TỤ ĐIỆN TRONG MẠCH ĐIỆN XOAY CHIỀU

Hiểu các tác dụng của tụ điện trong mạch điện xoay chiều. Nắm được khái niệm dung kháng. Biết cách tính dung kháng và vẽ giản đồ vectơ cho đoạn mạch chỉ có tụ điện. II / CHUẨN BỊ : Nên chuẩn bị tụ có dung kháng cùng bậc độ lớn với điện trở của đèn để dễ quan sát hiện tượng đèn sáng lên khi thay tụ bởi dây dẫn. Nếu không có dao động kí hai chùm tia thì GV cần vẽ trước đồ thị biểu diễn hiệu điện thế và cường độ dòng điện qua tụ...
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
TỤ ĐIỆN TRONG MẠCH ĐIỆN XOAY CHIỀU TỤ ĐIỆN TRONG MẠCH ĐIỆN XOAY CHIỀUI / MỤC TIÊU : Hiểu các tác dụng của tụ điện trong mạch điện xoay chiều. Nắm được khái niệm dung kháng. Biết cách tính dung kháng và vẽ giản đồ vectơ cho đoạn mạch chỉ có tụ điện.II / CHUẨN BỊ : Nên chuẩn bị tụ có dung kháng cùng bậc độ lớn với điện trở của đèn để dễquan sát hiện tượng đèn sáng lên khi thay tụ bởi dây dẫn. Nếu không có dao độngkí hai chùm tia thì GV cần vẽ trước đồ thị biểu diễn hiệu điện thế và cường độdòng điện qua tụ theo thời gian trên giấy to hoặc trên bảng.III / GỢI Ý VỀ TỔ CHỨC HOẠT ĐỘNG DẠY  HỌC : Hoạt động của học sinh Hoạt động của giáo viênHoạt động 1 :HS : Học sinh mắc mạch điện. GV : Hướng dẫn học sinh cách mắc sơ đồ như hình 38.1HS : Đèn sáng. GV : Sau khi đóng khóa K ta thấy đèn như thế nào ?HS : Dòng điện. GV : Hiện tượng này chứng tỏ trong mạch xuất hiện cái gì ?HS : Sáng hơn. GV : Nếu tụ điện bằng dây dẫn thì độ sáng của đèn như thế nào ?HS : Tụ điện có tác dụng cản trở đối với GV : Hiện tượng này chứng tỏ điều gìdòng điện xoay chiều. ?HS : u và i biến thiên điều hòa cùng tần GV : Hướg dẫn học sinh quan sát daosố và lệch pha /2 đối với hiệu điện thế. động ký điện tử ?Hoạt động 2 :HS : u = Uosin t GV : Viết biểu thức hiệu điện thế giữa hai bản của tụ điện ?HS : q = Cu = CUosin t. GV : Viết biểu thức điện tích tức thời trên bản của tụ điện nối vào điểm M ? d (CU o sin t )  C Uocos tHS : i= dt GV : Với quy ước : u > 0 nếu điện thế Hay i = Iocos t (38.2) của điểm M lớn hơn điện thế của điểm Với Io =  CUo là biên độ của dòng N, i > 0 nếu dòng điện chạy từ M đếnđiện qua tụ điện. N. Hãy tìm biểu thức của cường độ dòng điện trong mạch ? HS : u = Uosin t = Uocos( t - ) 2 GV : Hướng dẫn học sinh biến đổi HS : biểu thức hiệu điện thế giữa 2 bản của 2 tụ điện ?Hoạt động 3 : GV : So sánh pha của u và i ?HS : Bằng 0 GV : Tại thời điểm t = 0, vectơ quay   I biểu diễn cường độ dòng điện i =HS :  2 Iocos t hợp với trục Ox một góc bao nhiêu ?HS : Học sinh tự vẽ giãn đồ vectơ. GV : Tại thời điểm t = 0, vectơ quay  biểu diễn hiệu điện thế u = UCHoạt động 4 : HS : Giống nhau. Uocos( t - ) hợp với trục Ox một 2 góc bao nhiêu ?HS : R GV : Em hãy so sánh biểu thức địnhHS : Cản trở dòng điện luật Ôm cho đoạn mạch một chiều chỉ có điện trở R ? GV : Vai trò của ZC giống đại lượng nào ? GV : Nêu ý nghĩa của ZC ?IV / NỘI DUNG :1. Thí nghiệm Hình 38.1 Sơ đồ thí nghiệm nghiên cứu tác dụng của tụ điện trong mạch điện xoay chiều2. Giá trị tức thời của cường độ dòng điện và hiệu điện thế Giả sử giữa hai bản tụ điện M và N có hiệu điện thế xoay chiều : u = Uosin t (38.1) Điện tích trên bản M ở thời điểm t là : q = Cu = CUosin t. dq Quy ước chiều dương của dòng điện là chiều từ A tới B thì i = do đó : dt d (CU o sin t )  C Uocos t i= dt hay i = Iocos t (38.2) với Io =  CUo là biên độ của dòng điện qua tụ điện.  Vì u = Uosin t = Uocos( t - ) nên ta thấy dòng điện qua tụ điện sớm pha 2 đối với hiệu điện thế.23. Giản đồ vectơ  Như vậy, trên giản đồ vectơ cho đoạn mạch chỉ có tụ điện, vectơ U lập với  vectơ I một góc theo chiều âm (xem Hình 38.4) 2Hình 38.4 Giản đồ vectơ cho đoạn mạch chỉ có tụ điện và pha ban đầu của dòng điện bằng không4. Định luật Ôm cho đoạn mạch có tụ điện. Dung kháng. Chia hai vế của biểu thức Io =  CUo cho 2 ta có : I = U Nếu đặt ...