tự cảm Latex(L = 1/pi H). Tìm cường độ dòng điện trong mạch và biểu thức của cường độ dòng điện. Giải: latex(omega = 100pi(rad)/s) latex(Z_L = Lomega = 1/pi*100pi = 100Omega) U = 120V latex(I = U/(Z_C) = 120/100 = 1,2(A) i trễ pha latex(pi/2) so với u latex(i = Isqrt2 cos(omegat - pi/2)) Vậy latex(i = 1,2sqrt2 cos(100pit - pi/2))(A) Bài tập về nhà
Củng cố: Bài tập
Bài 1: Đặt điện áp xoay chiều vào hai đầu mạch điện chỉ có R hoặc L hoặc C, thấy điện áp trễ pha so với dòng điện. Trong mạch có:
A) Điện trở thuần R
B) Tụ điện C
C) Cuộn thuần cảm L
D) Có L hoặc tụ C
Củng cố: Bài tập
Bài 2: Điện áp latex(u = 282cos(120pit)) đặt vào hai đầu cuộn thuần cảm thì cường độ dòng điện là 2A. Cảm kháng trong mạch là:
A) latex(50Omega)
B) Latex(100Omega)
C) Latex(141Omega)
D) latex(150Omega)
Bài tập về nhà: Bài tập về nhà
Làm bài 3, 4, 5, 6, 7,8 ,9 SGK trang 74 Bài tập về nhà Kết thúc bài:
Chào tạm biệt! Hẹn gặp lại!