Bài giảng Vật lí 12 - Bài 26: Dòng điện xoay chiều, mạch điện xoay chiều chỉ có điện trở thuần

Nội dung text: Bài giảng Vật lí 12 - Bài 26: Dòng điện xoay chiều, mạch điện xoay chiều chỉ có điện trở thuần

1. Chµo mõng c¸c ThÇy, C« gi¸o ®Õn dù giê häc VËt lÝ
2. Chương V: DÒNG ĐIỆN XOAY CHIỀU Tiết 42 - Bài 26: DÒNG ĐIỆN XOAY CHIỀU. MẠCH ĐIỆN XOAY CHIỀU CHỈ CÓ ĐIỆN TRỞ THUẦN 1. Suất điện động xoay chiều. 2. Điện áp xoay chiều. Dòng điện xoay chiều. 3. Đoạn mạch xoay chiều chỉ có điện trở thuần . 4. Giá trị hiệu dụng. 5. Biểu diễn bằng vectơ quay.
3. Các máy phát điện công suất nhỏ
4. Các nhà máy sản xuất điện năng Nhà máy nhiệt điện Vĩnh Tân Nhà máy Thủy điện Quảng Trị
5. Cửa xả lũ nhà máy thủy điện Quảng Trị
6. Nhà máy thủy điện Quảng Trị
7. Nhà máy thủy điện Quảng Trị
8. Tua-bin của máy phát điện Nhà máy Thủy điện Quảng Trị
9. Đập chặn dòng suối trữ nước cho nhà máy Thủy điện Quảng Trị Khai tử dòng suối ở Rào Quán
10. Giáo viên và đội tuyển HSG Vật lí 12 thăm Nhà máy thủy điện Quảng Trị tháng 10/2018
11. Mô hình Nhà máy Nhiệt điện Quảng Trị do Thái Lan đầu tư tại khu công nghiệp Đông Bắc Quảng Trị
12. Nhà máy điện hạt nhân
13. 1. Suất điện động xoay chiều
14. PHIẾU HỌC TẬP SỐ 1 Câu hỏi 1: Nêu biểu thức suất điện động cảm ứng trong khung dây phẳng có diện tích S quay đều với tốc độ góc  quanh một trục vuông góc với các đường sức của một từ trường đều có cảm ứng từ B? Câu hỏi 2: Thế nào là suất điện động xoay chiều? Câu hỏi 3: Nêu đặc trưng của suất điện động xoay chiều: chu kì, tần số?
15. 1. Suất điện động xoay chiều • Cho khung dây kim loại có N vòng dây diện tích S quay đều với tốc độ góc , xung quanh trục vuông góc với với các đường sức từ của một từ trường đều có cảm ứng từ B. • Theo định luật cảm ứng điện từ suất điện động cảm ứng xuất hiện trong khung dây có biểu thức: e = .N.B.S.cos(t) = E0.cos(t). • Suất điện động này dao động điều hoà có chu kì và tần số liên hệ bởi  = 2. .f = 2 . /T • Suất điện động do các máy phát điện xoay chiều tạo ra cũng có biểu thức tương tự như trên.
16. 2. Điện áp xoay chiều. Dòng điện xoay chiều i, u u(t) i(t) t 0 Đồ thị biểu diễn sự biến đổi của cường độ dòng điện và điện áp xoay chiều giữa hai đầu một đoạn mạch theo thời gian
17. PHIẾU HỌC TẬP SỐ 2 Câu hỏi 4: Thế nào là điện áp xoay chiều? Câu hỏi 5: Hãy viết biểu thức điện áp xoay chiều giữa hai đầu đoạn mạch và cường độ dòng điện xoay chiều qua mạch? Câu hỏi 6: So sánh độ lệch pha của điện áp xoay chiều giữa hai đầu đoạn mạch và của cường độ dòng điện xoay chiều qua mạch?
18. 2. Điện áp xoay chiều. Dòng điện xoay chiều • Điện áp và cường độ biến đổi điều hoà theo thời gian gọi là điện áp xoay chiều. • Với một đoạn mạch xoay chiều thì biểu thức điện áp hai đầu đoạn mạch và cường độ dòng điện qua mạch có biểu thức u(t) = U0cos(t + u) i(t) = I0cos(t + i) Trong đó U0, u; I0, i lần lượt là các biên độ và pha ban đầu của điện áp hai đầu đoạn mạch và cường độ dòng điện qua mạch. • Đại lượng = u - i gọi là độ lệch pha của u so với i. + Nếu >0 thì u sớm pha so với i + Nếu <0 thì u trễ pha so với i + Nếu =0 thì u đồng pha với i
19. 3. Đoạn mạch xoay chiều chỉ có điện trở thuần R i u
20. PHIẾU HỌC TẬP SỐ 3 Câu hỏi 7: Với điện áp xoay chiều u=U0 cost (V) đặt vào hai đầu điện trở thuần R. Áp dụng định luật Ôm cho đoạn mạch đó có được không? Vì sao? Câu hỏi 8: Hãy nhận xét giá trị điện áp xoay chiều giữa hai đầu đoạn mạch chứa điện trở thuần R và cường độ dòng điện xoay chiều qua mạch đó?
21. 3. Đoạn mạch xoay chiều chỉ có điện trở thuần • Đặt điện áp xoay chiều hai đầu đoạn mạch u = U0cos(t). • Tại thời điểm t, dòng điện có cường độ là i, trong khoảng thời gian rất nhỏ dt liền sau t thì cường độ dòng điện biến thiên không đáng kể, xem như dòng điện không đổi. - Áp dụng định luật Ôm cho đoạn mạch chứa R là i = u/R = (U0cos(t))/R = I0cos(t) ; với I0 = U0/R Trong đoạn mạch xoay chiều chỉ chứa điện trở thuần thì cường độ dòng điện và điện áp dao động điều hòa cùng tần số, cùng pha. - Các giá trị cực đại liên hệ theo công thức U0 = I0R.
22. PHIẾU HỌC TẬP SỐ 4 Câu hỏi 9: Dòng điện áp xoay chiều qua điện trở thuần R có hiệu ứng tỏa nhiệt không? Cho ví dụ thực tế? Câu hỏi 10: Công suất tỏa nhiệt tức thời biến thiên theo quy luật nào? So sánh chu kì biến đổi của công suất tỏa nhiệt tức thời với chu kì biến đổi của dòng điện? Câu hỏi 11: Công suất tỏa nhiệt tức thời và công suất tỏa nhiệt trung bình của dòng điện xoay chiều qua điện trở thuần R như thế nào? Câu hỏi 12: Nêu biểu thức nhiệt lượng tỏa ra trên R của dòng điện áp xoay chiều và dòng điện không đổi?
23. 4. Các giá trị hiệu dụng • Cường độ dòng điện hiệu dụng của dòng điện xoay chiều, bằng cường độ dòng điện không đổi mà khi cho chúng lần lượt đi qua một điện trở thuần, trong cùng một khoảng thời gian thì toả ra cùng một nhiệt lượng. I Cường độ dòng điện hiệu dụng I = 0 2 U Điện áp hiệu dụng U = 0 2 E Suất điện động hiệu dụng E = 0 2
24. PHIẾU HỌC TẬP SỐ 5 Câu hỏi 13: Nêu các biểu thức giá trị hiệu dụng của suất điện động, điện áp, dòng điện xoay chiều? Câu hỏi 14: Các dụng cụ đo: Ampe kế xoay chiều và Vôn kế xoay chiều đo các giá trị nào của mạch điện xoay chiều? Vì sao? Câu hỏi 15: Nguyên tắc cấu tạo của các dụng cụ đo giá trị hiệu dụng của dòng điện xoay chiều là gì?
25. 5. Biểu diễn bằng vectơ quay Đoạn mạch xoay chiều chỉ có điện trở thuần R U0 i u I0 u I0 U0 i 0 x 0 x u = U0.cos(t + u) (V) U0 u = U0.cos(t) (V) U0 i = I0.cos(t + i) (A) I0 i = I0.cos(t) (A) I0
26. BÀI TẬP CỦNG CỐ Câu 1: Các giá trị hiệu dụng của dòng điện xoay chiều A. được xây dựng dựa trên tác dụng nhiệt của dòng điện. B. chỉ được đo bằng các ampe kế xoay chiều. C. bằng giá trị trung bình chia cho căn bậc hai của 2. D. bằng giá trị cực đại chia cho 2.
27. BÀI TẬP CỦNG CỐ Câu 2: Câu nào sau đây ĐÚNG khi nói về dòng điện xoay chiều? A. Có thể dùng dòng điện xoay chiều để mạ điện. B. Điện lượng chuyển qua tiết diện của dây dẫn trong một chu kì của dòng điện bằng 0. C. Điện lượng chuyển qua tiết diện của dây dẫn trong mọi khoảng thời gian bất kì đều bằng 0. D. Công suất tỏa nhiệt tức thời trên một đoạn mạch có giá trị cực đại bằng công suất tỏa nhiệt trung bình nhân với căn bậc hai của 2.
28. BÀI TẬP CỦNG CỐ Câu 3: Dòng điện qua đoạn mạch có biểu thức i = 2.cos100πt (A). Biết điện áp u giữa hai đầu đoạn mạch sớm pha π/3 (rad) so với dòng điện i và có giá trị hiệu dụng là 12(V). Biểu thức điện áp u giữa hai đầu đoạn mạch là A. u = 12 .cos(100 πt - π/3) (V). B. u = 6.cos(100 πt - π/3) (V). C. u = 12 2 .cos(100 πt + π/3) (V). D. u = 12.cos(100 πt + π/3) (V).
29. BÀI TẬP CỦNG CỐ Câu 4: Một dòng điện xoay chiều chạy qua điện trở R=10(Ω). Biết nhiệt lượng tỏa ra trong 1 giờ là 18.105 (J). Giá trị biên độ của dòng điện là A. 20(A). B. 10(A). C. 5(A). D. 15(A).
30. HƯỚNG DẪN HỌC BÀI Ở NHÀ - Làm bài tập 3, 4 trang 146 – Sách Vật lí 12 Nâng cao - Làm bài tập 5.1 đến 5.21 – Sách Bài tập Vật lí 12 Nâng cao - Đọc bài 27 MẠCH ĐIỆN XOAY CHIỀU CHỈ CÓ TỤ ĐIỆN, CUỘN CẢM trang 147 - Sách Vật lí 12 Nâng cao
31. Lôøi Caùm Ôn Xin chaân thaønh caùm ôn caùc Thaày giaùo, Coâ giaùo ñaõ theo doõi tieát hoïc Chuùc caùc Thaày , Coâ giaùo traøn ñaày söùc khoûe vaø haïnh phuùc
32. Vì ngaøy mai töôi ñeïp Hoïc, hoïc nöõa, hoïc maõi! Chuùc caùc em hoïc gioûi vaø thaønh coâng trong töông lai!