B
n
Trung tâm bổ trợ kiến thức THPT – luyện thi tốt nghiệp & đại học IQ VËt lÝ 12
───────────────────────────────────────────────────────
Chương V : ĐIỆN XOAY CHIỀU
Phần 1 : Lý thuyết chung
Bài 1 : DÒNG ĐIỆN XOAY CHIỀU
A – Tóm tắt lý thuyết
I/ Dòng điện xoay chiều.
1- Từ thông biến thiên.
Công thức xác định từ thông:
α
cosNBS
=Φ
(Wb)
Với N số vòng dây , B là véc tơ từ trường , S là diện tích khung dây.
α
là góc tạo bởi véc tơ pháp tuyến và véc tơ từ trường B.
Giả sử ta cho N,B,S không đổi . Ta cho khung dây quay đền với tần số góc
ω
khi đó góc
α
sẽ biến thiên theo thời gian với công thức :
0
ϕωα
+=
t
(rad)
Vậy ta viết lại công thức của từ thông như sau:
)cos(
00
Suất điện động trên gọi là suất điện động xoay chiều.
3- Hiệu điện thế xoay chiều – Dòng điện xoay chiều.
Khi dùng suất điện động xoay chiều trên gắn vào một mạch nào đó thì trong mạch có dao động điện
cưỡng bức với tần số bằng tần số của suất điện động xoay chiều, khi đó hiệu điện thế và dòng điện giữa hai
đầu đoạn mạch cũng là hiệu điện thế và dòng điện xoay chiều:
)cos(
0 u
tUu
ϕω
+=
(V)
)cos(
0 i
tIi
ϕω
+=
(A)
Khi đó :
iu
ϕϕϕ
−=
Gọi là độ lệch pha của hiệu điện thế và dòng điện.
Nếu :
ϕ
> 0 Thì u sớm pha hơn so với i
Nếu :
ϕ
< 0 Thì u trễ pha hơn so với i
Nếu :
ω
==
Chú ý: - Nếu dòng điện xoay chiều dao động với tần số f thì trong 1s nó đổi chiều 2f lần.
- Nếu pha ban đầu ϕ
i
=
2
π
−
hoặc ϕ
i
=
2
π
thì chỉ giây đầu tiênđổi chiều (2f – 1) lần.
GV : Trương Anh Tùng - Đt: 0905 867 451 – Mai : - Web : nhanhoc.edu.vn Trang : 1
Trung tâm bổ trợ kiến thức THPT – luyện thi tốt nghiệp & đại học IQ VËt lÝ 12
───────────────────────────────────────────────────────
- Nam châm điện được tạo ra bằng dòng điện xoay chiều dao động với tần số f thì nó rung với tần số
f
’
= 2f hoặc từ trường của nó biến thiên với tần số f
’
= 2f.
II/ Các mạch điện xoay chiều.
1- Mạch điện chỉ chứa một phần tử R,L,C.
a. Mạch điện chỉ có điện trở thuần R.
R
u
u i
π π
ϕ ϕ ϕ
= − =
:
L
U
I
Z
=
và
0
0
L
U
I
Z
=
với Z
L
= ωL (
Ω
) là cảm kháng
Lưu ý: Cuộn thuần cảm L cho dòng điện không đổi đi qua hoàn toàn (không cản trở).
c. Mạch điện chỉ có tụ điện C:
C
u
chậm pha hơn i là
) là dung kháng.
Lưu ý: Tụ điện C không cho dòng điện không đổi đi qua (cản trở hoàn toàn).
Chú ý: Với mạch hoặc chỉ chứa L, hoặc chỉ chứa C, hoặc chứa LC không tiêu thụ công suất (
0P
=
)
ω ω ϕ
ϕ ϕ ϕ ϕ
ω ω ϕ
= =
= − =−
= =
0 0
u i
0 0
Neáu cos t thì cos( t+ )
Neáu cos t thì cos( t- )
i u i u
i I u U
Vôùi
u U i I
2- Mạch điện RLC mắc nối tiếp.
a. Tổng trở của mạch.
ϕ ϕ ϕ
− −
= = =
với
2 2
π π
ϕ
− ≤ ≤
+ Khi Z
L
> Z
C
hay
1
LC
ω
>
⇒ ϕ > 0 thì u nhanh pha hơn i.
+ Khi Z
L
< Z
C
hay
1
LC
ω
<
⇒ ϕ < 0 thì u chậm pha hơn i.
+ Khi Z
L
cos cos(2 )
u i
P UI U t
ϕ ω ϕ ϕ
= + + +
- Công suất trung bình: P = UIcosφ = I
2
R.
B – Các dạng bài tập.
Dạng 1 : Xác định các đại lượng trong mạch . Biểu thức của u và i
I/ Phương pháp.
B1 : Xác định các đại lượng : cảm kháng , dung kháng , tổng trở của mạch.
Z
L
= ωL (
Ω
)
1
C
Z
C
ω
=
(
Ω
)
2 2
( )
U
I
Z
U
I
==
;
0
0
B3 : Xác định độ lệch pha giữa u và i.
tan ; sin ; os
L C L C
Z Z Z Z
R
c
R Z Z
ϕ ϕ ϕ
− −
= = =
với
2 2
π π
ϕ
− ≤ ≤
Biểu thức liên hệ :
)()( iphaupha
−=
ϕ
(rad)
π
π
và
)(
6
100cos22 Ati
−=
π
π
,
với t tính bằng giây (s).
a. Xác định giá trị cực đại, tần số góc, chu kì, tần số, pha ban đầu của điện áp giữa hai đầu đoạn mạch.
b. Xác định giá trị cực đại, tần số góc, chu kì, tần số, pha ban đầu của dòng điện chạy trong đoạn mạch.
c. Xác định độ lệch pha giữa điện áp giữa hai đầu đoạn mạch và cường độ dòng điện chạy trong đoạn
mạch.
GV : Trương Anh Tùng - Đt: 0905 867 451 – Mai : - Web : nhanhoc.edu.vn Trang : 3
Trung tâm bổ trợ kiến thức THPT – luyện thi tốt nghiệp & đại học IQ VËt lÝ 12
───────────────────────────────────────────────────────
Câu 3 : Cho mạch điện như hình vẽ Biết :
))(
3
100cos(160 VtU
EB
π
) ; R
2
= 16(
Ω
)
)(
40
10
;)(
10
1
2
FCHL
ππ
−
==
))(100cos(150 VtU
AB
π
=
cho
4
3
37
0
=
tg
a. Tính tổng trở của mạch
b. Viết biểu thức cường độ dòng điện qua mạch.
c. Viết biểu thức điện áp qua hai đầu cuộn dây.
s
Dạng 2 : Xác định số chỉ của máy đo khi biết các đại lượng trong mạch.
Hiện tượng cộng hưởng điện.
I/ Phương pháp.
1- Một số điểm cần lưu ý
a. Các đại lượng trong đoạn mạch.
- Đối với mạch RLC
U
2
= U
R
2
+ ( U
L
- U
C
)
2
R
ZZ
tg
CL
−
=
ϕ
- Đối với đoạn mạch chỉ có R và L .
U
2
= U
R
ϕ
- Đối với đoạn mạch có nhiều điện trở thuần mắc nối tiếp.
R = R
1
+ R
2
+…….+R
n
U
R
= U
R1
+ U
R2
+…..+ U
Rn
- Đối với đoạn mạch có nhiều cuộn dây mắc nối tiếp.
R = R
1
+ R
2
+…….+R
n
L = L
1
+ L
2
+…….+L
n
- Đối với đoạn mạch có nhiều tụ điện mắc nối tiếp.
LC
ff
=⇔=⇔=
1
2
ω
Khi đó :
R
U
ItgRZ
=⇒==
max
0
ϕ
Chú ý :
Trên đoạn mạch có gắn máy đo thì :
- Đối với đoạn mạch gắn Ampe kế thì điện trở của Ampe kế không đáng kể và số chỉ của Ampe kế
chính là giá trị của dòng điện hiệu dụng chạy trong mạch.
- Đối với đoạn mạch gắn vôn kế thì điện trở của Vôn kế là rất lớn và số chỉ của Vôn kế là chính là giá
trị của điện áp hiệu dụng hai đầu đoạn mạch gắn vôn kế.
2- Phương pháp.
a. Phương pháp đại số.
B1 : Dựa vào các dữ kiện bài toán đưa ra các phương trình có liên quan.
B2 : Giải hệ phương trình vừa lập ở trên để đưa ra kết quả.
b. Phương pháp dùng giản đồ vecter.
Bước 1 : Vẽ giản đồ vecter
* Cách vẽ giản đồ vecter:
Vì i không đổi nên ta chọn trục cường độ dòng điện làm trục gốc, gốc
tại điểm O, chiều dương là chiều quay lượng giác.
Ta có :
U
C
U
C
i
+
A
B
C
b
a
c
Trung tâm bổ trợ kiến thức THPT – luyện thi tốt nghiệp & đại học IQ VËt lÝ 12
───────────────────────────────────────────────────────
- Chọn trục nằm ngang là trục dòng điện, điểm đầu mạch làm
gốc (đó là điểm A).
- Biểu diễn lần lượt hiệu điện thế qua mỗi phần bằng các véc tơ
NB; MN ;AM
nối đuôi nhau theo nguyên tắc: R - đi
ngang; L - đi lên; C - đi xuống.
- Nối A với B thì véc tơ
AB
chính là biểu diễn u
AB
Chú ý:
+ Các hiệu điện thế trên các phần tử được biểu diễn bởi các
véc tơ mà độ lớn của các véc tơ tỷ lệ với hiệu điện thế hiệu dụng của
nó.
+ Độ lệch pha giữa các hiệu điện thế là góc hợp bởi giữa các
- 2accosB
c
2
= a
2
+ b
2
- 2abcosC
II/ Bài tập :
Câu 1 : Cho mạch điện như hình vẽ biết : f = 50 (Hz) , R =
33(Ω) , C = 10
-2
/56π (F) Ampe kế chỉ 2(A).
Tìm số chỉ của các Vôn Kế.
Câu 2 : Cho mạch điện như hình vẽ. Biết : R =
325
(Ω) ,
tu
AB
π
100cos275
=
(V) , V
1
Chỉ 50(V) , V
2
Chỉ 25(V) ,
6
π
ϕ
A
M
B
N
V
V1
V2
R
C
A
B
V
2
L,r
V
3
V
1
R
C
Trung tâm bổ trợ kiến thức THPT – luyện thi tốt nghiệp & đại học IQ VËt lÝ 12
───────────────────────────────────────────────────────
b. Thay đổi C sao cho cường độ dòng điện trong mạch cùng pha với hiệu điện thế hai đầu đoạn mạch
tìm :
- Giá trị của C.
- Biểu thức của i.
Câu 4 : Cho mạch điện như hình vẽ cho u
AB
= 120cos100πt
(V). R = 24(Ω), L = 1/5π (H) ,C
4
.
d. Cho công suất trên điện trở là : P
R
= 120(W) hãy
tìm : r,R,L,C.
e. Thay C bằng một tụ C
1
sao cho công suất của đoạn
mạch AB đạt giá trị cực đại , tìm C
1
và giá trị cực đại
đó.
Câu 6 : Cho mạch điện xoay chiều như hình vẽ , biết : f = 50(Hz), R = 30(Ω), V
1
chỉ 100(V), V
2
chỉ 100(V),
Ampe kế có điện trở không đáng kể chỉ 2A..
a. Tính dung kháng.
b. Công suất tiêu thụ của mạch là 180(W) hãy
chứng tở cuộn dây có điện trở và tính điện trở
đó.
c. Tìm số chỉ của vôn kế V
3.
Câu 7 : Một cuộn dây mắc nối tiếp vào một điện trở R = 50(Ω), và được mắc vào một hiệu điện thế xoay
chiều có f = 50(Hz). Mắc các vôn kế có điện trở vô cùng lớn như hình vẽ biết vôn kế V chỉ 173,2(V) = 100
3
(V). V
1
1
R
C
A
B
V
3
L,r
A
V
2
V
1
R
A
B
V1
L,r
V2
V
Trung tâm bổ trợ kiến thức THPT – luyện thi tốt nghiệp & đại học IQ VËt lÝ 12
───────────────────────────────────────────────────────
- Xác định rõ máy đo chỉ đại lượng nào trong mạch.
- Đưa đại lượng cần tìm về dạng hàm số của một ẩn số thay đổi ( Thường đưa về dạng phân số có tử số
không đổi và biện luận theo mẫu số hoạc có thể dựa vào bất đẳng thức và hàm số để biện luận).
Chú ý : Trong một số trường hợp đặc biệt ta có thể dùng giản đồ vecter.
2. Một số đại lượng lớn nhất
a. Thay đổi L để
L Max
U
2
1
C
L
C
R Z
Z L CR
Z C
ω
+
= ⇒ = +
b. Thay đổi C để
C Max
U
2 2 2 2 2 2 2
2
( ) 2 ( ) 2
1
C C
C C L
L C C L C L L L
C C
UZ UZ
U
U IZ U
R Z Z R Z Z Z Z R Z Z
Z Z
= = = ⇒ =
+ − + − + +
đổi được.
a. Cho C
1
=10
-2
/28π (F) , Tìm : Tổng trở của mạch và số chỉ vôn kế.
b. Tìm C để số chỉ vôn kế lớn nhất , hãy cho biết số chỉ của vôn kế lúc
đó.
Câu 2 : Cho mạch điện như hình vẽ : U
AB
= 120(V) ,
f = 50(Hz) , R = 50(Ω) , L = 3/10π(H)
a. Cho C = 10
-3
/6π (F) tìm :
- Tổng trở .
- Số chỉ vôn kế.
b. Điều chỉnh C sao cho số chỉ vôn kế lớn nhất , tìm số chỉ của vôn kế lúc đó.
Câu 3 : Cho mạch điện như hình vẽ Biết R = 100(Ω) C là tụ điện có thể thay đổi được .
Cho
)(100cos2120 Vtu
AB
π
=
, Điện trở các dây nối không đáng
kể.
a. Cuộn dây thuần cảm có độ tự cảm bằng L
1
= 1/π (H) Đóng khóa
K . Hãy viết biểu thức của dòng điện qua mạch .
π
=
. R
V
vô cùng lớn. Khi C = C
1
và C = C
2
Thì vôn kế đều chỉ U
EB
= 16(V)
a. Tính C
1
và C
2.
b. Viết biểu thức hiệu điện thế giữa hai đầu cuộn dây khi C = C
2.
c. Thay tụ điện C bằng một cuộn dây có điện trở R
0
và L
0
sao cho khi đó U
AB
= U
AE
+ U
EB
và vôn kế U
EB
= 9(V). Tính R
tgtg
tgtg
tgtgtg
±
=⇔±=
2. Hai đoạn mạch có cùng hiệu điện thế và cùng cường độ dòng điện.
- Hai đoạn mạch có cùng điện áp và cường độ dòng điện hiệu dụng thì tổng trở của hai đoạn mạch phải
bằng nhau : Z
1
= Z
2
- Trong trường hợp có cùng điện trở thuần thì cosφ
1
=cosφ
2
hay φ
1
= ±φ
2
II/ Bài tập.
Câu 1 : Cho đoạn mạch xoay chiều như hình vẽ Biết R
1
= 4(Ω), R
2
=
100(Ω), C
1
= 10
=20(μF). Khi khóa K quay từ 1 đến 2 thì số chỉ
của Ampe kế không thay đổi.
a. Tính L, viết biểu thức cường độ dòng điện trong hai trường hợp.
b. Để khi quay K từ 1 sang 2 pha của dòng điện thay đổi đi π/2
( rad) , thì ta phải thay đổi R của cuộn dây như thế nào ?
Câu 4 : Cho mạch điện xoay chiều như hình vẽ . f = 50(Hz) Vôn kế V
1
Chỉ 100(V) , Vôn kế V
2
Chỉ 100(V) , Ampe kế chỉ 2(A), R = 30(Ω).
a. Tính dung kháng.
b. Công suất tiêu thụ của đoạn mạch là 180(W) . hãy chứng tỏ
cuộn dây có điện trở và tính điện trở đó.
c. Tìm số chỉ vôn kế thứ 3.
Câu 5 : Cho mạch điện xoay chiều như hình vẽ . Khi khóa K đóng biểu
thức hiệu điện thế có dạng sau :
GV : Trương Anh Tùng - Đt: 0905 867 451 – Mai : - Web : nhanhoc.edu.vn Trang : 9
B
E
R
C
A
V
L
R,L
NM
A
C
1
C
A
V1
V3
V2
V
C
K
R
B
A
L
N
M
Trung tâm bổ trợ kiến thức THPT – luyện thi tốt nghiệp & đại học IQ VËt lÝ 12
───────────────────────────────────────────────────────
))(6/200sin(2150 Vtu
AM
ππ
−=
và
))(3/200cos(2150 Vtu
BN
ππ
−=
.
a. Chứng tỏ cuộn dây có điện trở thuần.
b. Tìm biểu thức tức thời của u
AB
.
c. Mở khóa K . Thay đổi điện dung của tụ điện thì thấy số chỉ của vôn kế lớn nhất khi C = 10
thích hợp
- Tìm cực trị bằng càc phương pháp vận dụng
+ Hiện tượng cộng hưởng của mạch nối tiếp
+ Tính chất của phân thức đại số
+ Tính chất của hàm lượng giác
+ Bất đẳng thức Cauchy
+ Tính chất đạo hàm của hàm số
Công suất cực đại:
Biểu thức
2
2
2 2
L C
U
P = RI = R
R + (Z - Z )
- R đổi:
2 2
2
2
2
L C
L C
U U
P = RI =
(Z - Z )
+ (Z - Z )
=
+
Trung tâm bổ trợ kiến thức THPT – luyện thi tốt nghiệp & đại học IQ VËt lÝ 12
───────────────────────────────────────────────────────
P
max
khi
C
- Z
L
Z
=0
⇒
L
Z
=
C
Z
P
max
=
2
U
R
- C đổi:
2
2 2
L
U
P R
R + (Z - )
C
F
và điện trở thuần R thay đổi được. Tất cả được mắc nối tiếp với nhau, rồi đặt vào hai đầu đoạn mạch có hiệu
điện thế xoay chiều
u 100 2 cos100 t(V)= π
. Công suất tiêu thụ trên điện trở R đạt giá trị cực đại khi R có
giá trị bằng bao nhiêu ?
Câu 2:Cho mạch điện RLC nối tiếp, trong đó cuộn L thuần cảm, R là biến trở .Hiệu điện thế hiệu dụng
U=200V, f=50Hz, biết Z
L
= 2Z
C
,điều chỉnh R để công suất của hệ đạt giá trị lớn nhất thì dòng điện trong
mạch có giá trị là I= . Tính giá trị của C, L
Câu 3 : Cho mạch điện xoay chiều như,
200cos100 ( )
AB
u t V
π
=
,
tụ có điện dung
)(
.2
10
4
FC
π
−
=
, cuộn dây thuần cảm có độ tự cảm
và u
MB
lệch pha nhau góc
90
0
. Tính các giá trị L và C.
b. Khi biến trở R = R
1
thì công suất tiêu thụ của mạch điện là cực đại.
Xác định R
1
và giá trị cực đại đó của công suất. Viết biểu thức của
cường độ dòng điện khi đó.
Câu 5: Cho mạch điện như hình vẽ. Các vôn kế có điện trở vô
cùng lớn. Đặt vào hai đầu AB một hiệu điện thế xoay chiều:
AB
u 240 2 cos100 t(V)
= π
.
a.Cho R = R
1
= 80
Ω
, dòng điện hiệu dụng của mạch I =
3
A,
Vôn kế V
2
chỉ 80
3
L
N
Trung tâm bổ trợ kiến thức THPT – luyện thi tốt nghiệp & đại học IQ VËt lÝ 12
───────────────────────────────────────────────────────
Câu 6: Cho mạch điện RLC nối tiếp, cuộn dây thuần cảm có độ tự cảm
1
L H
=
π
, tụ có điện dung C=15,9
Fµ
và điện trở R
thay đổi được. Đặt vào hai đầu A,B một hiệu điện thế
AB
u 200cos100 t(V)
= π
.
a. Chọn R = 100
3
Ω
. Viết biểu thức dòng điện qua mạch.
b. Cho công suất của mạch là P = 80W. Tính R? Muốn công suất của mạch này đạt cực đại thì phải chọn R
là bao nhiêu? Tính P
Max
khi đó.
Câu 7: Cho đoạn mạch xoay chiều sau:
R 100
= Ω
(điện trở thuần)
C 31.8= µ
đó
c. U
L
là cực đại và tính U
LMax
Câu 9 : Cho mạch điện RLC mắc nối tiếp với C thay đổi được. Hiệu điện thế ở hai đầu đoạn mạch là
120 2 cos(100 )u t
π
=
,
30R = Ω
,
1
( )L H
π
=
. Hãy tính C để:
a. Công suất tiêu thụ của mạch là P = 60(W),
b. Công suất tiêu thụ của mạch là cực đại. Tính P
Max
đó,
c. U
C
là cực đại và tính U
Cmax
.
Dạng 6 : Đoạn mạch có tần số góc thay đổi.
I/ Phương pháp
1 – Phương pháp
- Đưa biểu thức của đại lượng cần tìm về dạng hàm số của một ẩn số duy nhất là ω
(2 )
2
R
f
LC L
ω π
= = −
c. Khi
axL M
U
khi
2 2
2 2
2
(2 )
2
f
LC R C
ω π
= =
−
d. Thay đổi
f
có hai giá trị
1 2
f f≠
biết
1 2
f f a+ =
và
= =
+ =
hay
1 2 1 2
1
LC
ω ω ω ω ω
= ⇒ =
⇒ tần số
1 2
f f f=
II/ Bài tập.
Câu 1: Cho mạch điện xoay chiều như hình vẽ, vôn kế V
1
chỉ U
1
=
360V, vôn kế
V
2
= 40V, vôn kế V chỉ U= 68V, ampe kế 2A.
Tìm công suất của mạch.
Câu 2: Cho mạch điện như hình vẽ biết: R= 100Ω, C=
F
(A) và dòng điện trẽ pha hơn so với điện áp là
π/3(rad). Khi ω=ω
2
=
π
250
(rad/s) thì vôn kế 1 Chỉ 0(V) , Ampe kế chỉ khác 0.
a. Tìm giá trị R,L,C.
b. Khi ω=ω
0
Hiệu điện thế hiệu dụng giữa hai bản tụ điện đạt giá trị
cực đại. xác định :
- ω
0.
- U
Cmax.
- Biểu thức dòng điện khi đó. Coi pha ban đầu của điện áp bằng 0.
Câu 4 : Cho mạch điện xoay chiều như hình vẽ :
tu
AB
π
100cos2240
=
(V).
a. Cho R = R
1
= 80(Ω) cường độ dòng điện chạy trong mạch là
3
(A) vôn kế V
2
V
2
V
R
C
A
L
B
M
B
A
A
L
R
C
M
V1
V
N
V
2
V
1
N
L
C
R
B
A
M
- Nếu U
NB
sớm pha với i góc
2
π
suy ra X chỉ chứa L
0
- Nếu U
NB
trễ pha với i góc
2
π
suy ra X chỉ chứa C
0
b. Mạch điện phức tạp:
- Mạch 1
Nếu U
AB
cùng pha với i suy ra X chỉ chứa
0
L
Nếu U
AN
và U
NB
tạo với nhau góc
2
π
suy ra X chỉ chứa R
0
R
L
C
•
•X
•
A N B
R
C
•
•X
•
A
N B
A
C
B
N
M
X
A
B
M
Y
a
X
Trung tõm b tr kin thc THPT luyn thi tt nghip & i hc IQ Vật lí 12
Z
C
= 60
6 cos100 ( )t v
U
AB
= 60(v)
a. Vit biu thc u
AB
(t)
b. Xỏc nh X. Bit X l on mch gm hai trong ba phn t (R
o
, L
o
(thun), C
o
) mc ni tip
Cõu 4: Trong hp X v Y ch cú mt linh kin hoc in tr, hoc
cun cm, hoc l t in. Ampe k nhit (a) ch 1A;
U
AM
= U
MB
= 10V .U
AB
= 10
V3
. Cụng sut tiờu th ca on
mch AB l P = 5
6
W. Hóy xỏc nh linh kin trong X v Y v ln ca cỏc i lng c trng cho
GV : Trng Anh Tựng - t: 0905 867 451 Mai : - Web : nhanhoc.edu.vn Trang : 15
A
C
B
N
M
X
R
N
C
BA
M
L
Trung tâm bổ trợ kiến thức THPT – luyện thi tốt nghiệp & đại học IQ VËt lÝ 12
───────────────────────────────────────────────────────
1. Máy phát điện xoay chiều 1 pha :
- Phần cảm : Là nam châm tạo ra từ thông biến thiên bằng cách quay quanh 1 trục – Gọi là rôto
- Phần ứng : Gồm các cuộn dây giống nhau cố định trên 1 vòng tròn.
Tần số dao động:
; n (voøng/s)
; n (voøng/phuùt)
60
f np
np
f
=
=
3
π
.
Từ thông gửi qua khung dây của máy phát điện Φ = NBScos(ωt +ϕ) = Φ
0
cos(ωt + ϕ)
Với Φ
0
= NBS là từ thông cực đại, N là số vòng dây, B là cảm ứng từ của từ trường, S là diện tích của vòng
dây, ω = 2πf
Suất điện động trong khung dây: e = ωNSBcos(ωt + ϕ -
2
π
) = E
0
cos(ωt + ϕ -
2
π
)
Với E
0
= ωNSB là suất điện động cực đại.
Dòng điện xoay chiều ba pha là hệ thống ba dòng điện xoay chiều, gây bởi ba suất điện động xoay
chiều cùng tần số, cùng biên độ nhưng độ lệch pha từng đôi một là
2
3
π
.
GV : Trương Anh Tùng - Đt: 0905 867 451 – Mai : - Web : nhanhoc.edu.vn Trang : 16
~
e E c t
e E c t
e E c t
ω
π
ω
π
ω
=
= −
= +
trong trường hợp tải đối xứng thì
1 0
2 0
3 0
os( )
2
os( )
3
2
os( )
p
Tải tiêu thụ mắc hình sao: I
d
= I
p
Tải tiêu thụ mắc hình tam giác: I
d
=
3
I
p
Lưu ý: Ở máy phát và tải tiêu thụ thường
chọn cách mắc tương ứng với nhau.
c. Ưu điểm :
- Tiết kiệm được dây dẫn
- Cung cấp điện cho các động cơ 3 pha
Lưu ý: Ở máy phát và tải tiêu thụ thường
chọn cách mắc tương ứng với nhau.
II/ Động cơ không đồng bộ ba pha.
1. Nguyên tắc hoạt động :
Khung dây dẫn đặt trong từ trường quay sẽ quay theo từ trường đó
với tốc độ nhỏ hơn.
Nguyên tắc hoạt động dựa vào hiện tượng cảm ứng điện từ và sử dụng
từ trường quay.
2. Động cơ không đồng bộ ba pha :
- Cấu tạo: Gồm có 2 bộ phận chính:
+ Stato : (phần ứng) gồm 3 cuộn dây giống nhau đặt lệch
2
∆ =
GV : Trương Anh Tùng - Đt: 0905 867 451 – Mai : - Web : nhanhoc.edu.vn Trang : 17
A
3
A
1
B
1
A
2
B
2
B
3
A
3
A
1
B
1
A
2
Mắc sao Mắc tam giác
Trung tâm bổ trợ kiến thức THPT – luyện thi tốt nghiệp & đại học IQ VËt lÝ 12
───────────────────────────────────────────────────────
Trong đó: P là công suất truyền đi ở nơi cung cấp
U là điện áp ở nơi cung cấp cosϕ là hệ số công suất của dây tải điện
l
d. Công thức :
N
1
, U
1
, I
1
là số vòng dây, hiệu điện thế, cường độ dòng điện cuộn sơ cấp
N
2
, U
2
, I
2
là số vòng dây, hiệu điện thế, cường độ dòng điện cuộn sơ cấp
1 1 2 1
2 2 1 2
U E I N
U E I N
= = =
U
2
> U
1
( N
2
> N
1
): Máy tăng áp
U
1
N
1
Trung tõm b tr kin thc THPT luyn thi tt nghip & i hc IQ Vật lí 12
1. Tn s do mỏy phỏt in phỏt ra .
Tn s dao ng:
; n (voứng/s)
; n (voứng/phuựt)
60
f np
np
f
=
=
; p - s cp cc t
2. T thụng qua phn ng
)cos(
00
+=
t
(Wb)
Vi
U
p
Mỏy phỏt mc hỡnh tam giỏc: U
d
= U
p
Ti tiờu th mc hỡnh sao: I
d
= I
p
Ti tiờu th mc hỡnh tam giỏc: I
d
=
3
I
p
5. Hiu sut ca ng c in.
%100
ì=
mp
c
P
P
H
6. t cm ca ng dõy.
2
7
4 .10 .
N
L S
6 2
10 . ; 0,25m S mm
= =
. Dòng
điện qua cuộn dây trong thời gian t = 35 phút và toàn bộ nhiệt lợng toả ra dùng để cung cấp cho khối lợng
m = 1kg nớc đang ở nhiệt độ
0
1
20 C
=
. Nhiệt dung riêng của nớc là c = 4200J/kg.độ.
a. Tính nhiệt độ sau cùng
2
của khối nớc. Giả sử tổng trở của máy dao điện không đáng kể.
b. Máy gồm khung hình chữ nhật diện tích S
k
= 0,04m
2
, gồm N = 500 vòng dây quay đều trong từ tr-
ờng đều
B
u
, vuông góc với trục quay. Tìm B.
Cõu 4: Một máy phát điện ba pha có tần số f= 50Hz.
GV : Trng Anh Tựng - t: 0905 867 451 Mai : - Web : nhanhoc.edu.vn Trang : 19