Bài giảng Vật lý 12 bài 13: Các mạch điện xoay chiều

Chia sẻ: Lê Nguyễn Huỳnh Thi | Ngày: | 9 bài giảng

0
897
lượt xem
35
download
Xem 9 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 13:  Các mạch điện xoay chiều

Mô tả BST Bài giảng Vật lý 12 bài 13

Mời quý thầy cô giáo và các bạn học sinh cùng tham khảo bộ sưu tập nhiều bài giảng điện tử bài học Các mạch điện xoay chiều được truyền tải qua các slide Powerpoint chuyên nghiệp, kèm theo hình ảnh mô tả rõ ràng, các em học sinh dễ dàng nắm vững các kiến thức của bài học như: định luật Ôm đối với đoạn mạch điện xoay chiềum, công thức tính dung kháng và cảm kháng. Đây còn là tài liệu tham khảo khá hữu ích dành cho quý thầy cô giáo. Chúc các em và thầy cô giáo có bài 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 13

BÀI GIẢNG VẬT LÝ LỚP 12

CHƯƠNG 3: DÒNG ĐIỆN XOAY CHIỀU

§13. CÁC MẠCH ĐIỆN XOAY CHIỀU

 

I. Các mạch điện xoay chiều

  • Độ lệch pha giữa điện áp và dòng điện trong đoạn mạch xoay chiều
    • Biểu thức dòng điện: \( i = {I_0}\cos \left( {\omega t + {\varphi _i}} \right) = I\sqrt 2 \cos \left( {\omega t + {\varphi _i}} \right) \)
    • Biểu thức điện áp:\( u = {U_0}\cos \left( {\omega t + {\varphi _u}} \right) = U\sqrt 2 \cos \left( {\omega t + {\varphi _u}} \right) \)
    • Dòng điện và điện áp có cùng tần số góc w (cùng f, cùng T) 
    • Độ lệch pha giữa điện áp và dòng điện: \( \varphi = {\varphi _u} - {\varphi _i} \)
    • Nếu \(\varphi \) = 0, biểu thức dòng điện: 
    • Khi đó \(\varphi u = \varphi\) biểu thức điện áp sẽ là: \(u = U_0cos(\omega t+ \varphi ) = U \sqrt 2 cos(\omega t+ \varphi )\)
    • \(\varphi \) là độ lệch pha giữa điện áp và dòng điện: 
      • Nếu:
        • \(\varphi > 0:\) u sớm pha \(\varphi \) so với i
        • \(\varphi < 0:\) u trễ pha \(| \varphi |\) so với i
        • \(\varphi = 0:\) u cùng pha với i

II. Mạch điện xoay chiều chỉ có điện trở thuần

  • Điện áp hai đầu đoạn mạch: \( u = U\sqrt 2 \cos \left( {\omega t} \right) \)
  • Cường độ dòng điện tức thời trong mạch: \( i = \dfrac{u}{R} = \dfrac{U}{R}\sqrt 2 \cos \left( {\omega t} \right) = I\sqrt 2 \cos \left( {\omega t} \right) \)

1. Quan hệ giữa điện áp và cường độ dòng điện

  • u cùng pha với i: \(\varphi u= \varphi i.\)

2. Định luật Ôm

  • \( I = \dfrac{U}{R} \ hay \ U = I.R \)
  • Nội dung định luật Ôm đối với mạch điện xoay chiều thuần điện trở. SGK
  • Mạch thuần R
    • \(i = I_0R cos\omega t = I \sqrt 2 cos \omega t \)
    • \(u =U_0R cos\omega t = I \sqrt 2 cos \omega t \)
    • Mạch thuần R: u, i cùng pha

3. Giản đồ vectơ

  • \( I = \dfrac{U}{R} \ \ \ \ \ {I_0} = \dfrac{{{U_0}}}{R} \)
  • \( {U_0} = {I_0}.R \)

III. Mạch điện xoay chiều chỉ có tụ điện

1. Thí nghiệm

  • Bố trí thí nghiệm 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 \(u{AB}=U_0cos(\omega t+ \varphi )\): 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 

2. Khảo sát mạch điện xoay thuần C

  • a. Điện áp giữa hai bản tụ điện: \(u =U_0cos \omega t = U \sqrt 2 cos\omega t\)
    • Điện tích của tụ điện: \( q = Cu = CU \sqrt 2 cos \omega t \)
    • Cường độ dòng điện trong mạch \( i = \dfrac{{\Delta q}}{{\Delta t}} \ hay \ i = \dfrac{{dq}}{{dt}} \)
    • \(i = q’ = Cu’ = - \omega CU \sqrt 2 sin \omega t = \omega CU \sqrt 2 cos(\omega t+\dfrac{ \pi}{2}) \)
    • \(i = \omega CU \sqrt 2 cos(\omega t+\dfrac{ \pi}{2}) = i \sqrt 2 cos(\omega t+\dfrac{ \pi}{2})\)
  • Với 
    • \(I = \omega CU \)
    • \(u = U \sqrt 2 cos \omega t\)
    • \(i = i \sqrt 2 cos(\omega t+\dfrac{ \pi}{2})\)
  • Mạch thuần C: u chậm pha hơn i góc \(\dfrac{ \pi }{2} \varphi uC = \varphi i - \dfrac{ \pi }{2} \)
  • Nếu \(\varphi = 0 \) thì:
    • \(i = I \sqrt 2 cos \omega t\)
    • \(u =U \sqrt 2 cos(\omega t - \dfrac{ \pi}{2})\)
  • Định luật Ôm cho đoạn mạch chỉ chứa tụ điện: 
  • Từ công thức: \( I = \omega CU \Rightarrow I = \dfrac{U}{{\dfrac{1}{{\omega C}}}} \Rightarrow I = \dfrac{U}{{{Z_C}}} \)
  • Đặt \( {Z_C} = \dfrac{1}{{\omega C}} \) ZC gọi là dung kháng \(( \Omega)\)
  • c. Pha dao động: Điện áp giữa hai bản tụ trễ pha \(\dfrac{ \pi}{2}\) so với cường độ dòng điện
    • \( {\varphi _{uC}} = {\varphi _i} - \dfrac{\pi }{2} \)
    • \(i = I \sqrt 2 cos \omega t\)
    • \(u =U \sqrt 2 cos(\omega t - \dfrac{ \pi}{2})\)

  • \( i = I\sqrt 2 \cos \omega t \)
  • \( u = U\sqrt 2 \cos \left( {\omega t - \dfrac{\pi }{2}} \right) \)
  • Giản đồ vector cho đoạn mạch chỉ chứa tụ điện:
  • Ví dụ: 
    • \( \begin{array}{l} u = 220\sqrt 2 \cos 100\pi t\left( V \right)\\ C = \dfrac{1}{{1000\pi }}F \end{array}\)
    • Tính ZC?
    • Tính I?
    • Viết biểu thức i?
  • Giải:

  • \(Z_C = 10 \Omega\)
  • I = 22A
  • \( i = 22\sqrt 2 \cos \left( {100\pi t + \dfrac{\pi }{2}} \right)\left( A \right) \)

3. Ý nghĩa của dung kháng

  • Biểu thức: \( {Z_C} = \dfrac{1}{{\omega C}} = \dfrac{1}{{2\pi fC}} \)
  • Ý nghĩa dung kháng: ZC đặc trưng cho tính cản trở dòng xoay chiều của tụ điện. Dòng điện có tần số càng cao thì ZC càng giảm, càng dễ đi qua. Gây ra sự chậm pha \(\dfrac{\pi}{2}\) của u so với i.

IV. Bài tập chương 3 bài 13 Vật lý 12

Tham khảo cách giải bài tập về Các mạch điện xoay chiều nhằm củng cố lại kiến thức đã học:

 

Trên đây là phần trích dẫn 1 trong 9 bài giảng thuộc bộ bài giảng về Các mạch điện xoay chiều. Ngoài ra, để tham khảocác bài giảng còn lại quý thầy cô và các em học sinhvui lòng đăng nhập tài khoản trên website để download về máy.

Đồng bộ tài khoản