ĐẠI CƯƠNG VỀ DÒNG ĐIỆN XOAY CHIỀU - lý thuyết đại cương về dòng điện xoay chiều.

ĐẠI CƯƠNG VỀ DÒNG ĐIỆN XOAY CHIỀU

1. Dòng điện xoay chiều là dòng điện có cường độ là hàm số sin (hay côsin) của thời gian: \(i =I_0cos(\omega t + \varphi)\)

Trong đó:

+ \(i\) là giá trị tức thời của cường độ dòng điện tại thời điểm \(t\)

+ \(I_0> 0\) là giá trị cực đại của cường độ dòng điện \(i\), gọi là biên độ của dòng điện

+ \(\omega > 0\) là tần số góc

+ \(\omega t +\varphi\) là pha của \(i\) tại thời điểm t

+ \(\varphi\) là pha ban đầu.

2. Cường độ hiệu dụng của dòng điện xoay chiều là đại lượng có giá trị bằng cường độ của một dòng điện không đổi, sao cho khi đi qua cùng một điện trở R thì công suất tiêu thụ trong R bởi dòng điện không đổi ấy bằng công suất trung bình tiêu thụ trong R bởi dòng điện xoay chiều nói trên.

Giá trị hiệu dụng của đại lượng xoay chiều bằng giá trị cực đại (biên độ) của đại lượng chia cho \(\sqrt{2}\)

Ví dụ: \(U=\dfrac{U_{0}}{\sqrt{2}}\); \(I=\dfrac{I_{0}}{\sqrt{2}}\)

3. Tạo ra dòng điện xoay chiều bằng máy phát điện xoay chiều dựa trên cơ sơ hiện tượng cảm ứng điện tử.

Nguyên tắc tạo ra dòng điện xoay chiều: Dựa trên hiện tượng cảm ứng điện từ. Khi cho khung dây có N vòng dây, có diện tích S, quay đều quanh trục của nó với tốc độ góc \(\omega \), trong một từ trường đều \(\overrightarrow B \), có phương vuông góc với trục quay. Tại thời điểm ban đầu góc giữa \(\overrightarrow B \) và vecto pháp tuyến \(\overrightarrow n \) của mặt phẳng khung dây là \(\varphi \).

- Tại tời điểm t, từ thông qua cuộn dây:

\(\Phi = NB{\rm{S}}\cos \alpha = NB{\rm{S}}\cos \left( {\omega t + \varphi } \right)\)

- Khi đó, trong mạch xuất hiện một suất điện động cảm ứng:

\(e = - \frac{{d\Phi }}{{dt}} = NB{\rm{S}}\omega \sin \left( {\omega t + \varphi } \right)\)

- Nếu cuộn dây khép kín có điện trở R thì cường độ dòng cảm ứng trong mạch là:

\(i = \frac{{NB{\rm{S}}\omega }}{R}\sin \left( {\omega t + \varphi } \right)\) => Đây là dòng điện xoay chiều.

Sơ đồ tư duy về đại cương dòng điện xoay chiều - Vật lí 12