Giáo án Chương III - Dòng điện xoay chiều

pdf 47 trang Người đăng TRANG HA Lượt xem 1230Lượt tải 1 Download
Bạn đang xem 20 trang mẫu của tài liệu "Giáo án Chương III - Dòng điện xoay chiều", để tải tài liệu gốc về máy bạn click vào nút DOWNLOAD ở trên
Giáo án Chương III - Dòng điện xoay chiều
 Trang 1 
CHƯƠNG III - DÒNG ĐIỆN XOAY CHIỀU 
A. TÓM TẮT LÝ THUYẾT 
I. ĐẠI CƯƠNG VỀ DAO ĐỘNG ĐIỀU HÒA 
1. Khái niệm về dòng điện 
a. Định nghĩa: Dòng điện xoay chiều là dòng điện có cường độ biến thiên tuần hoàn với thời gian theo 
quy luật của hàm số sin hay cosin 
b. Biểu thức:   0 ii I c t Aos   
Trong đó: 
 i : cường độ dòng điện xoay chiều tức thời. Đơn vị  A 
 0I 0 : cường độ dòng điện cực đại. Đơn vị  A 
 i,  : là các hằng số 
 0 : là tần số góc. Đơn vị  rad / s 
  it  : pha tại thời điểm t. Đơn vị  rad 
 i : pha ban đầu của dòng điện. Đơn vị  rad 
c. Các đại lượng đặc trưng 
- Chu kì:  
2 1
T s
f

 

- Tần số:  
1
f Hz
T 2

 

2. Nguyên tắc tạo ra dòng điện xoay chiều 
- Dựa trên hiện tượng cảm ứng điện từ, khi thông qua khung dây biến thiên sinh ra trong khung dây một 
suất điện động cảm ứng 
3. Từ thông, suất điện động cảm ứng 
- Từ thông: NBSc tos   với 0 NBS  
- Suất điện động: e NBS sin t   với 0E NBS  
4. Giá trị hiệu dụng 
0 0 0I U EI ; U ;E
2 2 2 2
Gi¸ trÞ cùc ®¹i
Gi¸ trÞ hiÖu dông =     
5. Độ lệch pha của u và i 
Điện áp tức thời:   0 uu U c t Vos   
Dòng điện tức thời:   0 ii I c t Aos   
Độ lệch pha của điện áp u so với dòng điện i: u i
2 2
 víi -
 
       
- Nếu 0  : u nhanh pha hơn i một góc  
- Nếu 0  : u trễ pha hơn i một góc  
- Nếu 0  : u cùng pha so với i 
 Trang 2 
6. Sự đổi chiều của dòng điện:   0 ii I c t Aos   
 Mỗi giây đổi chiều 2f lần 
 Nếu pha ban đầu i = 
2

 hoặc i = 
2

 thì chỉ giây đầu tiên 
 đổi chiều 2f - 1 lần. 
7. Công thức tính thời gian đèn huỳnh quang sáng trong một chu kỳ 
 Khi đặt điện áp u = U0cos(t + u) vào hai đầu bóng đèn, biết đèn chỉ 
sáng lên khi u ≥ U1. 
- Thời gian đèn sáng: 11
4
 t


 Với 11
0
os 
U
c
U
 , (0 <  < /2) 
- Thời gian đèn tắt: 
1
2
4
2
 
  
  t



 Với 11
0
os 
U
c
U
 , (0 <  < /2) 
II. CÁC LOẠI MẠCH ĐIỆN XOAY CHIỀU 
1. Mạch điện chỉ có điện trở R 
 Điện áp tức thời: 0 2os t os tu U c U c   
 Cường độ dòng điện tức thời: 0 2os t os ti I c I c   
 Cường độ dòng điện cực đại: 
R
U
I 00  
 Cường độ dòng điện hiệu dụng: 
U
I .
R
 
 Cường độ hiệu dụng trong mạch điện xoay chiều chỉ có điện trở có giá trị bằng thương số giữa 
điện áp hiệu dụng và điện trở của mạch (định luật Ôm đối với mạch điện xoay chiều thuần điện trở) 
 Cường độ dòng điện tức thời trong mạch cùng pha với điện áp tức thời hai đầu mạch 
2. Mạch điện xoay chiều chỉ chứa tụ điện C 
a) Biểu thức u và i 
 Điện áp tức thời: 0 2u U c t U c t  os os 
 Cường độ dòng điện tức thời: 2
2
i U C c t

 
 
  
 
os 
b) Định luât Ôm đối với mạch chứa tụ điện 
 Đặt: 
1
C
U U
I U C
Z
C


   với 
1
CZ
C

được gọi là dung kháng của mạch. Đơn vị   
 Cường độ hiệu dụng trong mạch chỉ có tụ điện có giá trị bằng thương số của điện áp hiệu dụng 
giữa hai đầu mạch và dung kháng của mạch 
R 
C 
U
u
O
M'2
M2
M'1
M1
-U
U0
0
1
-U1
Sáng Sáng
Tắt 
Tắt 
 Trang 3 
c) So sánh pha dao động của u và i 
 Trong mạch chỉ chứa tụ điện, cường độ dòng điện qua tụ điện sớm pha 
2

so với điện áp hai đầu 
tụ điện (hoặc điện áp ở hai đầu tụ điện trễ pha 
2

 so với cường độ dòng điện) 
d) Ý nghĩa của dung kháng 
 ZC là đại lượng biểu hiện sự cản trở dòng điện xoay chiều của tụ điện. 
 Dòng điện xoay chiều có tần số cao chuyển qua tụ điện dễ dàng hơn dòng điện xoay chiều tần số 
thấp. 
 ZC cũng có tác dụng làm cho i sớm pha 
2
π
 so với u. 
3. Mạch điện xoay chiều chỉ chứa cuộn cảm thuần L 
a) Biểu thức u và i 
 Cường độ dòng điện tức thời: 0 2i I c t I c t  os os 
 Điện áp tức thời: 2
2
 
  
 
osu LI c t

  
b) Định luât Ôm đối với mạch chứa cuộn cảm thuần L 
 Đặt:    
L
U U
U LI I
L Z


 với LZ L được gọi là cảm kháng của mạch. Đơn vị   
 Trong mạch điện xoay chiều chỉ có cuộn cảm thuần, cường độ hiệu dụng có giá trị bằng thương 
số của điện áp hiệu dụng và cảm kháng của mạch 
c) So sánh pha dao động của u và i 
 Trong mạch điện xoay chiều có một cuộn cảm thuần, cường độ dòng điện tức thời trễ pha 
2

 so 
với điện áp tức thời, hoặc điện áp sớm pha 
2

so với cường độ dòng điện 
d) Ý nghĩa của cảm kháng 
 LZ L đặc trưng cho tính cảm trở dòng điện xoay chiều của cuộn cảm 
 Khi L và  lớn thì LZ lớn vì vậy sẽ cản trở nhiều đối với dòng điện xoay chiều 
 ZL cũng có tác dụng làm cho i trễ pha 
2
π
 so với u. 
L 
 Trang 4 
III. MẠCH CÓ R, L, C MẮC NỐI TIẾP 
1. Phương pháp giản đồ Fresnel 
a. Định luật về điện áp tức thời 
- Trong mạch xoay chiều gồm nhiều đoạn mạch mắc nối tiếp thì điện áp tức thời giữa hai đầu của mạch 
bằng tổng đại số các điện áp tức thời giữa hai đầu của từng đoạn mạch ấy u = u1 + u2 + u3 +  
b. Phương pháp giản đồ Fresnel 
 Một đại lượng xoay chiều hình sin được biểu diễn bằng một vectơ quay, có độ dài tỉ lệ với giá trị 
hiệu dụng của đại lượng đó 
 Các vectơ quay vẽ trong mặt phẳng pha, trong đó đã chọn một hướng làm gốc và một chiều gọi 
là chiều dương của pha để tính góc pha 
 Góc giữa hai vectơ quay bằng độ lệch pha giữa hai đại lượng xoay chiều tương ứng 
 Phép cộng đại số các đại lượng xoay chiều hình sin (cùng f) được thay thế bằng phép tổng hợp 
các vectơ quay tương ứng 
 Các thông tin về tổng đại số phải tính được hoàn toàn xác định bằng các tính toán trên giản đồ 
Fresnel tương ứng 
2. Mạch điện xoay chiều có R, L, C mắc nối tiếp 
a. Định luật Ôm cho đoạn mạch có R, L, C mắc nối tiếp 
 Cường độ dòng điện hiệu dụng trong mạch: 
 
 
22
L C
U U
I A
ZR Z Z
 
 
Cường độ hiệu dụng trong một mạch điện xoay chiều có R, L, C mắc nối tiếp có giá trị bằng thương số 
của điện áp hiệu dụng của mạch và tổng trở của mạch 
 Tổng trở của mạch:    
22
L CZ R Z Z    
 Mối liên hệ giữa các điện áp hiệu dụng  
22 2
R L CU U U U   
b. Độ lệch pha giữa điện áp và dòng điện 
Gọi φ là độ lệch pha của điện áp và dòng điện (hay u với i), ta đã biết rằng u i    . Công thức tính 
góc lệch pha  giữa điện áp và dòng điện là L C L C
R
Z Z U U
tan
R U
 
   
L R C 
 Trang 5 
• Nếu L C L CU U Z Z 0      , hay u nhanh pha hơn i góc φ. Khi đó mạch có tính cảm kháng. 
• Nếu L C L CU U Z Z 0      , hay u chậm pha hơn i góc φ. Khi đó mạch có tính dung kháng. 
Nhận xét 
• Trong mạch điện xoay chiều thì cường độ hiệu dụng của dòng điện là giá trị cố định còn điện áp qua 
các phần tử R, L, C thay đổi, nên khi đó ta có hệ thức CR L
L C
UU UU
I
Z R Z Z
    
3. Hiện tượng cộng hưởng 
a. Khái niệm về cộng hưởng điện 
Nếu L C
1 1
Z Z L
C LC
     

 thì trong mạch có xảy ra hiện tượng cộng hưởng điện 
b. Đặc điểm của hiện tượng cộng hưởng điện 
 Khi xảy ra hiện tượng cộng hưởng điện thì tổng trở của mạch đạt giá trị nhỏ nhất minZ R cường 
độ hiệu dụng của dòng điện xoay chiều đạt giá trị cực đại m
U
I
R
ax  
 Điện áp giữa hai đầu điện trở R bằng với điện áp hai đầu mạch RU U 
 Cường độ dòng điện trong mạch cùng pha với điện áp hai đầu mạch 
 Các điện áp giữa hai đầu tụ điện và hai đầu cuộn cảm có cùng độ lớn nhưng ngược pha nên triệt 
tiêu nhau 
 Điều kiện cộng hưởng điện: 
1
LC
  hay 2LC 1  
4. Các loại mạch điện đặc biệt 
a. Mạch điện khuyết một trong các phần tử 
• Mạch điện R, C 
- Điện áp hai đầu mạch: 2 2RC R CU U U  , (coi như UL = 0) 
- Tổng trở của mạch: 2 2RC CZ R Z  , (coi như ZL = 0) 
- Độ lệch pha của u và i: C
Z
tan
R
   điện áp uRC chậm pha hơn i góc φ hay
RCi u
    
• Mạch điện R, L 
- Điện áp hai đầu mạch: 2 2RL R LU U U  , (coi như UC =0) 
 Trang 6 
- Tổng trở của mạch: 2 2RC LZ R Z  , (coi như ZC = 0) 
- Độ lệch pha của u và i: L
Z
tan
R
  điện áp uRL nhanh pha hơn i góc φ hay
RLu i
    
• Mạch điện L, C 
- Điện áp hai đầu mạch: LC L CU U U  , (coi như UR =0) 
- Tổng trở của mạch: LC L CZ Z Z  , (coi như R = 0) 
- Độ lệch pha của u và i: L C
Z Z
tan
0 2
 
     
Nếu L C L CU U Z Z   thì độ lệch pha là
2

Nếu L C L CU U Z Z   thì độ lệch pha là 
2

 
b. Mạch điện mà cuộn dây không thuần cảm 
Cho mạch điện xoay chiều RLC trong đó cuộn dây không thuẩn cảm mà có thêm một điện trở r. Khi đó 
R và r được gọi là tổng trở thuẩn của mạch và do R, r nối tiếp nên tổng trở thuần kí hiệu là 
00 R R r
R R r U U U    
Trong tất cả các công thức tính toán thì chúng ta coi R0 như những công thức khi tính toán có R 
- Điện áp của mạch điện:      
0
2 222
R L C R r L CU U U U U U U U       
- Tổng trở của mạch điện:      
2 222
0 L C L CZ R Z Z R r Z Z       
- Độ lệch pha của u và i: L C u i
Z Z
tan ,
R r

     

Nhận xét: Cuộn dây có thêm điện trở hoạt động r nên có thể coi như một mạch điện RL thu nhỏ. Các 
công thức tính toán với cuộn dây cũng như tính toán với đoạn mạch RL đã khảo sát ở trên 
- Điện áp hai đầu cuộn dây: 2 2d r LU U U  
- Tổng trở của mạch: 2 2d LZ r Z  
- Độ lệch pha của ud và i :
L
d
Z
tan
r
  điện áp ud nhanh pha hơn i góc φd hay 
dd u i
   
Chú ý: Trong một số bài toán mà khi đề bài cho " nhập nhằng" không biết được cuộn dây có thuần cảm 
hay không hoặc đôi khi yêu cầu chứng minh rằng cuộn dây có thêm điện trở hoạt động r thì ta làm theo 
cách sau 
 Trang 7 
- Giả sử rằng cuộn dây không có điện trở hoạt động, r = 0 
- Thiết lập các biểu thức với r = 0 thì sẽ mâu thuẫn với giả thiết cho 
- Kết luận là cuộn dây phải có điện trở hoạt động r ≠ 0 
IV. CÔNG SUẤT CỦA MẠCH ĐIỆN XOAY CHIỀU 
1. Công suất trung bình: P = UIcos 
2. Điện năng tiêu thụ: W = P.t 
3. Hệ số công suất: cos = 
U
UR = 
Z
R
 ( 0  cos 1). 
 Mạch chỉ có L: c 0 P 0
2
os

       . Mạch điện chỉ có cuộn cảm thuần L không tiêu thụ 
công suất 
 Mạch chỉ có tụ C: c 0 P 0
2
os

        . Mạch điện chỉ có tụ C không tiêu thụ công suất 
 Mạch chỉ có điện trở R: 2
R
0 c 1 R Z P UI I R
Z
os           
 Mạch RL (cuộn dây thuần cảm): 
- Hệ số công suất: 
2 2
L
R R
c
Z R Z
os  

- Công suất của mạch: 2P UIc I Ros   với 
2 2
L
U
I
R Z


- Công suất hao phí dao tỏa nhiệt trên R: 2RP I R 
 Mạch RC: 
- Hệ số công suất: 
2 2
C
R R
c
Z R Z
os  

- Công suất của mạch: 2P UIc I Ros   với 
2 2
C
U
I
R Z


- Công suất hao phí dao tỏa nhiệt trên R: 2RP I R 
 Mạch RL (cuộn dây có thêm r): 
- Hệ số công suất: 
 
2 2
L
R R
c
Z R r Z
os  
  
- Công suất của mạch: 2P UIc I Ros   với 
 
2 2
L
U
I
R r Z

 
- Công suất hao phí dao tỏa nhiệt trên R: 2RP I R 
 Trang 8 
4. Đoạn mạch RLC có R thay đổi 
 Imax; ULmax ;UCmax R 0  
 Khi R = ZL-ZC
2
max R max
U U
P ;U
2R 2
   
 Khi R = R1 hoặc R = R2 thì P có cùng giá trị. Ta có 
2
2
1 2 1 2 L C
U
R R ; R R (Z Z )
P
    
Và khi 1 2R R R thì 
2
ax
1 22
M
U
P
R R
 Trường hợp cuộn dây có điện trở R0 (hình vẽ) 
 Khi 
2 2
L C 0 Max
L C 0
U U
R Z Z R P
2 Z Z 2(R R )
     
 
 Khi 
2 2
2 2
0 L C RMax 2 2
00 L C 0
U U
R R (Z Z ) P
2(R R )2 R (Z Z ) 2R
     
  
5. Đoạn mạch RLC có L thay đổi 
- Khi 
2
1
L
C


 thì Imax; Pmax; URmax ;UCmax; = 0 (u,i cùng pha); cos max = 1 ; còn ULCMin 
- Khi 
2 2
C
L
C
R Z
Z
Z

 thì 
2 2
C
LMax
U R Z
U
R

 và 2 2 2 2 2 2LMax R C LMax C LMaxU U U U ; U U U U 0      
- Với L = L1 hoặc L = L2 thì UL có cùng giá trị thì ULmax khi 
1 2
1 2
L L L 1 2
2L L1 1 1 1
( ) L
Z 2 Z Z L L
   

- Với L = L1 hoặc L = L2 thì I hoặc P có cùng giá trị thì ZL1 – ZC = ZC – ZL2 
- Khi 
2 2
C C
L
Z 4R Z
Z
2
 
 thì RLMax 2 2
C C
2UR
U
4R Z Z

 
 Lưu ý: R và L mắc liên tiếp nhau 
6. Đoạn mạch RLC có C thay đổi 
- Khi 
2
1
C
L


 thì Imax; Pmax; URmax ; ULmax; = 0 (u,i cùng pha); cos max = 1; còn ULCMin 
- Khi 
2 2
L
C
L
R Z
Z
Z


thì 
2 2
L
CMax
U R Z
U
R

 và 2 2 2 2 2 2CMax R L CMax L CMaxU U U U ; U U U U 0      
- Khi C = C1 hoặc C = C2 thì UC có cùng giá trị thì UCmax khi 
1 2
1 2
C C C
C C1 1 1 1
( ) C
Z 2 Z Z 2

    
- Khi C = C1 hoặc C = C2 thì I hoặc P có cùng giá trị thì ZL – ZC1 = ZL – ZC2 
- Khi 
2 2
L L
C
Z 4R Z
Z
2
 
 thì RCMax 2 2
L L
2UR
U
4R Z Z

 
 Lưu ý: R và C mắc liên tiếp nhau 
7. Mạch RLC có  thay đổi 
- Khi 
1
LC
  thì Imax; Pmax; URmax; = 0 (u,i cùng pha); cos max = 1 ; còn ULCMin 
A B 
C R L,R0 
 Trang 9 
- Khi 
2
1 1
C L R
C 2


2 2
2
2LC R C


thì LMax 2 2
2U.L
U
R 4LC R C


- Khi 
21 L R
L C 2
  
2 2
2 2
2LC R C
2L C

 thì CMax 2 2
2U.L
U
R 4LC R C


- Với  = 1 hoặc  = 2 thì I hoặc P hoặc UR có cùng một giá trị thì IMax hoặc PMax hoặc URMax khi 
1 2   tần số 1 2f f f 
8. Hai đoạn mạch AM gồm R1L1C1 nối tiếp và đoạn mạch MB gồm R2L2C2 mắc nối tiếp có 
AB AM MBU U U   uAB; uAM và uMB cùng pha  tan AB = tan AM = tanMB 
9. Hai đoạn mạch R1L1C1 và R2L2C2 cùng u hoặc cùng i có pha lệch nhau  
Với 1 1
L C
1
1
Z Z
tan
R

  và 2 2
L C
2
2
Z Z
tan
R

  (giả sử 1 > 2) 
Có 1 – 2 =   
1 2
1 2
tan tan
tan
1 tan tan
  
 
  
Trường hợp đặc biệt  = /2 (vuông pha nhau) thì tan1tan2 = -1. 
Ví dụ 
 Mạch điện ở (hình 1) có uAB và uAM lệch pha nhau  
Ở đây 2 đoạn mạch AB và AM có cùng i và uAB chậm pha hơn uAM 
tan tan
tan
1 tan tan

      

AM AB
AM AB
AM AB
 
   
 
Nếu uAB vuông pha với uAM thì tan tan =-1 1

  L CLAM AB
Z ZZ
R R
  
 Mạch điện ở (hình 2) Khi C = C1 và C = C2 (giả sử C1 > C2) thì i1 và i2 lệch pha nhau  
Ở đây hai đoạn mạch RLC1 và RLC2 có cùng uAB 
Gọi 1 và 2 là độ lệch pha của uAB so với i1 và i2 thì có 1 > 2  1 - 2 =  
 Nếu I1 = I2 thì 1 = -2 = /2 
 Nếu I1  I2 thì tính 
1 2
1 2
tan tan
tan
1 tan tan
 

 

 

V. TRUYỀN TẢI ĐIỆN NĂNG ĐI XA - MÁY BIẾN ÁP 
1. Bài toán truyền tải điện năng 
- Công suất máy phát: Pphát = Uphát.I 
- Công suất hao phí: Phaophí = rI
2 = 
phát
phát
r
U
P
- Giảm hao phí có hai cách: 
+) Giảm r: Cách này rất tốn kém chi phí, ít sử dụng. 
+) Tăng U: Bằng cách dùng thiết bị biến đổi điện áp (máy biến áp), cách này có hiệu quả. 
2. Máy biến áp 
a) Định nghĩa: là thiết bị có khả năng biến đổi điện áp xoay chiều. 
R L CMA B
Hình 1 
R L CMA B
Hình 2 
 Trang 10 
b) Cấu tạo: Gồm một khung sắt non có pha silíc (lõi biến áp) và 2 cuộn dây dẫn quấn trên 2 cạnh của 
khung. Cuộn dây nối với nguồn điện gọi là cuộn sơ cấp. Cuộn dây nối với tải tiêu thụ gọi là cuộn thứ 
cấp. 
c) Nguyên tắc hoạt động: Dựa trên hiện tượng cảm ứng điện từ. 
Dòng điện xoay chiều trong cuộn sơ cấp gây ra biến thiên từ thông trong cuộn thứ cấp làm phát sinh 
dòng điện xoay chiều. 
d) Công thức 
- N1, U1, I1 là số vòng dây, hiệu điện thế, cường độ dòng điện cuộn sơ cấp. 
- N2, U2, I2 là số vòng dây, hiệu điện thế, cường độ dòng điện cuộn thứ cấp. 
1
2
2
1
1
2
N
N
I
I
U
U
 
e) Ứng dụng: Truyền tải điện năng, nấu chảy kim loại, hàn điện 
VI. MÁY PHÁT ĐIỆN XOAY CHIỀU MỘT PHA 
- Phần cảm: Là nam châm tạo ra từ thông biến thiên bằng cách quay quanh một trục (gọi là rôto) 
- Phần ứng: Gồm các cuộn dây giống nhau cố định trên một vòng tròn. 
Tần số dòng điện xoay chiều: f = pn. Trong đó: p số cặp cực, n số vòng/giây. 
VII. MÁY PHÁT ĐIỆN XOAY CHIỀU BA PHA 
1. Cấu tạo và nguyên tắc hoạt động 
Máy phát điện xoay chiều ba pha là máy tạo ra ba suất điện động xoay chiều hình sin cùng tần số, cùng 
biên độ và lệch pha nhau 
2
3

. 
Cấu tạo: Gồm ba cuộn dây hình trụ giống nhau gắn cố định trên một vòng tròn lệch nhau 1200. Một nam 
châm quay quanh tâm O của đường tròn với tốc độ góc không đổi. 
Nguyên tắc: Khi nam châm quay từ thông qua ba cuộn dây biến thiên lệch pha 
2
3

 làm xuất hiện ba suất 
điện động xoay chiều cùng tần số, cùng biên độ, lệch pha 
2
3

2. Cách mắc mạch ba pha: Mắc hình sao và hình tam giác. 
- Máy phát mắc hình sao: Udây = 3 Upha 
- Máy phát mắc hình tam giác: Ud = Up 
- Tải tiêu thụ mắc hình sao: Id = Ip 
- Tải tiêu thụ mắc hình tam giác: Id = 3 Ip 
3. Ưu điểm 
- Tiết kiệm được dây dẫn 
- Cung cấp điện cho các động cơ ba pha. 
VIII. ĐỘNG CƠ KHÔNG ĐỒNG BỘ 
- Tạo ra từ trường quay. 
- Khung dây dẫn kín (có thể quay xung quanh trục trùng với trục quay của từ trường) đặt trong từ trường 
quay sẽ quay đuổi theo từ trường đó với tốc độ nhỏ hơn. 
- Tốc độ góc của khung luôn luôn nhỏ hơn tốc độ góc của từ trường, nên động cơ hoạt động theo nguyên 
tắc này gọi là động cơ không đồng bộ. 
IX. ĐỘNG CƠ KHÔNG ĐỒNG BỘ BA PHA 
 Trang 11 
- Stato: Gồm ba cuộn dây có dòng điện xoay chiều giống nhau, đặt lệch 1200 trên một vòng tròn tạo nên 
từ trường quay. 
- Rôto: Khung dây dẫn quay dưới tác dụng của từ trường quay. 
- Sử dụng hệ dòng điện 3 pha để tạo nên từ trường quay 
+) Cảm ứng từ do ba cuộn dây tạo ra tại O: tωcosBB 01  , )
3
π2
tωcos(BB 02  , )
3
π4
tωcos(BB 03  
+) Cảm ứng từ tổng hợp tại O: 321 BBBB  . Có độ lớn 0B
2
3
B  và có đầu mút quay xung quanh O 
với tốc độ góc . 
B. VÍ DỤ 
Ví dụ 1: Dòng điện chạy qua đoạn mạch xoay chiều có dạng i = 2cos(100πt) (A), hiệu điện thế giữa hai 
đầu đoạn mạch có giá trị hiệu dụng là 12V, và sớm pha π/3 so với dòng điện. 
a) Tính chu kỳ, tần số của dòng điện 
b) Tính giá trị hiệu dụng của dòng điện trong mạch 
c) Tính giá trị tức thời của dòng điện ở thời điểm t = 0,5 (s) 
d) Trong một giây dòng điện đổi chiều bao nhiêu lần 
e) Biểu thức của hiệu điện thế giữa hai đầu đoạn mạch là 
ĐS: a) T = 0,02 (s); f = 50 (Hz); b) I 2 ; c) i = 0 
d) Trong 1 (s) dòng điện đổi chiều 100 lần 
e)  u 12 2c 100 t V
3
os
 
   
 
Ví dụ 2: Một khung dây dẫn có diện tích S = 500cm2 gồm 150 vòng dây quay đều với vận tốc 3000 
vòng/phút trong một từ trường đều có cảm ứng từ B

vuông góc với trục quay của khung và có độ lớn B 
= 0,002 T. Tính 
a) Từ thông cực đại gửi qua khung 
 Trang 12 
b) Suất điện động cực đại 
ĐS: a)  30 1,5.10 bW
  ; b)  0E 0, 47 V 
Ví dụ 3: Một khung dây dẹt hình chữ nhật gồm 500 vòng dây, diện tích mỗi vòng dây là 53,5 cm2, quay 
đều với tốc độ góc là 3000 vòng/phút quanh trục xx' trong một từ trường đều có B = 0,02T và đường 
cảm ứng từ vuông góc với trục quay xx'. Tính suất điện động hiệu dụng xuất hiện trong khung 
ĐS:  E 11,88 V 
Ví dụ 4: Đặt vào hai đầu mạch điện có chứa điện trở R 55  một điện áp xoay chiều có biểu thức 
 u 110cos 100 t V
2
 
   
 
a) Viết biểu thức cường độ dòng điện qua mạch 
b) Tính nhiệt lượng tỏa ra trên điện trở trong 10 phút 
ĐS: a)  i 2cos 100 t A
2
 
   
 
; b)  Q 66 kJ 
........................................................................................................................................................................
........................................................................................................................................................................
........................................................................................................................................................................
....................................................................................................................................................... 
Ví dụ 5: Đặt vào hai đầu tụ điện  
410
C F



 một điện áp xoay chiều có biểu thức 
 u 100 2c 100 t Vos  . Viết biểu thức cường độ dòng điện qua tụ điện. 
ĐS:  i 2c 100 t A
2
os
 
   
 
..............................................................................................................................................

Tài liệu đính kèm:

  • pdfDong_dien_xoay_chieu_on_thi_dai_hoc.pdf