Tài liệu ôn thi: Dòng điện xoay chiều

Tài liệu tham khảo cho các bạn học sinh phổ thông có tư liệu ôn thi tốt đạt kết quả cao vào các trường Cao đẳng,, Đại học
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Tài liệu ôn thi: Dòng điện xoay chiều [VNMATH.COM] V. DÒNG ĐIỆN XOAY CHIỀUA. TÓM TẮT LÝ THUYẾT1. Dòng điện xoay chiều.* Dòng điện và điện áp xoay chiềuDòng điện xoay chiều là dòng điện có cường độ là hàm số sin hay côsin của thời gian.Điện áp xoay chiều là điện áp biến thiên theo hàm số sin hay côsin của thời gian.Tạo ra dòng điện xoay chiều bằng máy phát điện xoay chiều dựa trên cơ sở hiện tượng cảm ứng điện từ.Trong một chu kì T dòng điện xoay chiều đổi chiều 2 lần, trong m ỗi giây dòng đi ện xoay chi ều đ ổi chi ều 2flần.* Các giá trị hiệu dụng của dòng điện xoay chiềuCường độ hiệu dụng của dòng điện xoay chiều bằng c ường đ ộ c ủa m ột dòng đi ện không đ ổi, n ếu cho haidòng điện đó lần lượt đi qua cùng một đi ện trở R trong nh ững kho ảng th ời gian b ằng nhau đ ủ dài thì nhi ệtlượng tỏa ra bằng nhau. I0 U0+ Cường độ hiệu dụng và điện áp hiệu dụng: I = ; U= . 2 2+ Ampe kế và vôn kế đo cường độ dòng điện và điện áp xoay chi ều d ựa vào tác d ụng nhi ệt c ủa dòng đi ệnnên gọi là ampe kế nhiệt và vôn kế nhiệt, số chỉ của chúng là c ường đ ộ hi ệu d ụng và đi ện áp hi ệu d ụng c ủadòng điện xoay chiều.+ Khi tính toán, đo lường, ... các mạch điện xoay chiều, chủ yếu sử dụng các giá trị hiệu dụng.* Các loại đoạn mạch xoay chiều U+ Đoạn mạch chỉ có điện trở thuần: uR cùng pha với i; I = R . R π UC 1+ Đoạn mạch chỉ có tụ điện: uC trể pha hơn i góc ; I = ; với ZC = là dung kháng của tụ điện. ωC ZC 2Tụ điện C không cho dòng điện không đổi đi qua (cản trở hoàn toàn), nhưng lại cho dòng đi ện xoay chi ều đi 1qua với điện trở (dung kháng): ZC = . ωC π+ Đoạn mạch chỉ có cuộn cảm thuần: uL sớm pha hơn i góc . 2 UL ; với ZL = ωL là cảm kháng của cuộn dây. I= ZL Cuộn cảm thuần L cho dòng điện không đổi đi qua hoàn toàn (không cản tr ở) và cho dòng đi ện xoay chi ềuđi qua với điện trở (cảm kháng): ZL = ωL.+ Đoạn mạch có R, L, C mắc nối tiếp (không phân nhánh): Giãn đồ Fre-nen: Nếu biểu diễn các điện áp xoay chi ều trên R, L và C bằng các → → →véc tơ tương ứng U R , U L và U C tương ứng thì điện áp xoay chiều trên đoạn mạch → → → →R, L, C mắc nối tiếp là: U = U R + U L + U C U R + (U L − U C ) 2 = I. R 2 + (Z L - Z C ) 2 = 2 Dựa vào giãn đồ véc tơ ta thấy: U =I.Z R 2 + (Z L - Z C ) 2 gọi là tổng trở của đoạn mạch RLC. Với Z = 1 Z L − Z C ωL −Độ lệch pha ϕ giữa u và i xác định theo biểu thức: tanϕ = ωC = R R UCường độ hiệu dụng xác định theo định luật Ôm: I = . Z* Biểu thức điện áp xoay chiều, cường độ dòng điện xoay chiều Nếu i = I0cos(ωt + ϕi) thì u = U0cos(ωt + ϕi + ϕ). Nếu u = U0cos(ωt + ϕu) thì i = I0cos(ωt + ϕu - ϕ). Z − ZC U Với I0 = 0 ; tanϕ = L . Z R[VNMATH.COM]-- 1 [VNMATH.COM] 1+ Cộng hưởng trong đoạn mạch RLC: Khi ZL = ZC hay ωL = thì có hiện tượng cộng hưởng điện. Khi đó: ωC U U2 ; ϕ = 0. Z = Zmin = R; I = Imax = ; P = Pmax = R R+ Các trường hợp khác: Khi ZL > ZC thì u nhanh pha hơ ...