Bài giảng Vật lý 12 bài 12: Đại cương về dòng điện xoay chiều

Chia sẻ: Nông Tùng Lâm | Ngày: | 14 bài giảng

0
1.267
lượt xem
38
download
Xem 14 bài giảng khác
  Download Vui lòng tải xuống để xem file gốc
   Like fanpage Bài giảng Giáo án THPT để cùng chia sẻ kinh nghiệm giảng dạy
Bài giảng Vật lý 12 bài 12: Đại cương về dòng điện xoay chiều

Mô tả BST Bài giảng Vật lý 12 bài 12

Mong muốn chia sẻ thêm tài liệu giảng dạy cho quý thầy cô giáo, thời gian qua, Thư viện eLib đã sưu tập nhiều bài giảng điện tử bài học Đại cương về dòng điện xoay chiều hay từ các thầy cô đang giảng dạy trên khắp cả nước. Từng bài giảng có nội dung cô đọng qua từng slide Powerpoint, với hình ảnh sinh động mô tả rõ ràng, nội dung chính được nhấn mạnh giúp việc ghi nhớ các kiến thức về định nghĩa về dòng điện xoay chiều, biểu thức cường độ tức thời của dòng điện xoay chiều trong bài học của học sinh dễ dàng hơn, phát huy tích cực tính sáng tạo của các em học sinh trong giờ học hơn. Hi vọng, bộ tài liệu Bài giảng Vật lý 12 bài 12 này sẽ hữu ích cho việc soạn bài của các thầy cô. Chúc các thầy cô có tiết học hay!

LIKE NẾU BẠN THÍCH BỘ SƯU TẬP
Xem Giáo viên khác thảo luận gì về BST

Tóm tắt Bài giảng Vật lý 12 bài 12

BÀI GIẢNG VẬT LÝ LỚP 12

CHƯƠNG 3: DÒNG ĐIỆN XOAY CHIỀU

§12. ĐẠI CƯƠNG VỀ DÒNG ĐIỆN XOAY CHIỀU

 

I. Khái niệm về dòng điện xoay chiều

1. Định nghĩa

  • Dòng điện xoay chiều là dòng điện có cường độ biến thiên tuần hoàn với thời gian theo quy luật của hàm côsin hay sin: i = I0cos(ωt+ φ).
    • i: cường độ dòng điện tức thời (A).
    • I> 0: cường cực đại hay biên độ (A).
    • ω > 0: Tần số góc (rad/s).
    • a = ωt + φ: pha của dòng điện (rad).
    • φ: pha ban đầu (rad).
    • T: chu kỳ (s).
    • f: tần số (Hz).f = 1/T
    • T = 2p/ω; f = ω/2p

2. Ví dụ

  • 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:
    • \( a) \ i = 5\cos \left( {100\pi t + \dfrac{\pi }{4}} \right)\left( A \right) \)
    • \(b) \ i = 2\sqrt 2 \cos \left( {100\pi t - \dfrac{\pi }{3}} \right)\left( A \right) \)
    • \(c) \ i = - 5\cos 100\pi t\left( A \right) \)
  • Giải:
  • \( a) \ i = 5\cos \left( {100\pi t + \dfrac{\pi }{4}} \right)\left( A \right) \)
    • I0 = 5 (A)
    • ω = 100p (rad/s)
    • T = 0,02 (s)
    • f = 50 (Hz)
    • φ = p /4 (rad)
  • \(b) \ i = 2\sqrt 2 \cos \left( {100\pi t - \dfrac{\pi }{3}} \right)\left( A \right) \)
    • I0\( 2\sqrt 2 \) (A)
    •  
    • ω = 100p (rad/s)
    • T = 0,02 (s)
    • f = 50 (Hz)
    • φ = -p/3 (rad)
  • \(c) \ i = - 5\cos 100\pi t\left( A \right) \)
    • \(\Leftrightarrow i = 5\cos (100\pi t + \pi )\left( A \right) \)
    •  
    • I0 = 5 (A)
    • ω = 100p (rad/s)
    • T = 0,02 (s)
    • f = 50 (Hz)
    • φ = p(rad)

II. Đồ thị của dòng điện xoay chiều

\( i = {I_0}\cos \omega t \)                                                  \( i = {I_0}\cos (\omega t + \phi )\)

  • Ví dụ: Trên hình vẽ đồ thị nhình sin cắt trục tọa độ tại những điểm có tọa độ bằng bao nhiêu?

  • Cắt trục hoành:
    • \(i_1 = 0 \ khi \ {t_1} = \dfrac{T}{8} + \dfrac{T}{4} = \dfrac{{3T}}{8} \)
    • \(i_n = 0 \ khi \ {t_n} = \dfrac{{3T}}{8} + (n - 1)\dfrac{T}{2} \)
  • Cắt trục tung i = i0 ứng với t = 0
    • \( i = {I_0}\cos (\dfrac{{2\pi }}{T}t + \phi ) \)
    • Khi t = T/8 thì I = I0 
    • \( {I_0} = {I_0}\cos (\dfrac{{2\pi }}{T}\dfrac{T}{8} + \phi ) = {I_0}\cos (\dfrac{\pi }{4} + \phi ) \)
    • \( \Rightarrow \cos (\dfrac{\pi }{4} + \phi ) = 1 \Rightarrow \phi = - \dfrac{\pi }{4} \)
    • \(i_0 =I_0 cos(\dfrac{- \pi}{4}) = \dfrac{I_0}{ \sqrt 2 } = I \)

III. Nguyên tắc tạo ra dòng điện xoay chiều

  • Từ thông qua cuộn dây \( \Phi = NBS\cos \alpha = NBS\cos \omega t \)
  • Suất điện động cảm ứng xuất hiện trong cuộn dây \( e = - \dfrac{{d\Phi }}{{dt}} = NBS\omega \sin \omega t \)
  • Tạo thành dòng điện cảm ứng: là dòng điện xoay chiều \( i = \dfrac{{NBS\omega }}{R}\sin \omega t = {I_0}\cos (\omega t - \dfrac{\pi }{2}) = I\sqrt 2 \cos (\omega t - \dfrac{\pi }{2}) \)
  • Giá trị cực đại của dòng điện \( {I_0} = \dfrac{{NBS\omega }}{R} \)

IV. Giá trị hiệu dụng

1. Biểu thức định luật Jun-Lenxơ 

  • Q = RI2t
    • Q là lượng điện năng tiêu thụ trên R
  • P = RI2
    • P công suất tiêu thụ trên R

2. Xây dựng giá trị hiệu dụng của dòng điện xoay chiều

  • Xét i = I0cosωt chạy qua R
    • Công suất tức thời: p =Ri2=RI02 cos2ωt
    • Giá trị trung bình: \( \overline p = RI_0^2\overline {{{\cos }^2}\omega t} \)
    • 2cos2ωt = 1 + cos2ωt 
    • \( \overline p = RI_0^2\overline {{{\cos }^2}\omega t} = \dfrac{{\overline {RI_0^2 + RI_0^2\cos 2\omega t} }}{2} = \dfrac{{RI_0^2}}{2} + \dfrac{{RI_0^2}}{2}\overline {\cos 2\omega t} \)
    • Công suất trung bình trong 1 chu kì: \(P = \overline p = \dfrac{{RI_0^2}}{2} \)
      • So sánh với công suất của dòng điện không đổi \( P = R{I^2} \)
    • \(Khi \ P = P’ \ thì: \ I_2 = I_0^2/2 \ hay \ I = \dfrac{{I_0^{}}}{{\sqrt 2 }} \)
    • I gọi là giá trị hiệu dụng của dòng điện xoay chiều

3. 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 nói trên.
  • \(Giá \ trị \ hiệu \ dụng = \dfrac{Giá \ trị \ hiệu \ dụng }{% MathType!Translator!2!1!LaTeX.tdl!LaTeX 2.09 and later! \sqrt 2 }\)
  • Cường độ, hiệu điện thế, suất điện động hiệu dụng:
    • \( I = \dfrac{{I_0^{}}}{{\sqrt 2 }} \ \ \ \ \ U = \dfrac{{U_0^{}}}{{\sqrt 2 }} \ \ \ \ \ E = \dfrac{{E_0^{}}}{{\sqrt 2 }} \)

 

 

 

 

Trên đây là trích đoạn một phần nội dung trong giáo án Đại cương về dòng điện xoay chiều. Để nắm bắt toàn bộ nội dung còn lại và các giáo án tiếp theo, mời quý thầy cô vui lòng đăng nhập để tải tài liệu về máy.

Ngoài ra, nhằm hỗ trợ các Thầy cô trong quá trình xây dựng bài 12 với nhiều phương pháp soạn bài hay, nội dung chi tiết và được trình bày khoa học, quý thầy cô có thể tham khảo ở Bài giảng Vật lý 12 - Bài 12 :Đại cương về dòng điện xoay chiều

Thầy cô quan tâm có thể xem thêm các tài liệu được biên soạn cùng chuyên mục:

>>  Giáo án tiếp theo: Giáo án Vật lý 12 bài 13: Các mạch điện xoay chiều

 

Đồng bộ tài khoản