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

Chia sẻ: Lý Như Ngọc | Ngày: | Loại File: PDF | Số trang:21

Thêm vào BST

Báo xấu

464
lượt xem 71
download

Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Mời quý thầy cô giáo và các bạn học sinh cùng tham khảo Bài giảng Vật lý 12 bài 13: Các mạch điện xoay chiều thiết kế bằng Powerpoint chuyên ghiệp giúp nâng cao kĩ năng và kiến thức trong việc soạn bài giảng điện tử giảng dạy và học tập. Bài giảng Vật lý 12 bài 13: Các mạch điện xoay chiều trình bày bằng Slide rất sống động với các hình ảnh minh họa giúp các em học sinh dễ dàng hiểu được bài giảng và nhanh chóng năm bắt các nội dung chính bài học.

Chủ đề:

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

Lưu

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

Bài 13 CÁC MẠCH ĐIỆN XOAY CHIỀU
TIẾT 22 - BÀI 13 CÁC MẠCH ĐIỆN XOAY CHIỀU KIỂM TRA BÀI CŨ 1. Viết biểu thức cường độ dòng điện xoay chiều tổng quát, gọi tên của các đại lượng. 2. Viết biểu thức dòng điện có biên độ 10A, tần số 50Hz và có pha ban đầu bằng 0. 3. Viết biểu thức hiệu điện thế có biên độ 200V, cùng tần số với dòng điện trên, lần lượt cùng pha, sớm pha vuông góc, trễ pha vuông góc với dòng điện trên.
Câu 4 : Điện áp tức thời giữa 2 đầu của một đoạn mạch xoay chiều là : u  80 cos100t V  Tần số góc của dòng điện bằng bao nhiêu? A. 50 (Hz) SAI B. 100 (Hz) C. 100 (Hz) D. 100 (rad/s) ĐÚNG
Câu 5 : Điện áp tức thời giữa 2 đầu của một đoạn mạch xoay chiều là : u  80 cos100t V  Điện áp hiệu dụng giữa 2 đầu đoạn mạch là bao nhiêu? A. 80V SAI B. 40V C. 80 2V D. 40 2V ĐÚNG
CÁC MẠCH ĐIỆN XOAY CHIỀU Các thiết bị tiêu thụ điện có rất nhiêu loại. Có thiết bị chỉ có tác dụng tỏa nhiệt như ấm đun nước, bàn là, bóng đèn dây tóc…. * Những thiết bị này liệt vào hàng điện trở thuần R
CÁC MẠCH ĐIỆN XOAY CHIỀU Các thiết bị tiêu thụ điện có rất nhiêu loại. Có thiết bị chỉ có tác dụng tỏa nhiệt như ấm đun nước, bàn là, bóng đèn dây tóc. * Những thiết bị này liệt vào hàng điện trở thuần Có loại thì có có tác dụng sinh ra từ trường như máy biến áp, chấn lưu đèn ống, … L * Những thiết bị này gọi chung là cuộn cảm
CÁC MẠCH ĐIỆN XOAY CHIỀU Các thiết bị tiêu thụ điện có rất nhiêu loại. Có thiết bị chỉ có tác dụng tỏa nhiệt như ấm đun nước, bàn là, bóng đèn dây tóc. Những thiết bị này liệt vào hàng điện trở thuần. Có loại thì có có tác dụng sinh ra từ trường như máy biến áp, chấn lưu đèn ống, Những thiết bị này gọi chung là cuộn cảm. C Có loại có tác dụng tích điện. Đó là những chiếc tụ điện Như vậy các thiết bị tiêu thụ điện mặc dù có rất nhiều nhưng có thể được phân thành ba loại: Điện trở Tụ điện Cuộn cảm. C L R
CÁC MẠCH ĐIỆN XOAY CHIỀU u  * Độ lệch pha giữa điện áp và dòng điện trong đoạn mạch xoay chiều + Biểu thức dòng điện: i Mạch tiêu thụ i  I0 cos  t  i   I 2 cos  t  i  + Biểu thức điện áp: u  U0 cos  t  u   U 2 cos  t  u  + Dòng điện và điện áp có cùng tần số góc  (cùng f, cùng T) + Độ lệch pha giữa điện áp và dòng điện:   u  i
CÁC MẠCH ĐIỆN XOAY CHIỀU + Nếu i = 0, biểu thức dòng điện: u  i = I0cost = I 2 cost i Mạch tiêu thụ + Khi đó u =  biểu thức điện áp sẽ là: u = U0cos(t+) = U 2 cos(t+) +  là độ lệch pha giữa điện áp và dòng điện: Nếu:   0 u sớm pha so với i   0 u trễ pha  với i so   0 u cùng pha với i
I. MẠCH ĐIỆN XOAY CHIỀU CHỈ CÓ ĐIỆN TRỞ THUẦN Điện áp hai đầu đoạn mạch: u  U 2 cos  t  U  Cường độ dòng điện tức thời trong mạch: u U R i  2 cos  t   I 2 cos  t  i R R 1. Quan hệ giữa điện áp và cường độ dòng điện: u cùng pha với i: u= i. U 2. Định luật Ôm: I hay U  I.R R Nội dung định luật Ôm đối với mạch điện xoay chiều thuần điện trở. SGK
I. MẠCH THUẦN R i = I0R cost = I 2 cost U  u = U0R cost = U 2 cost R i Mạch thuần R: u, i cùng pha 3. Giản đồ vectơ: UoR IoR O u i U U0 I I0  R R U0  I0.R
CỦNG CỐ * Kết luận về đoạn mạch chỉ chứa điện trở thuần R 1. Quan hệ giữa điện áp và cường độ dòng điện i i  I 2 cos  t  UR= U u  U 2 cos  t  U 2. Định luật Ôm: I hay U  I.R R 3. Pha: uR cùng pha với i hay uR  i + Giản đồ vectơ UoR IoR O U0 + Biên độ: I0  hay U0  I0.R R
II. MẠCH ĐIỆN XOAY CHIỀU CHỈ CÓ TỤ ĐIỆN 1. Thí nghiệm Bố trí TN như hình vẽ Đ Đặt nguồn điện vào AB A u 1 a.Khi UAB=U điện áp 1 chiều K B 2 * K ở chốt 1: Đ sáng Đ * K ở chốt 2: Đ không sáng C Đ Dòng điện không đổi không qua được tụ điện b. Khi uAB=U0cos(t+): 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
II. MẠCH ĐIỆN XOAY CHIỀU CHỈ CÓ TỤ ĐIỆN u 2. Khảo sát mạch điện xoay thuần C  a. Điện áp giữa hai bản tụ điện: i C u = U0cost = U 2 cost + Điện tích của tụ điện: q = Cu = CU 2 cost + Cường độ dòng điện trong mạch i  q hay i  dq t dt i = q’ = Cu’ = - CU 2sint = CU 2 cos(t+/2) i = CU 2 cos(t+/2) = I 2 cos(t+/2) Với I = CU u= U 2 cost i=I 2 cos(t+/2)
II. MẠCH ĐIỆN XOAY CHIỀU CHỈ CÓ TỤ ĐIỆN u  2. Khảo sát mạch điện xoay chiều thuần C u= U 2 cost i C i = I 2 cos(t+/2) Mạch thuần C: u chậm pha hơn i góc /2 uC = i - /2 b. Nếu i=0 thì: i= I 2 cost u=U 2 cos(t-/2) * Định luật Ôm cho đoạn mạch chỉ chứa tụ điện: U Từ công thức: I = CU  I   I U 1 ZC 1 C Đặt ZC  ZC gọi là dung kháng () C
II. MẠCH ĐIỆN XOAY CHIỀU CHỈ CÓ TỤ ĐIỆN u  2. Khảo sát mạch điện xoay chiều thuần C i C c. Pha dao động: Điện áp giữa hai bản tụ trễ pha /2 so với cường độ dòng điện  uC  i  2 i= I 2 cost u = U 2 cos(t-/2)
II. MẠCH ĐIỆN XOAY CHIỀU CHỈ CÓ TỤ ĐIỆN u  i  I 2 cos t   i C u  U 2 cos  t    2 * Giản đồ vector cho đoạn mạch chỉ chứa tụ điện: O VD: u  220 2 cos100t  V  IoC 1 C F UoC 1000 Tính ZC? ZC = 10  Tính I? I=22A Viết biểu thức i?   i  22 2 cos 100t    A   2
II. MẠCH ĐIỆN XOAY CHIỀU CHỈ CÓ TỤ ĐIỆN u  3. Ý nghĩa của dung kháng: i C 1 1 * Biểu thức: ZC   C 2fC * Ý nghĩa + Dung kháng đặc trưng cho tính cản trở dòng xoay chiều của tụ điện. Dòng điện có tần số càng cao thì dung kháng cảng giảm, càng dễ đi qua. + Gây ra sự chậm pha /2 của điện áp so với cường độ dòng điện
CỦNG CỐ * Kết luận về đoạn mạch thuần C i  I 2 cos  t  U    Định luật Ôm: I u  U 2 cos  t   ZC  2 Dung kháng 1 1 ZC   C 2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 cảng giảm, càng dễ đi qua. Gây ra sự chậm pha /2 của u so với i . O + Giản đồ vectơ: IoC + Biên độ: U 0  ZC I 0 UoC
BÀI TẬP: 104 Cho đoạn mạch điện như hình vẽ. Biết R  60, C  F  Khi đặt điện áp xoay chiều u vào R C hai đầu mạch thì dòng điện qua mạch là: A M B   i  0,5 2 cos 100t    A   2 a. Tính dung kháng của mạch? b. Điện áp hiệu dụng: UAM ; UMB? c. Viết biểu thức điện áp tức thời giữa A và M ; giữa M và B?