Bài giảng Vật lí 12 - Bài 12: Đại cương về dòng điện xoay chiều

 Kiểm tra 
◆ Một vật dao động điều hoà thì đại lượng nào 
 sau đây biến thiên điều hoà theo thời gian? 
 A.Chu kì. B.Tần số C. Li độ. D. Cơ năng.
 ĐÁP ÁN C
 ◆ Định nghĩa dòng điện không đổi ?
 Là dòng điện có chiều và cường độ không thay 
 đổi theo thời gian.
 q
 I = 
 t Chúng ta hãy quan sát một số thí nghiệm hình 
ảnh nguyên tắc tạo ra dòng điện cảm ứng đã học ở 
lớp 11 
 S
 Làm thế nào tạo 
 ra được dòng 
 N điện xoay chiềuAM ? PE KẾ * Nam ch©m cè ®Þnh
 * Vßng d©y dÉn di chuyÓn
S N
 §a vßng d©y dÉn l¹i gÇn nam ch©m S N
 §a vßng d©y dÉn ra xa nam ch©m CHƯƠNG III: DÒNG ĐIỆN XOAY CHIỀU
 Đ
 Em hãy dự 
 đoán xem hiện 
 tượng gì sẽ xẩy 
 ra khi nam 
 châm quay ?
 S N n
 Đây chính là nguyên tắc tạo ra dòng điện xoay chiều BÀI 12: ĐẠI CƯƠNG VỀ DÒNG ĐIỆN 
 XOAY CHIỀU 
 I. KHÁI NIỆM VỀ 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 côsin, với dạng tổng 
quát.
 it = I0 cos( + )
 Dòng điện xoay 
 * i lµ c­êng ®é tøc thêi. chiều là gì ?
 * I 0 lµ c­êng ®é cùc Em®¹i. hãy cho biết ý 
 0 nghĩa các đại lượng 
 trong2  phương trình 
 *  >0 lµ tÇn sè gãc, T = v µ f = .
  ? 2
 * =  t + lµ pha cña i vµ lµ pha ban ®Çu. C2
 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 = 5cos 100 t + (A)
 4 
 b) i = 2 2 cos 100 t − (A)
 3 
 c) i = −5cos100 t(A) a)
 I = 5 (A); f = 50 (Hz); T = 0,02 (s)
 0 
 ω = 100i = 5(rad/s);cos 100 φ =t + /4 (rad)(A)
 4 
 b) i = 2 2 cos 100 t − (A)
 3 
I0 = 2 2 (A); T = 0,02 (s); f = 50 (Hz)
 ω = 100 (rad/s); φ = - /3 (rad) c)
 i = 5cos(100 t + )(A)
 ◆ I0 = 5 (A)
 ◆ ω = 100 (rad/s)
 ◆ T = 0,02 (s)
 ◆ f = 50 (Hz)
 ◆ φ = (rad)
 i = −5cos100 t(A) 12 ĐẠI CƯƠNG VỀ DÒNG ĐIỆN XOAY CHIỀU
ĐỒ THỊ CỦA DÒNG ĐIỆN XOAY CHIỀU
 i
 I0
 T 3T i = I0 cost
 t
 0 2 2
 T
 - I0
 i
 I0 i = I cos(t + )
 T 3T 0
 t
 2 2
 T
 0
 - I0 12 ĐẠI CƯƠNG VỀ DÒNG ĐIỆN XOAY CHIỀU
 C3: Trên hình vẽ đồ thị nhình sin cắt trục tọa độ tại những 
 điểm có tọa độ bằng bao nhiêu?
 i
 I0
 i
 0 t
 0 T/8
Cắt trục hoành T
 T T 3T
 i = 0 khi t = + =
 1 1 8 4 8
 3T T
 in = 0 khi t = + (n −1)
 n 8 2 12 ĐẠI CƯƠNG VỀ DÒNG ĐIỆN XOAY CHIỀU
C3: Trên hình vẽ đồ thị nhình sin cắt trục tọa độ tại những 
 điểm có tọa độ bằng bao nhiêu?
 i
Cắt trục tung i = i0 I0
 ứng với t = 0 i0
 2 t
i = I cos( t + ) T/8
 0 T 0
 T
 2 T 
Khi t = T/8 thì I = I
 0 I0 = I0 cos( + ) = I0 cos( + )
 T 8 4
 cos( + ) =1 = −
 4 4
 i0 =I0 cos(- /4) = I0 / 2 =I 12 ĐẠI CƯƠNG VỀ DÒNG ĐIỆN XOAY CHIỀU
II. NGUYÊN TẮC TẠO RA DÒNG ĐIỆN XOAY CHIỀU
Cho một cuộn dây dẫn dẹt hình tròn hai đầu khép kín, 
quay xung quanh một trục cố địnhEm đồnghãy cho phẳng biết với 
cuộn dây đặt trong một từ trường nguyênđều B có tắc phương 
vuông góc với trục quay. chung tạo ra 
 dòng điện xoay 
 chiều ?
 B 12 ĐẠI CƯƠNG VỀ DÒNG ĐIỆN XOAY CHIỀU
II. NGUYÊN TẮC TẠO RA DÒNG ĐIỆN XOAY CHIỀU
 Giả sử t = 0, góc = 0 
Giả sử t = 0, góc 
 Tại thời điểm t>0 từ thông 
 = NBS 
 qua0 cuộn dây có biểu thức 
Tạinhư thời thế điểm nào ?t>0 từ thông 
qua cuộn dây có biểu thức: 
  = NBS cos = NBS cost
 Trong cuén d©y xuÊt hiÖn suÊt 
 Trong cuén d©y xuÊt hiÖn suÊt 
 ®iÖn ®éng c¶m øng ®îc tÝnh theo 
 ®iÖn ®éng c¶m øng ®îc tÝnh theo 
 c«ng thøc :
 c«ng thøc nµo?d
 e = − = NBS sin t
 dt 12 ĐẠI CƯƠNG VỀ DÒNG ĐIỆN XOAY CHIỀU
II. NGUYÊN TẮC TẠO RA DÒNG ĐIỆN XOAY CHIỀU
Nếu cuộn dây khép kín có điện trở R thì cường 
độ dòng điện cảm ứngNếu cho cuộn b dâyởi khép 
 NBSkín có điện trở R thì 
 i = sincường đột dòng 
 R điện cảm ứng tại 
 thời điểm t tính như 
i lµ dßng ®iÖn xoay chiÒu trongthế nào cuén d©y
 NBS
cã tÇn sè gãc  vµ cêng ®é cùc ®¹i I 0=
 R
Vậy nguyên tắc tạo ra dòng điện xoay chiều dựa trên 
hiện tượng cảm ứng điện từ: khi từ thông qua một 
vòng dây kín biến thiên điều hoà. 12 ĐẠI CƯƠNG VỀ DÒNG ĐIỆN XOAY CHIỀU
II. NGUYÊN TẮC TẠO RA DÒNG ĐIỆN XOAY CHIỀU
 Các em tham khảo mô hình đơn giản của máy phát điện 
 xoay chiều
 B
 n
 ) 
 12 ĐẠI CƯƠNG VỀ DÒNG ĐIỆN XOAY CHIỀU
III. GIÁ TRỊ HIỆU DỤNG
 Cường độ hiệu dụng của cường độ 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 
 Nhắc2 lại
bởi dòng điện khôngQ =đ ổRIi ấty bằng công suất trung 
 biểu thức định luật 
bìnhQ tiêu là l ượthụng trong điện R năng bởi tiêudòng th điụ ệtrênn xoay R chiều 
 Jun – Lenxơ?
nói trên.
 I = I0 / 2
 Giá trị cực đại 
 Giá trị hiệu dụng 
 = 2
 Hiệu điện thế hiệu dụng:
 U =U0 / 2
 XD TÓM TẮT NỘI DUNG
◆ Dòng điện xoay chiều được hiểu là dòng điện có 
 cường độ là hàm số sin hay côsin của thời gian
◆ Những đại lượng đặc trưng cho dòng điện xoay 
 chiều (CĐDĐ, điện áp, )
 - Các giá trị tức thời, cực đại, hiệu dụng
 - Tần số góc, chu kỳ, tần số
 - Pha ban đầu
◆ Khi tính toán, đo lường, các mạch điện xoay 
 chiều, chủ yếu sử dụng các giá trị hiệu dụng
◆ Tạo ra dòng điện xoay chiều bằng máy phát điện 
xoay chiều dựa trên hiện tượng cảm ứng điện từ Vận dụng
 Câu 1 : Điện áp tức thời giữa 2 đầu của một 
 đoạn mạch xoay chiều là : u = 80cos100 t(V )
 Tần số góc của dòng điện bằng bao nhiêu?
 A. 50 (Hz) B. 100 (Hz)
 C. 100 (Hz) D. 100 (rad/s)
 Câu 2 : Điện áp tức thời giữa 2 đầu của một 
 đoạn mạch xoay chiều là:
 Điện áp hiệu dụng giữa 2 đầu đoạn mạch là bao 
 nhiêu?
A. 80V B. 40V C. 80 2 V D. 40 2 V Dặn dò
◆ Trả lời câu hỏi 1, 2 trang 66 SGK
Làm bài tập 3,4,5,6,7 và 10 trang 66
Đọc trước bài 13 :
 CÁC MẠCH ĐIỆN XOAY CHIỀU
Cảm ơn quí thÇy cô đã đến dự giờ
 CHÚC CÁC EM HỌC TỐT 
 HẾT