zunia.vn

Tuyển sinh 2024 dành cho Gen-Z

zunia.vn

» Tài Liệu Phổ Thông

» Trung học phổ thông

Bài giảng dòng điện xoay chiều-Bài 2

Chia sẻ: Phan Thi Ngoc Giau | Ngày: | Loại File: PDF | Số trang:3

Báo xấu

65
lượt xem 6
download

Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Ví dụ 1. Mắc điện trở thuần R = 55 vào mạch điện xoay chiều có điện áp u = 110cos(100πt + π/2) V. a) Viết biểu thức cường độ dòng điện qua mạch b) Tính nhiệt lượng tỏa ra trên điện trở trong 10 phút

Chủ đề:

Bình luận(0) Đăng nhập để gửi bình luận!

Lưu

Nội dung Text: Bài giảng dòng điện xoay chiều-Bài 2

§Æng ViÖt Hïng Bµi gi¶ng Dßng ®iÖn xoay chiÒu Bài giảng 2: CÁC LOẠI ĐOẠN MẠCH ĐIỆN XOAY CHIỀU I. MẠCH ĐIỆN CHỈ CÓ ĐIỆN TRỞ THUẦN R Đặc điểm:  u = U oR cos(ωt) = U R 2cos(ωt)  ♦ Điện áp và dòng điện trong mạch cùng pha với nhau (tức φu = φi):  R i = Io cos(ωt)   uR i = R  ♦ Định luật Ohm cho mạch  I = U oR  I = U R → o  R R ♦ Giản đồ véc tơ: ♦ Đồ thị của uR theo i (hoặc ngược lại) có dạng đường thẳng đi qua gốc tọa độ. Ví dụ 1. Mắc điện trở thuần R = 55 vào mạch điện xoay chiều có điện áp u = 110cos(100πt + π/2) V. a) Viết biểu thức cường độ dòng điện qua mạch b) Tính nhiệt lượng tỏa ra trên điện trở trong 10 phút Hướng dẫn giải: U 110 a) Ta có U o = 110 V, R = 55 Ω  Io = o = → = 2 A. R 55  π π Do mạch chỉ có R nên u và i cùng pha. Khi đó φ u = φi = ⇒ i = 2cos  100 πt +  A  2 2 2 () I  2 b) Nhiệt lượng tỏa ra trên điện trở R trong 10 phút: Q = I Rt =  0  Rt = 2 .55.10.60 = 66000 J = 66 kJ. 2  2 Ví dụ 2. Điều nào sau đây là đúng khi nói về đoạn mạch xoay chiều chỉ có điện trở thuần? A. Dòng điện qua điện trở và điện áp hai đầu điện trở luôn cùng pha. B. Pha của dòng điện qua điện trở luôn bằng không. C. Mối liên hệ giữa cường độ dòng điện và điện áp hiệu dụng là U = I/R. D. Nếu điện áp ở hai đầu điện trở là u = Uosin(ωt + φ) V thì biểu thức dòng điện là i = Iosin(ωt) A. Hướng dẫn giải: Phương án B sai vì pha của dòng điện bằng với pha của điện áp chứ không phải luôn bằng 0. Phương án C sai vì biểu thức định luật Ohm là U = I.R Phương án D sai vì dòng điện và điện áp cùng pha với nhau nên u = Uosin(ωt + φ) V ⇒ i = Iosin(ωt + φ) A. Vậy chỉ có phương án A là đúng. II. MẠCH ĐIỆN CHỈ CÓ CUỘN CẢM THUẦN VỚI ĐỘ TỰ CẢM L Đặc điểm: u L = U oL cos(ωt) = U L 2cos(ωt)  ♦ Điện áp nhanh pha hơn dòng điện góc π/2 (tức φu = φi + π/2):   π i = Io cos  ωt −   2  ♦ Cảm kháng của mạch: ZL = ωL = 2πf.L  U oL U oL U oL Io = Z = ωL = 2πfL  L ♦ Định luật Ohm cho mạch  I = U L = U L = U oL = U oL  ZL ωL 2ωL 2ZL  ♦ Giản đồ véc tơ: ♦ Do uL nhanh pha hơn i góc π/2 nên ta có phương trình liên hệ của uL và i độc lập với thời gian Mobile: 0985074831
§Æng ViÖt Hïng Bµi gi¶ng Dßng ®iÖn xoay chiÒu u L = U oL cos(ωt) 2 2  uL   i     →  +   =1   π i = Io cos  ωt − 2  = Io sin(ωt)  U oL   Io     Từ hệ thức trên ta thấy đồ thị của uL theo i (hoặc ngược lại) là đường elip Ví dụ 1. Cho mạch điện xoay chiều chỉ có cuộn cảm có độ tự cảm L với L = 2/π (H). Đặt vào hai đầu mạch điện áp xoay chiều có giá trị hiệu dụng 200 V, tần số 50 Hz, pha ban đầu bằng không. a) Tính cảm kháng của mạch. b) Tính cường độ hiệu dụng của dòng điện. c) Viết biểu thức cường độ dòng điện qua mạch. Hướng dẫn giải: a) Cảm kháng của mạch ZL = ωL = 2πf.L = 200Ω U 200 b) Cường độ hiệu dụng của dòng điện I = = = 1A. ZL 200 c) Biểu thức dòng điện: i = Io cos (100 πt + φi ) A = 2 cos (100 πt + φi ) A Do mạch điện chỉ có cuộn cảm L nên điện áp nhanh pha hơn dòng điện góc π/2, φi = φu – π/2 = –π/2 rad.  π Vậy biểu thức của i là i = 2cos  100πt −  A.  2 Ví dụ 2. (Đề thi Đại học 2009)  π 1 Đặt điện áp u = U o cos  100πt +  V vào hai đầu một cuộn cảm thuần có độ tự cảm L = (H) . Ở thời điểm  3 2π điện áp giữa hai đầu cuộn cảm là 100 2 V thì cường độ dòng điện trong mạch là 2 A. Biểu thức cường độ dòng điện trong mạch là  π  π A. i = 2 3 cos  100 πt +  A. B. i = 2 2 cos  100 πt −  A.  6  6  π  π C. i = 2 2 cos  100 πt +  A. D. i = 2 3 cos  100 πt −  A.  6  6 Hướng dẫn giải: 1 Cảm kháng của mạch là Z = ωL = 100 π. = 50 Ω. 2π π πππ π Do mạch chỉ có L nên φ u − φi = ⇒ φi = φ u − = − = − rad. 2 232 6 2 2 2 2  100 2   2  u  i 84 Từ hệ thức liên hệ  L  +   = 1 ⇔   I .Z  +  I  = 1 ⇔ I2 + I 2 = 1  Io = 2 3 A. →   U oL   I0   o L   o o o  π Vậy biểu thức cường độ dòng điện qua mạch là i = 2 3 cos  100πt −  A.  6 Vậy đáp án D đúng. III. MẠCH ĐIỆN CHỈ CÓ TỤ ĐIỆN VỚI ĐIỆN DUNG C Đặc điểm: u C = U oC cos(ωt) = U C 2cos(ωt)  ♦ Điện áp chậm pha hơn dòng điện góc π/2 (tức φu = φi – π/2):   π i = Io cos  ωt +   2  1 1 ♦ Dung kháng của mạch: ZC = = ωC 2 πf .C Mobile: 0985074831
§Æng ViÖt Hïng Bµi gi¶ng Dßng ®iÖn xoay chiÒu  U oC U oC Io = Z = 1 = ωC.U oC  C  ωC ♦ Định luật Ohm  I = U C = U C = ωC.U = U oC = ωC.U oC  C 1 ZC 2ZC 2   ωC ♦ Giản đồ véc tơ: ♦ Do uC chậm pha hơn i góc π/2 nên ta có phương trình liên hệ của uC và i độc lập với thời gian u C = U oC cos(ωt) 2 2  uC   i     →  +   =1   π i = Io cos  ωt + 2  = −Io sin(ωt)  U oC   Io     Từ hệ thức trên ta thấy đồ thị của uC theo i (hoặc ngược lại) là đường elip 2.10−4 Ví dụ 1. Cho mạch điện xoay chiều chỉ có tụ điện với điện dung C = (F) . Dòng điện trong mạch có biểu π thức là i = 2cos(100πt + π/3) A. a) Tính dung kháng của mạch. b) Tính hiệu điện áp hiệu dụng giữa hai đầu tụ điện. c) Viết biểu thức hiệu điện thế hai đầu mạch. Hướng dẫn giải: 1 1 a) Từ biểu thức cường độ dòng điện ta có ω = 100π ⇒ ZC = = = 50 . 2.10−4 ωC 100 π. π b) Điện áp hiệu dụng giữa hai đầu tụ điện là U = I.ZC = 50 2V. c) Do mạch chỉ có tụ điện nên điện áp chậm pha hơn dòng điện góc π/2, khi đó φu = φi – π/2 = –π/6 rad. hiệu điện thế cực đại U o = U 2 = 100V , biểu thức của hiệu điện thế giữa hai đầu tụ điện là  π u C = U oC cos (100 πt + φ u ) V = 100cos  100 πt −  V.  6 2.10−4  π Ví dụ 2. Đặt điện áp u = U o cos  100πt +  V vào hai đầu một tụ điện có điện dung C = (F) . Ở thời điểm  6 3π điện áp giữa hai đầu tụ điện là 300 V thì cường độ dòng điện trong mạch là 2 2 A. Viết biểu thức cường độ dòng điện chạy qua tụ điện. Hướng dẫn giải: Mạch chỉ có tụ điện nên điện áp chậm pha hơn dòng điện góc π/2, khi đó φu = φi – π/2 ⇒ φi = 2π/3 rad. 1 1 Dung kháng của mạch là ZC = = = 50 3 ⇒ U oC = 50 3 I0 2.10−4 ωC 100π. 3π 2 2 2 2  300  2 2 u  i 20 Áp dụng hệ thức liên hệ ta được  C  +   = 1 ⇔   +  = 1 ⇔ 2 = 1  Io = 2 5 A. →    50 3 I  U oC   I0    Io  Io  o  2π  Vậy cường độ dòng điện chạy qua bản tụ điện có biểu thức i = 2 5cos  100πt +  A.  3 Mobile: 0985074831

CÓ THỂ BẠN MUỐN DOWNLOAD

THÔNG TIN

TRỢ GIÚP

HỖ TRỢ KHÁCH HÀNG

Theo dõi chúng tôi

Chịu trách nhiệm nội dung:

Nguyễn Công Hà - Giám đốc Công ty TNHH TÀI LIỆU TRỰC TUYẾN VI NA

LIÊN HỆ

Địa chỉ: P402, 54A Nơ Trang Long, Phường 14, Q.Bình Thạnh, TP.HCM

Hotline: 093 303 0098

Email: support@tailieu.vn

Giấy phép Mạng Xã Hội số: 670/GP-BTTTT cấp ngày 30/11/2015 Copyright © 2022-2032 TaiLieu.VN. All rights reserved.