Dòng điện xoay chiều là gì? Bài viết tổng hợp các kiến thức lý thuyết, công thức cũng như bài tập về dòng điện xoay chiều của chương trình Vật lý 12.
Lý thuyết dòng điện xoay chiều
Khái niệm dòng điện xoay chiều
Dòng điện xoay chiều hình sin, gọi tắt là dòng điện xoay chiều, là dòng điện có cường độ biến thiên tuần hoàn với thời gian theo quy luật của hàm số sin hay côsin, với dạng tổng quát:
i = I0cos(ωt + φ)
Nguyên tắc tạo ra dòng điện
Bảng so sánh các dạng mạch điện có các phần tử khác nhau
Những đại lượng cơ bản cần nắm chắc trong dòng điện xoay chiều
Để nắm vững được kiến thức của chuyên đề dòng điện xoay chiều thuộc chương trình Vật lý 12, trước hết ta cần phải nắm chắc một số đại lượng và ký hiệu cơ bản sau:
Công suất của dòng điện xoay chiều:
Công suất của dòng điện xoay chiều chịu tác động của 3 đại lượng chính: điện áp, độ lệch pha của cường độ so với điện áp và cường độ dòng điện
Công thức tính công suất dòng điện xoay chiều được tính như sau:
P = U.I.cosα
Trong đó:
P: là công suất của dòng điện xoay chiều (đơn vị tính: W)
U: là điện áp của dòng điện (đơn vị tính: V)
I: là cường độ của dòng điện (đơn vị tính: A)
α: là độ lệch pha giữa điện áp và cường độ dòng điện
Bài tập dòng điện xoay chiều
Dạng 1: Xác định từ thông qua khung dây và suất điện động xoay chiều
Sử dụng các công thức:
– Từ thông:
Φ=NBScos(ωt+φ)=Φ0cos(ωt+φ) (Wb)
Trong đó:
+ N: số vòng dây
+ S: tiết diện vòng dây (m2)
+ B: cảm ứng từ (T)
+ Φ0=NBS: từ thông cực đại qua khung dây (Wb)
+ ω: tốc độ quay của khung dây (rad/s)
– Suất điện động xoay chiều:
Chú ý: Khi trong khung dây có suất điện động thì hai đầu khung dây có điện áp (hiệu điện thế). Nếu khung dây chưa nối với tải thì E = U.
Dạng 2: Xác định các đại lượng đặc trưng của dòng điện xoay chiều
– Phương trình tổng quát của dòng điện xoay chiều:
i=I0cos(ωt+φ), với I0 là cường độ dòng điện cực đại.
– Các giá trị hiệu dụng:
– Nhiệt lượng tỏa ra trên điện trở R:
Trong đó:
Q: nhiệt lượng (J)
R: điện trở mạch ngoài
t: thời giam dòng điện chạy qua R (s)
– Công suất tỏa nhiệt:
Dạng 3: Tìm điện lượng chuyển qua tiết diện dây dẫn
Điện lượng qua tiết diện S trong thời gian t là q: q=i.t
Điện lượng qua tiết diện S trong thời gian từ t1 đến t2 là Δq: Δq=i.Δt
Dạng 4: Tính số lần dòng điện đổi chiều sau một khoảng thời gian t
– Dùng mối liên hệ giữa dao động điều hòa và chuyển động tròn đều để tính.
– Dòng điện xoay chiều:
- Mỗi giây dòng điện đôi chiều 2f lần.
- Nếu cho dòng điện qua bộ phận làm rung dây trong hiện tượng sóng dừng thì dây rung với tần số 2f.
Tổng kết
Hi vọng thông qua bài viết, congthuctoanlyhoa.com đã giúp bạn hiểu được lý thuyết cũng như giải được các bài tập thuộc chuyên đề dòng điện xoay chiều.