Home › Tổng Hợp › dòng điện xoay chiều lớp 12

Công Thức Tổng Hợp Về Dòng Điện Xoay Chiều Lớp 12 Của Thầy Chu Văn Biên

Admin - 31/08/2023 15

Các mạch điện chuyển phiên chiều là nền tảng quan trọng trong chương trình Vật lý 12. Do đó các em cần nắm chắc triết lý kết hợp với làm bài xích tập nhằm mục đích đạt được tác dụng cao. VUIHOC sẽ cung ứng đến các bạn những triết lý trọng chổ chính giữa cùng một số dạng bài tập luyện tập trong nội dung bài viết dưới đây nhé!

1. Độ lệch sóng giữa hiệu điện gắng U và cường độ mẫu điện I

Ta có hiệu điện thế U và cường độ điện I có mối liên hệ như sau:

$i=I_0.cosomega t ightarrow u=U_0cos(omega t+ varphi)$

$varphi=varphi _u-i$: độ lệch trộn giữa u và i

Ta có:

$varphi>0$: u sớm pha so với i.

$varphi

$varphi=0$: u cùng trộn với i.

2. Mạch năng lượng điện xoay chiều chỉ tất cả điện trở R

2.1. Khảo sát mạch năng lượng điện xoay chiều chỉ bao gồm điện trở

Nối nhì đầu R vào điện áp luân phiên chiều

$u=U_0cosomega t$

→ $i=fracuR=fracU_0Rcosomega t=fracUR.2cos\omega t$

→ $i=I_0cosomega t$

→ $i=Isqrt2cosomega t$

2.2. Định lao lý Ohm vào mạch năng lượng điện xoay chiều chỉ gồm điện trở

Định luật: Điện trở có giá trị bằng mến số giữa điện áp hiệu dụng và điện trở của mạch là cường độ hiệu dụng vào mạch điện xoay chiều.

Bạn đang xem: Dòng điện xoay chiều lớp 12

$I=fracUR$

Nhân xét: UR cùng trộn với i lúc cường độ tức thời trong mạch cùng pha với điện áp tức thời hai đầu mạch.

3. Mạch năng lượng điện xoay chiều chỉ bao gồm tụ điện

3.1. điều tra khảo sát mạch năng lượng điện xoay chiều chỉ tất cả tụ điện

Giữa nhì bản của tụ điện, điện áp u

$u=U_0cosomega t=Usqrt2cosomega t$

Bản mặt trái của tụ điện có điện tích

$q=C.u=C.U.sqrt2cosomega t$

Dòng điện có chiều như hình vẽ tại điểm t, điện tích tụ tăng. Điện tích trên bảng tăng $Delta q$, sau khoảng thời gian $Delta t$

→ $i=fracDelta qDelta t$

Với $Delta q, Delta t ightarrow 0$ suy ra $i=fracdqdtq=-omega C.U.sqrt2sinomega t$

$Leftrightarrow i=omega C.U.sqrt2cos(omega t+fracpi2)$

Có: $I=Uomega C ightarrow i=I.sqrt2cos(omega t); u=U.sqrt2cos(omega t-fracpi2)$

Thêm vào đó $Z_C=frac1omega_C ightarrow I=fracUZ_C$

Dung kháng của mạch là ZC, $Omega$ là 1-1 vị

Nắm trọn bí mật giải mọi dạng bài bác tập về mạch điện xoay chiều ngay

3.2. Định giải pháp Ohm vào mạch năng lượng điện xoay chiều chỉ bao gồm tụ điện

Ta có định luật:

Tụ điện có giá trị bằng thương số của điện áp hiệu dụng giữa nhị đầu mạch cũng như dung kháng của mạch là cường độ hiệu dụng ở trong mạch điện chuyển phiên chiều.

$I=fracUZ_C$

3.3. đối chiếu pha giao động của u
C và i

So với UC i sớm trộn $fracpi2$ tốt còn được coi là UC trễ trộn so với i

3.4. Ý nghĩa của dung kháng

Đại lượng biểu hiện cho sự cản trở của dòng điện xoay chiều của tụ điện là ZC.

Dòng điện luân phiên chiều có tần số cao(còn điện thoại tư vấn là cao tần) chuyển hẳn sang tụ điện thuận lợi hơn so với mẫu điện xoay chiều gồm tần số thấp.

ZC sẽ làm đến i sớm pha $fracpi2$ đối với UC.

4. Mạch năng lượng điện xoay chiều chỉ có cuộn cảm thuần

4.1. Hiện tượng tự cảm vào mạch điện xoay chiều

Cuộn cảm có điện trở không đáng kể khi loại điện luân phiên chiều chạy qua cuộn cảm và xảy ra hiện tượng tự cảm là cuộn cảm thuần.

Từ thông tự cảm, dòng điện chạy qua cuộn cảm: $varphi=Li$: độ tự cảm của cuộn cảm là L

Suất điện động tự cảm, i là dòng điện luân chuyển chiều là: $e=-LfracDelta iDelta t$

$e=-LfracDelta iDelta t$, lúc $Delta t ightarrow 0$

4.2. Khảo sát điều tra mạch năng lượng điện xoay chiều chỉ có cuộn cảm thuần

Đặt i trong mạch sẽ là $i=Isqrt2cosomega t$, được đặt vào một điện áp luân phiên chiều vào nhị đầu L

Hai đầu cuộn cảm thuần có điện áp tức thời là:

$u=Lfracdidt=-omega L.I.sqrt2sinomega t$

→ $u=omega L.I.sqrt2cos(omega t+fracpi2)$

→ $u=omega L.I$

Từ đó có $I=fracUomega L$

Lại có $Z_L=omega_L ightarrow I=fracUZ_L$

Cảm kháng của mạch là ZL, 1-1 vị $Omega$.

4.3. Định công cụ Ohm trong mạch năng lượng điện xoay chiều chỉ gồm cuộn cảm thuần

Cường đồ hiệu dụng có giá trị bằng mến số của điện áp hiệu dụng và cảm kháng của mạch trong mạch điện chuyển phiên chiều có cuộn cảm thuần.

$I=fracUZ_L$

4.4. So sánh pha giao động của u
L với i

So với UL, i trễ pha $fracpi2$, và so với i UL sớm trộn $fracpi2$

4.5. Ý nghĩa của cảm kháng

Sự cản trở dòng điện luân phiên chiều của cuộn cảm là ZL: đại lượng biểu hiện sự cản trở dòng điện.

Cuộn cảm L phệ sẽ cản trở nhiều đối với dòng điện xoay chiều, quan trọng đặc biệt với dòng điện xoay chiều cao tần.

Khi i trễ trộn $fracpi2$ so với u là do ZL .

5. Một số bài tập trắc nghiệm về những mạch điện xoay chiều (có đáp án)

Sau trên đây là một số câu trắc nghiệm giúp các em luyện tập đầy đủ nhất về tất cả các dạng của mạch điện luân chuyển chiều, các em học sinh tham khảo và luyện tập thêm.

Câu 1:

Điện trở thuần R = 100$Omega$, là điện áp giữa nhì đầu của một mạch điện luân phiên chiều với biểu thức $u=200sqrt2cos(100pi t+fracpi4)(V)$. Cường độ của dòng điện là

A. $i=sqrt2cos(200pi t+fracpi2) (A)$

B. $i=sqrt2cos(100pi t+fracpi2) (A)$

C. $i=2sqrt2cos(100pi t+fracpi2) (A)$

D. $i=2sqrt2cos(100pi t+fracpi4) (A)$

Câu 2:

Điện dụng $C=frac10^-4pi(F)$, điện áp giữa nhì đầu một đoạn mạch điện chuyển phiên chiều và biểu thức là $u=100sqrt2cos(100pi t)(V)$. Cường độ dòng điện của trong mạch là:

A. $i=2sqrt2cos(100pi t+fracpi2)(A)$

B. $i=sqrt2cos(100pi t+fracpi2)(A)$

C. $i=2sqrt2cos(100pi t-fracpi2)(A)$

D. $i=2sqrt2cos(200pi t+fracpi2)(A)$

Câu 3:

$u=U_0cos2pi ft (U_0)$giữ nguyên còn f sẽ thế đổi được đặt vào nhì đầu mạch có tụ điện. Chọn phát biểu đúng sau:

A. So với cường độ dòng điện trong đoạn mạch, điện áp giữa nhị đầu đoạn mạch sớm pha $fracpi2$

B. Khi tần số f càng lớn lúc cường độ dòng điện hiệu dụng trong đoạn mạch.

C. Tần số f càng lớn thì dung kháng của tụ điện càng lớn.

Xem thêm: Khăn đóng áo dài khăn xếp cho bé, áo dài khăn đóng cho bé

D. Tần số f ko đổi khi cường độ dòng điện hiệu dụng vào đoạn mạch.

Câu 4:

Có $u=100sqrt2cos(100pi t)(V)$ là giữa nhì đầu của cuộn cảm thuần là điện áp.

Với I = 5A trong cường độ hiệu dụng, chọn biểu đồ đúng:

A. $i=5sqrt2cos(100pi t-fracpi2)(A)$

B. $i=5cos(100pi t-fracpi2)(A)$

C. $i=5sqrt2cos(200pi t-fracpi2)(A)$

D. $i=5sqrt2cos(100pi t+fracpi2)(A)$

Câu 5:

Khi có điện trở R trong đoạn mạch thì sẽ:

A. Sự cộng hưởng điện trong mạch

B. Tuân thủ theo đúng định luận Ôm là I và U

C. Hiệu điện thế muộn pha hơn cường độ dòng điện

D. Hiệu điện thế sẽ sớm rộng cường độ dòng điện

Câu 6:

Ta có $u=U_ocos(100pi t-fracpi6) s$ được tính bằng t vào tụ điện có điện dung $frac15 m
F$. Cường độ dòng điện trong mạch là 3,0 A, ở thời điểm điện áp giữa hai đầu tụ điện là 200 V. Ta có biểu thức:

A. $i=5cos(100pi t+fracpi3)A$

B. $i=cos(100pi t+fracpi3)A$

C. $i=5cos(100pi t-fracpi6)A$

D. $i=cos(100pi t-fracpi6)A$

Câu 7:

Điện trở thuần R = 40W là mạch điện xoay chiều, hệ số tự cảm $L = frac0,8pi(H)$ là một cuộn thuần cảm và tụ điện dung $C=frac2pi.10^-4F$ mắc nối tiếp. Ta có $i=3cos(100pi t)(A)$ là dòng điện qua mạch. Toàn mạch có tổng trở là:

A. 30 $Omega$

B. 40$Omega$

C. 50$Omega$

D. 60$Omega$

Câu 8:

Ta có điện trở thuần R = 80W là mạch điện luân phiên chiều, độ tự cảm L = 64m
H và điện dung C = 40$mu$F. F là tần số dòng điện bằng 50 Hz. Tổng đoạn mạch tổng trở là:

A. 50$Omega$

B. 80$Omega$

C. 100$Omega$

D. 90$Omega$

Câu 9:

$R=100sqrt3$ W vào mạch điện không phân nhánh, có tụ điện $C=frac10^-42p(F)$ ở cuộn dây thuần cảm L. Điện thể $u=100sqrt2cos100p$, đặt 2 đầu mạch điện. Có hiệu điện thế ULC= 50V, có hiệu điện thế chậm pha hơn dòng điện. Giá trị của L sẽ là:

A. 0,001H

B. 0,420H

C. 0,324H

D. 0,318H

Câu 10:

Ta có $u=u_0 cos(120pi t+fracpi3)V$ và độ tự cảm $L=frac16piH$ vào nhị đầu cuộn cảm thuần. Điện áp giữa nhị đầu cuộn cảm $40sqrt2$ thì có 1A là cường độ dòng điện. Ta có dòng điện qua cuộn cảm là:

A. $i=3sqrt2cos(120pi t-fracpi6)(A)$

B. $i=3cos(120pi t-fracpi6)(A)$

C. $i=2sqrt2cos(120pi t-fracpi6)(A)$

D. $i=2cos(120pi t+fracpi6)(A)$

Đáp án:

D	B	B	A	B
A	C	C	D	B

Để giúp những em học sinh thành thạo định hướng về các mạch năng lượng điện xoay chiều và ứng dụng vào các bài tập,bài giảng sau đâythầy Nguyễn Huy Tiến đã cùng điều đình với bọn họ một vẻ ngoài toán học hữu ích giúp xử lí các bài toán ở mức độ áp dụng – áp dụng cao. Đó là “sử dụng giản đồ vecto nhằm giải câu hỏi về dòng điện luân phiên chiều”. Để làm cho được dạng bài bác này những em cần vẽ được giản đồ vật vecto và vận dụng linh hoạt các công thức toán học. Những em cùng để ý theo dõi bài xích giảng nhé!

Cho size dây dẫn có diện tích S gồm gồm N vòng dây quay rất nhiều với tốc độ góc ω bao bọc trục đối xứng x’x vào từ trường đều sở hữu (vec B ot ) xx ".

1. TỪ THÔNG GỬI QUA size DÂY
Từ thông giữ hộ qua khung là (Phi = NBScos(omega t + varphi ) m Wb) .
Đặt (Phi _0 = NB mS o Phi = Phi _0cos (omega t + varphi ))
(Phi _0) được hotline là từ thông rất đại

2. SUẤT ĐIỆN ĐỘNG luân chuyển CHIỀU
Theo hiện tại tượng chạm màn hình điện từ bỏ trong cơ thể thành suất năng lượng điện động chạm màn hình có biểu thức:
(e m = -Phi " = omega NBSsin(omega t + varphi ).)
Đặt (E_0 = omega NBS = omega Phi _0 o e = E_0sin(omega t + varphi ) = E_0cos(omega t + varphi - dfracpi 2))
Vậy suất điện cồn trong size dây biến đổi thiên tuần hoàn với tần số góc ω và chậm chạp pha rộng từ thông góc π/2. Nếu như mạch ngoài bí mật thì vào mạch sẽ có được dòng điện, điện áp tạo ra ở mạch quanh đó cũng phát triển thành thiên điều hòa: u = U0cos(ωt + φu) V.
Đơn vị : S (m2), Φ (Wb) – Webe, B (T) – Testla, N (vòng), ω (rad/s), e (V)…

(1 m vong/phut = dfrac2pi 60 = (rad/s m ); m 1 m cm^2 = 10^ - 4m^2)

3. KHÁI NIỆM VỀ DÒNG ĐIỆN chuyển phiên CHIỀU
- Định nghĩa:
Dòng điện xoay chiều thuộc dòng điện có cường độ cái điện biến đổi điều hòa theo thời gian (theo hàm cosin hay sin) => loại điện luân phiên chiều biến hóa cả về cường độ và phương chiều.
- Biểu thức: (i = I_0cos (omega t + phi _i)A)
Trong đó:
(i:) quý hiếm cường độ loại điện luân phiên chiều tức thời, đơn vị chức năng là (A)
(I_0 > m 0) : giá trị cường độ mẫu điện cực đại của loại điện luân phiên chiều
(omega ,varphi _i:) là những hằng số.
(omega > m 0) là tần số góc.
((omega t m + varphi _i):) pha tại thời khắc t.
(varphi i m :) Pha ban đầu của loại điện.
- Chu kỳ, tần số của loại điện :(left{ eginarraylT = dfrac2pi omega = dfrac1f(s)\f = dfrac1T = dfracomega 2pi (Hz)endarray ight.)

4. ĐỘ LỆCH trộn CỦA ĐIỆN ÁP VÀ DÒNG ĐIỆN
Đặt (varphi = varphi _u-varphi _i,) được hotline là độ lệch sóng của điện áp và chiếc điện trong mạch.
+ giả dụ (varphi > m 0) thì khi ấy điện áp cấp tốc pha hơn loại điện hay loại điện chậm rì rì pha hơn điện áp.
+ nếu như (varphi 1, t2 năng lượng điện áp và chiếc điện có những cặp giá trị tương ứng là u1; i1 và u2; i2 thì ta có: (left( dfracu_1U_0 ight)^2 + left( dfraci_1I_0 ight)^2 = left( dfracu_2U_0 ight)^2 + left( dfraci_2I_0 ight)^2 o dfracU_0I_0 = sqrt dfracu_1^2 - u_2^2i_1^2 - i_2^2 )

5. GIÁ TRỊ HIỆU DỤNG.
Ngoài ra, so với dòng điện xoay chiều, các đại lượng như điện áp, suất năng lượng điện động, cường độ loại điện , … cũng chính là hàm số sin tốt cosin của thời gian.
Các đại lượng có mức giá trị hiệu dụng: (I m = dfracI_0sqrt 2 ), (U m = dfracU_0sqrt 2 ), (E m = dfracE_0sqrt 2 )
Nhiệt lượng tỏa ra trên năng lượng điện trở R trong thời hạn t nếu gồm dòng năng lượng điện xoay chiều i=I0cos(ωt+φ) chạy qua là: (Q = P.t = dfracI_0^22Rt)
Công suất tỏa nhiệt độ trên R khi có dòng điện xoay chiều chạy qua: (P = I^2R)
Sơ đồ tư duy về đại cương mẫu điện xoay chiều

Bình luận
phân chia sẻ