CHUYÊN ĐỀ. DÒNG ĐIỆN XOAY CHIỀU
A. TÓM TẮT KIẾN THỨC CƠ BẢN
I. ĐẠI CƯƠNG VỀ DÒNG ĐIỆN XOAY CHIỀU, CÁC LOẠI ĐOẠN MẠCH XOAY CHIỀU VÀ HỆ SỐ CÔNG SUẤT
1)Dòng điện xoay chiều là dòng điện có cường độ biến thiên tuần hoàn theo thời gian(theo hàm côsin hay sin của thời gian).
2) Hiện tượng cảm ứng điện từ là hiện tượng được ứng dụng tạo ra dòng điện xoay chiều.
2.1. Biểu thức của từ thông qua khung dây:

Với
từ thông cực đại (Wb)
+ S: diện tích một vòng dây (m2); với 1cm2 = 10-4m2
+ N: Số vòng dây của khung (vòng)
+ B: cảm ứng từ (T)
+
: tần số góc (rad/s)
2.2. Biểu thức của suất điện động cảm:

Với E0 =
: suất điện động cực đại (V)
Sđđ xoay chiều này tạo ra dđ xoay chiều có cường độ cực đại là

Với R là điện trở của khung dây (Ω).
3) Biểu thức của cường độ dòng điện xoay chiều: i=I0cos(ωt + φi)
Trong đó: i: cường độ dòng điện xoay chiều tức thời (A)
I0 : cường độ dòng điện cực đại (A). (I0> 0)
ω:là tần số góc (rad/s). (ω > 0)
(ωt + φi): pha tại thời điểm t (rad)
φi : Pha ban đầu của dòng điện (rad).
* Chu kỳ, tần số của dòng điện:

* Cứ mỗi giây dòng điện đổi chiều 2f lần (Nếu (i=
hoặc (i=
thì chỉ giây đầu tiên đổi chiều 2f – 1 lần).
4) Điện áp xoay chiều(Hiệu điện thế xoay chiều): u=Uocos((t +φu)
Trong đó: u: điện xoay chiều tức thời, đơn vị là (V)
U0: điện áp cực đại của đoạn mạch (V). (U0> 0)
(ωt + φu): pha tại thời điểm t (rad)
φu: Pha ban đầu của điện áp (rad).
* Định luật Ôm:

4.1. Tổng trở của đoạn mạch: Là đại lượng đặc trưng cho độ cản trở dòng điện của cả đoạn mạch.

hay

Trong đó: Z là tổng trở (Ω); R là điện trở thuần(Ω); ZL là cảm kháng(Ω); ZClà dung kháng(Ω)
4.2. Cảm kháng:Là đại lượng đặc trưng cho độ cản trở dòng điện của cuộn cảmZL=(L
Với L là độ tự cảm (hệ số tự cảm) của cuộn cảm (H)
4.3. Dung kháng: Là đại lượng đặc trưng cho độ cản trở dòng điện của tụ điện ZC=

Với C là điện dung của tụ điện (F)
5) Độ lệch pha giữa điện áp và cường độ dòng điện:

* Nếu φ>0 thì điện áp sớm pha hơn cđdđ một góc làφ;
* Nếu φ<0 thì điện áp trễ pha hơn cđdđ một góc làφ;
* Nếu φ=0 thì điện áp cùng pha với cđdđ.
*

* Bài tập viết biểu thức điện áp tức thời và dòng điện tức thời
Biểu thức phức:
Dạng biểu thức:
và

Cho u viết i: Bấm

Cho i viết u: Bấm

6) Các giá trị hiệu dụng của dòng điện xoay chiều:Giá trị hiệu dụng =( Giá trị cực đại
6.1. Cường độ dòng điện hiệu dụng:

6.2. Điện áp hiệu dụng:

6.3. Suất điện động hiệu dụng:
.
7) Các loại đoạn mạch xoay chiều
Dạng mạch điện
Định luật Ôm
Độ lệch pha (
Giản đồ Fre-nen

Mạch chỉ có điện trở thuần

; I=



(=0: u và i cùng pha


Mạch chỉ có cuộn cảm thuần


I=
; ZL=(L=2πf.L


(=: u sớm pha hơn i một góc




Mạch chỉ có tụ điện


;



(=-
: u trễ pha hơn i một góc




Mạch R,L,C nối tiếp







u=uR + uL + uC


tan(=

+ ZL> ZC((> 0: u sớm pha hơn i một góc (.
+ZL< ZC((< 0: u trễ pha hơn i một góc (.
+ZL= ZC(( = 0: u cùng pha với i.



7)Hiện tượng cộng hưởng trong đoạn mạch RLC: