Bài giảng Vật lí Lớp 12 - Bài 13: Các mạch điện xoay chiều (Bản mới)

NHIỆT LIỆT CHÀO MỪNG QUÝ THẦY CÔ VÀ CÁC EM 
ĐẾN THAM GIA TIẾT HỌC 
Đề bài : Xác định giá trị cực đại , tần số góc , chu kỳ , tần số , pha ban đầu của các dòng điện xoay chiều có cường độ tức thời ( tính ra ampe ) cho bởi : 
a) . 
b) . 
Kiểm tra bài cũ : 
I. MẠCH ĐIỆN XOAY CHIỀU CHỈ CÓ ĐIỆN TRỞ: 
 1. Thí nghiệm. 
 2. Khảo sát mạch điện xoay chiều chỉ có điện trở. 
 3. Định luật Ôm cho đoạn mạch xoay chiều chỉ có điện trở. 
 4. Giản đồ véctơ biểu diễn pha dao động của cường độ tức thời trong mạch và điện áp tức thời. 
II. MẠCH ĐIỆN XOAY CHIỀU CHỈ CÓ TỤ ĐIỆN 
 1. Thí nghiệm. 
 2. Khảo sát mạch điện xoay chiều chỉ có tụ điện. 
 3. Định luật Ôm cho đoạn mạch xoay chiều chỉ có tụ điện. 
 4. Giản đồ véctơ biểu diễn pha dao động của cường độ tức thời trong mạch và điện áp tức thời trong đoạn mạch chỉ có tụ điện. 
 5. Ý nghĩa của dung kháng. 
NỘI DUNG TIẾT HỌC 
BÀI 13: CÁC MẠCH ĐIỆN XOAY CHIỀU (T1) 
R 
CÁC MẠCH ĐIỆN XOAY CHIỀU 
Các thiết bị tiêu thụ điện có rất nhiêu loại . Có thiết bị chỉ có tác dụng tỏa nhiệt như ấm đun nước , bàn là , bóng đèn dây tóc. 
* Những thiết bị này liệt vào hàng điện trở thuần 
CÁC MẠCH ĐIỆN XOAY CHIỀU 
Các thiết bị tiêu thụ điện có rất nhiêu loại . Có thiết bị chỉ có tác dụng tỏa nhiệt như ấm đun nước , bàn là , bóng đèn dây tóc. 
* Những thiết bị này liệt vào hàng điện trở thuần 
Có loại thì có có tác dụng sinh ra từ trường như máy biến áp , chấn lưu đèn ống ,  
* Những thiết bị này gọi chung là cuộn cảm 
L 
R 
Có loại có tác dụng tích điện. Đó là những chiếc tụ điện 
CÁC MẠCH ĐIỆN XOAY CHIỀU 
Các thiết bị tiêu thụ điện có rất nhiêu loại . Có thiết bị chỉ có tác dụng tỏa nhiệt như ấm đun nước , bàn là , bóng đèn dây tóc. 
* Những thiết bị này liệt vào hàng điện trở thuần 
Có loại thì có có tác dụng sinh ra từ trường như máy biến áp , chấn lưu đèn ống ,  
* Những thiết bị này gọi chung là cuộn cảm 
L 
C 
R 
Có loại có tác dụng tích điện. Đó là những chiếc tụ điện 
CÁC MẠCH ĐIỆN XOAY CHIỀU 
Các thiết bị tiêu thụ điện có rất nhiêu loại . Có thiết bị chỉ có tác dụng tỏa nhiệt như ấm đun nước , bàn là , bóng đèn dây tóc. 
* Những thiết bị này liệt vào hàng điện trở thuần 
Có loại thì có có tác dụng sinh ra từ trường như máy biến áp , chấn lưu đèn ống ,  
* Những thiết bị này gọi chung là cuộn cảm 
L 
C 
R 
Như vậy các thiết bị tiêu thụ điện mặc dù có rất nhiều nhưng có thể được phân thành ba loại: Điện trở Tụ điện Cuộn cảm . 
L 
R 
C 
* Độ lệch pha giữa điện áp và dòng điện trong đoạn mạch xoay chiều 
+ Độ lệch pha giữa điện áp và dòng điện : 
+ Biểu thức dòng điện : 
+ Biểu thức điện áp : 
Mạch tiêu thụ 
 
u 
i 
Nếu > 0 thì ta nói u sớm pha so với i ; 
Nếu < 0 thì ta nói u trễ pha so với i; 
Nếu = 0 thì ta nói u cùng pha với i . 
 
 
 
 
CÁC MẠCH ĐIỆN XOAY CHIỀU 
 Ngọc Xuân Quang 
I – MẠCH ĐIỆN XOAY CHIỀU CHỈ CÓ ĐIỆN TRỞ 
1. Thí nghiệm : 
2. Khảo sát mạch điện xoay chiều chỉ có điện trở : 
Ta có: 
(13.3) 
(13.4) 
Thì: 
Cho điện áp xoay chiều giữa hai đầu điện trở : 
Nếu đặt: 
I. MẠCH ĐIỆN XOAY CHIỀU 
CHỈ CÓ R. 
1. Thí nghiệm. 
2. Khảo sát mạch điện xoay chiều chỉ có điện trở. 
CÁC MẠCH ĐIỆN XOAY CHIỀU 
 Ngọc Xuân Quang 
I. MẠCH ĐIỆN XOAY CHIỀU 
CHỈ CÓ R. 
1. Thí nghiệm. 
2. Khảo sát mạch điện xoay chiều chỉ có điện trở. 
Cường độ hiệu dụng trong mạch điện xoay chiều chỉ có điện trở có giá trị bằng thương số giữa điện áp hiệu dụng và điện trở của mạch. 
(13.3) 
3. Định luật Ôm cho mạch điện xoay chiều chỉ có điện trở. 
Nội dung định luật : 
Biểu thức : 
3. Định luật Ôm cho mạch điện xoay chiều chỉ có điện trở. 
CÁC MẠCH ĐIỆN XOAY CHIỀU 
 Ngọc Xuân Quang 
I. MẠCH ĐIỆN XOAY CHIỀU 
CHỈ CÓ R. 
1. Thí nghiệm. 
2. Khảo sát mạch điện xoay chiều chỉ có điện trở. 
3. Định luật Ôm cho mạch điện xoay chiều chỉ có điện trở. 
4. Giản đồ véctơ biểu diễn pha dao động của cường độ tức thời trong mạch và điện áp tức thời : 
O 
x 
Từ biểu thức : 
4. Giản đồ véc tơ. 
Kết luận: Cường độ tức thời trong mạch cùng pha với điện áp tức thời hai đầu mạch. 
CÁC MẠCH ĐIỆN XOAY CHIỀU 
 Ngọc Xuân Quang 
I. MẠCH ĐIỆN XOAY CHIỀU 
CHỈ CÓ R. 
II. MẠCH ĐIỆN XOAY CHIỀU CHỈ CÓ TỤ ĐIỆN. 
II - MẠCH ĐIỆN XOAY CHIỀU CHỈ CÓ TỤ ĐIỆN 
1. Thí nghiệm : 
a, Thí nghiệm với nguồn một chiều. 
b, Thí nghiệm với nguồn xoay chiều. 
Kết luận : Dòng điện xoay chiều có thể tồn tại trong mạch chứa tụ điện. 
1. Thí nghiệm. 
2. Khảo sát mạch điện xoay chiều chỉ có tụ điện. 
Điện áp giữa 2 tấm của tụ điện: 
Điện tích trên mỗi tấm thay đổi theo thời gian t: 
Cường độ dòng điện tại thời điểm t được tính theo công thức: 
Hay 
2. Khảo sát mạch điện xoay chiều chỉ có tụ điện. 
CÁC MẠCH ĐIỆN XOAY CHIỀU 
 Ngọc Xuân Quang 
I. MẠCH ĐIỆN XOAY CHIỀU 
CHỈ CÓ R. 
II. MẠCH ĐIỆN XOAY CHIỀU CHỈ CÓ TỤ ĐIỆN. 
1. Thí nghiệm. 
2. Khảo sát mạch điện xoay chiều chỉ có tụ điện. 
Hay 
Nếu đặt: 
Ta có: 
(13.8) 
Và: 
(13.9) 
KL: Mạch thuần C: u chậm pha hơn i góc /2  U =  i - /2 
Nên ta có thể viết: 
Nếu đặt: 
(13.10) 
Z C gọi là dung kháng ( ) 
Nếu  i =0 thì: 
(13.8’ ) 
(13.9’ ) 
(13.11) 
Thì 
 Ngọc Xuân Quang 
I. MẠCH ĐIỆN XOAY CHIỀU 
CHỈ CÓ R. 
II. MẠCH ĐIỆN XOAY CHIỀU CHỈ CÓ TỤ ĐIỆN. 
1. Thí nghiệm. 
2. Khảo sát mạch điện xoay chiều chỉ có tụ điện. 
CÁC MẠCH ĐIỆN XOAY CHIỀU 
3. Định luật Ôm cho mạch điện xoay chiều chỉ có tụ điện: 
Nội dung định luật: 
Cường độ hiệu dụng trong mạch điện xoay chiều chỉ có tụ điện có giá trị bằng thương số của điện áp hiệu dụng và dung kháng của mạch. 
Biểu thức: 
(13.11) 
3. Định luật Ôm. 
 Ngọc Xuân Quang 
I. MẠCH ĐIỆN XOAY CHIỀU 
CHỈ CÓ R. 
II. MẠCH ĐIỆN XOAY CHIỀU CHỈ CÓ TỤ ĐIỆN. 
1. Thí nghiệm. 
2. Khảo sát mạch điện xoay chiều chỉ có tụ điện. 
CÁC MẠCH ĐIỆN XOAY CHIỀU 
3. Định luật Ôm. 
4. Giản đồ véctơ biểu diễn pha dao động của cường độ tức thời trong mạch và điện áp tức thời trong đoạn mạch chỉ có tụ điện. 
4. Giản đồ véctơ. 
Từ các biểu thức: 
(13.8) 
(13.9) 
O 
x 
Kết luận: Trong mạch chỉ chứa tụ điện, cường độ dòng điện qua tụ điện sớm pha hơn so với điện áp hai đầu tụ điện. 
 Ngọc Xuân Quang 
I. MẠCH ĐIỆN XOAY CHIỀU 
CHỈ CÓ R. 
II. MẠCH ĐIỆN XOAY CHIỀU CHỈ CÓ TỤ ĐIỆN. 
1. Thí nghiệm. 
2. Khảo sát mạch điện xoay chiều chỉ có tụ điện. 
CÁC MẠCH ĐIỆN XOAY CHIỀU 
3. Định luật Ôm. 
4. Giản đồ véctơ. 
5. Ý nghĩa của dung kháng : 
+ Dung kháng đặc trưng cho tính cản trở dòng xoay chiều của tụ điện . Dòng điện có tần số càng cao thì dung kháng cảng giảm , càng dễ đi qua. 
+ Gây ra sự chậm pha /2 của điện áp so với cường độ dòng điện . 
* Biểu thức : 
* Ý nghĩa: 
5. Ý nghĩa của dung kháng 
BÀI 13: CÁC MẠCH ĐIỆN XOAY CHIỀU (T1) 
I - MẠCH ĐIỆN XOAY CHIỀU CHỈ CÓ ĐIỆN TRỞ. 
II - MẠCH ĐIỆN XOAY CHIỀU CHỈ CÓ TỤ ĐIỆN. 
TÓM TẮT NỘI DUNG TIẾT HỌC 
Mạch chỉ có điện trở 
Mạch chỉ có tụ điện 
XIN CHÂN THÀNH CÁM ƠN CÁC THẦY, CÔ GIÁO VÀ CÁC EM HỌC SINH 
ĐÃ THAM DỰ GIỜ HỌC HÔM NAY