Bài giảng dòng điện xoay chiều 1

§Æng ViÖt Hïng Bµi gi¶ng Dßng ®iÖn xoay chiÒu

Mobile: 0985074831

I. MẠCH ĐIỆN CHỈ CÓ ĐIỆN TRỞ THUẦN R

Đặc điểm:

♦ Điện áp và dòng điện trong mạch cùng pha với nhau (tức φu = φi): R oR R

o

u U cos(ωt) U 2cos(ωt)

i I cos(ωt)

 = = 

 =

♦ Định luật Ohm cho mạch

R

oR R

o

u

i

R

U U

I I

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 Ω 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:

a) Ta có o

o o

U 110 U 110V,R 55 I 2A.

R 55

= = Ω → = = =

Do mạch chỉ có R nên u và i cùng pha. Khi đó u i

π π

φ φ i 2cos 100πt A

2 2

 

= = ⇒ = +    

b) Nhiệt lượng tỏa ra trên điện trở R trong 10 phút: ( )

2

2

2 0

I

Q I Rt Rt 2 .55.10.60 66000J 66kJ.

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:

♦ Điện áp nhanh pha hơn dòng điện góc π/2 (tức φu = φi + π/2):

L oL L

o

u U cos(ωt) U 2cos(ωt)

π

i I cos ωt

2

 = = 

    = −     

♦ Cảm kháng của mạch: ZL = ωL = 2πf.L

♦ Định luật Ohm cho mạch

oL oL oL

o

L

L L oL oL

L L

U U U I

Z ωL 2πfL

U U U U I

Z ωL 2Z 2ωL



= = = 





 = = = = 



♦ 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

Bài giảng 2:

CÁC LOẠI ĐOẠN MẠCH ĐIỆN XOAY CHIỀU