Đặng Việt Hùng Bài giảng Dòng điện xoay chiều
Mobile: 0985074831
I. KHI NIM DềNG IN XOAY CHIU
1) nh ngha
Dũng in xoay chiu l dũng in cú cng bin thiờn iu hũa theo thi gian (theo hm cos hay sin ca thi
gian).
2) Biu thc: i = I
0
cos(t +
i
) A
trong ú:
i: giỏ tr cng dũng in xoay chiu tc thi, n v l (A)
I
0
> 0: giỏ tr cng dũng in cc i ca dũng in xoay chiu
,
i
: l cỏc hng s.
> 0 l tn s gúc.
(t +
i
): pha ti thi im t.

i
: Pha ban u ca dũng in.
3) Cỏc i lng c trng
Chu kỡ:

c m

t gúc

t. T

thụng g

i qua khung l

= NBScos(

t) Wb.

t

o
= NBS



=

o
cos(

t),

0


n

ng c

m

ng cú bi

u th

c e =

=

NBSsin(

t).

t
o o 0 o

E

NBS

e E sin(

t) E cos

t V

m pha h

n t

thụng gúc

/2. N

u
m

ch ngoi kớn thỡ trong m

ch s

cú dũng

i

n,

i

n ỏp gõy ra

m

ch ngoi c

ng bi

vuụng gúc trc quay ca khung v cú ln B = 0,002 T. Tớnh
a) t thụng cc i gi qua khung.
b) sut in ng cc i.
Hng dn gii:
Túm t

t : S = 50 cm
2
= 50.10
4
m
2

N = 150 vũng
B = 0,002 T

= 3000 vũng/phỳt = 100

(rad/s)
a)
T

thụng qua khung l

= NBScos(

t)

t


= 53,5.10
4
m
2

Bi ging 1:
I CNG DềNG IN XOAY CHIU

Đặng Việt Hùng Bài giảng Dòng điện xoay chiều
Mobile: 0985074831
N = 500 vũng, B = 0,02 T
= 3000 vũng/phỳt = 100 (rad/s)
Sut in ng cc i l E
o
= NBS = 100.500.0,02. 53,5.10
4
= 16,8 V.

T ú sut in ng hiu dng
o
E
16,8
E 11,88V.
2 2
= =
III. LCH PHA CA IN P V DềNG IN

t

=

> 0 thi khi

ú

i

n ỏp nhanh pha h

n dũng

i

n hay dũng

i

n ch

m pha h

n

i

n ỏp.
N

u

> 0 thi khi


a

i

n ỏp v dũng

i

n l

/2 thỡ ta cú ph

ng trỡnh c

a dũng

i

n v

i

n ỏp th

a món
2 2
o
o o
o o

( )
2 2
2 2 2 2
o o
o o
1 cos 2t 2
RI RI
p Ri RI cos
t RI cos 2t 2
2 2 2
+ +
= = + = = + +

Giỏ tr trung bỡnh ca p trong 1 chu kỡ:
( )
2 2
o
p RI cos
t
= +

Kt qu tớnh toỏn, giỏ tr trung bỡnh ca cụng sut trong 1 chu kỡ (
cụng sut trung bỡnh
):
2
o
1
P p RI
2
= =


u d

ng c

a c

ng

dũng

i

n xoay chi

u hay c

ng

hi

u d

ng.
T

ng t

, ta c



i dũng

i

n xoay chi

u, cỏc

i l

ng nh



i

n ỏp, su

t

i

n

ng, c

ng



a) T

bi

u th

c c

a dũng

i

n i = 200cos(100

t) A

ta cú

= 100

(rad/s).

T



ú ta cú chu k

v t


I 2 A.
2 2
= = =
c)
Ti thi im t = 0,5 (s) thỡ i = 2cos(10.0,5) = 0.

Vy ti t = 0,5 (s) thỡ i = 0.
§Æng ViÖt Hïng Bµi gi¶ng Dßng ®iÖn xoay chiÒu
Mobile: 0985074831
d) Từ câu b ta có f = 50 Hz, tức là trong một giây thì dòng điện thực hiện được 50 dao động. Do mỗi dao động dòng
điện đổi chiều hai lần nên trong một giây dòng điện đổi chiều 100 lần.
e) Do điện áp sớm pha π/3 so với dòng điện nên có π/3 = φ
u
– φ
i
⇒ φ
u
= π/3 (do φ
i
= 0)
Điện áp cực đại là
o
U U 2 12 2 V.
= =

Biểu thức của điện áp hai đầu mạch điện là
π
u 12 2cos 100
πt V.
3

a trên
đ
i
ệ
n tr
ở
R trong 15 phút.
Hướng dẫn giải:
a)
Ta có
o
u i u i
U U 2 50 2. 2 100 V.
π π π π π
φ φ φ φ φ (rad)
6 6 3 6 2

= = =


= − = → = + = + =



Biểu thức của điện áp là u = 100cos(100πt + π/2) V.
b)
Cường độ hiệu dụng của dòng điện qua mạch là
2
o
I

độ
dòng
đ
i
ệ
n ch
ạ
y trong m
ạ
ch là
π
/2.
T
ạ
i m
ộ
t th
ờ
i
đ
i
ể
m t, c
ườ
ng
độ
dòng
đ
i
ệ

ạ
ch là 100 V. Tính giá tr
ị
hi
ệ
u d
ụ
ng c
ườ
ng
độ
dòng
đ
i
ệ
n trong m
ạ
ch.
Hướng dẫn giải:
Do điện áp và dòng điện
l
ệ
ch pha
nhau góc π/2 nên giả sử biểu thức của dòng điện và điện áp có dạng như sau
2 2
o
o o
o o
u U cos(ωt)
u i


=

   

= → + = ⇒ =
   

   
   

= ⇒ =



T
ừ

đ
ó ta
đượ
c
o
I 4A I 2 2A.
= → =

BÀI T
Ậ
P LUY
Ệ

ng t
ừ
0,2 T. Tr
ụ
c
đố
i x
ứ
ng c
ủ
a khung dây vuông góc v
ớ
i t
ừ
tr
ườ
ng. Khung dây quay quanh tr
ụ
c
đố
i
x
ứ
ng
đ
ó v
ớ
i v
ậ
n t

ẳ
ng khung dây vuông góc v
ớ
i
đườ
ng c
ả
m
ứ
ng t
ừ
. Vi
ế
t bi
ể
u th
ứ
c su
ấ
t
đ
i
ệ
n
độ
ng
c
ả
m
ứ

u b
ỏ
qua
đ
i
ệ
n tr
ở
c
ủ
a khung dây thì
đ
i
ệ
n áp hai
đầ
u khung dây có bi
ể
u th
ứ
c nh
ư
th
ế
nào?
Bài 2:
M
ộ
t cu
ộ

ố
c 50 vòng/giây quanh m
ộ
t tr
ụ
c
đ
i qua tâm và song song v
ớ
i m
ộ
t c
ạ
nh. Cu
ộ
n dây
đặ
t trong t
ừ
tr
ườ
ng có c
ả
m
ứ
ng
t
ừ
B = 0,2 T vuông góc v
ớ

ng xu
ấ
t hi
ệ
n trong cu
ộ
n dây. Xem nh
ư
t
ạ
i th
ờ
i
đ
i
ể
m ban
đầ
u, m
ặ
t ph
ẳ
ng khung dây
vuông góc v
ớ
i c
ả
m
ứ
ng t