Bài 12 Đại cương về dòng điện xoay chiều

1. Khái niệm về dòng xoay chiều

Dòng điện xoay chiều là dòng điện có cường độ bieesne thiên tuần toàn với thời gian theo quy luật của hàm sin hoặc côsin

\(i=I_{o}cos(\omega t+\varphi)\)

trong đó, i là giá trị cường độ dòng điện tại thời điểm t, được gọi là giá trị tức thời của \(i\)

\(I_{o}\)>0 được gọi là cường độ cực đại của i

\(\omega \)>0 được gọi là tần số góc, \(T=\frac{2\pi}{\omega}\) là chu kỳ và \(f=\frac{\omega}{2\pi}\) là tần số của \(i\)

\(\alpha=\omega t+\varphi\) là pha của i và \(\varphi\) là pha ban đầu.

2. Nguyên tắc tạo ra dòng điện xoay chiều

Cho cuộn dây dẫn dẹt hình tròn khéo khín quay xung quanh 1 trục cố định bằn trong mặt phẳng với cuộn dây được đặt trong một từ trường đều \(\overrightarrow{B}\) và có phương vuông góc với trục quay. Khi đó trong cuộn dây sẽ xuất hiện một dòng điện xoay chiều

Từ thông qua cuộn dây biến thiên theo thời gian t

\(\phi=NBScos\omega t\)

suất điện động cảm ứng   \(e=-\frac{d\phi}{dt}=NBS\omega sin\omega t\)

nếu cuộn dây khép kín và có điện trở R thì cường độ dòng điện chạy qua cuộn dây sẽ là:

\(i=\frac{NBS\omega}{R}sin\omega t\)

\(I_{o}=\frac{NBS\omega}{R}\) là biên độ của cường độ dòng điện i

Chiều dương của i liên hệ với chiều pháp tuyến \(\overrightarrow{n}\) của mặt phẳng chứa cuộn dây theo quy tắc nắm tay phải

3. Giá trị hiệu dụng

- Khi tính toán, đo lường,.. các đại lượng của mạch điện xoay chiều, người ta chủ yếu tính hoặc đo các giá trị hiệu dụng

\(I=\frac{I_{0}}{\sqrt{2}}\) là giá trị hiệu dụng của cường độ dòng điện xoay chiều. Cường độ hiệu dụng của dòng điện xoay chiều là đại lượng có giá trị bằng cường đô của một dòng không đổi, sao cho khi đi qua cùng một điện trở R thì công suất tiêu thụ trong R bởi hai dòng điện đó là như nhau

Ngoài cường độ dòng điện, đối với dòng điện xoay chiều, thì điện áp, suất điện động, cường độ điện trường, điện tích...người ta cũng định nghĩa các giá trị hiệu dụng tương ứng như công thức sau

\(Giá\ trị\ hiệu\ dụng=\frac{ Giá\ trị\ cực\ đại}{\sqrt{2}}\)