BÀI 13. ĐẠI CƯƠNG VỀ DÒNG ĐIỆN XOAY CHIỀU
Trang bìa
Trang bìa
Ảnh
BÀI 13. ĐẠI CƯƠNG VỀ DÒNG ĐIỆN XOAY CHIỀU
Khởi động
Khởi động
Khởi động
Nhà máy thuỷ điện Hoà Bình (Hình 13.1) là một trong số các nhà máy thuỷ điện nổi tiếng ở Việt Nam, với tổng sản lượng điện sản xuất kể từ khi được đưa vào vận hành đến tháng 9/2023 là 270 tỉ kW.h (Nguồn: EVN). Dòng điện được tạo ra và truyền đi từ nhà máy điện đến nơi tiêu thụ là dòng điện xoay chiều. Vậy dòng điện xoay chiều có những đặc điểm gì?
Trả lời
Dòng điện xoay chiều có cường độ biến thiên điều hoà theo thời gian.
Ảnh
Dòng điện xoay chiều
Khái niệm
Khái niệm
Xét một khung dây dẫn phẳng kín có diện tích S (gồm N vòng dây) được đặt trong một từ trường đều. Khung dây có thể quay quanh trục A cố định nằm trong mặt phẳng của khung dây. Tại thời điểm ban đầu (t = 0), khung dây được đặt vuông góc với cảm ứng từ → B. Khi đó từ thông qua khung dây là
Ảnh
Ảnh
Cho khung dây
Cho khung dây quay đều với tốc độ góc ω quang trục Δ. Tại thời điểm t bất kì, từ thông qua khung dây là Φ(t)=NBScosα=NBScosωt Suất điện động cảm ứng sinh ra e(t)=NBSωcos(ωt+φ0)=E0cos(ωt+φ0) Chu kì, tần số của suất điện động xoay chiều được xác định bởi công thức: Khi nối hai đầu khung dây với mạch ngoài tiêu thụ điện (có điện trở R, tụ điện C hoặc cuộn dây L), những phép đo cho thấy trong mạch xuất hiện dòng điện có cường độ biến thiên điều hoà theo thời gian. Đây được gọi là dòng điện xoay chiều. Dòng điện xoay chiều là dòng điện có cường độ biến thiên điều hoà theo thời gian.
Ảnh
Điện áp xoay chiều và cường độ dòng điện xoay chiều
Điện áp xoay chiều và cường độ dòng điện xoay chiều
Điện áp xoay chiều giữa hai đầu một đoạn mạch là: u=U0cos(ωt+φu) Cường độ dòng điện xoay chiều trong đoạn mạch là: i=I0cos(ωt+φi) - u và i tương ứng là giá trị điện áp tức thời và cường độ dòng điện tức thời tại thời điểm t; - U0 và I0 tương ứng là giá trị cực đại của điện áp và cường độ dòng điện xoay chiều; - ω là tần số góc của dòng điện xoay chiều, có đơn vị là rad/s; - φu, φi lần lượt là pha ban đầu của điện áp và cường độ dòng điện xoay chiều. Độ lệch pha của điện áp so với cường độ dòng điện là: φ=φu−φi
Các giá trị hiệu dụng
Các giá trị hiệu dụng
Giá trị hiệu dụng
Cường độ hiệu dụng của dòng điện xoay chiều là Giá trị hiệu dụng của điện áp xoay chiều là Giá trị hiệu dụng của suất điện động xoay chiều là
Ảnh
Ảnh
Ảnh
Ứng dụng dòng điện xoay chiều trong cuộc sống
Truyền tải điện năng đi xa
Truyền tải điện năng đi xa
Trong quá trình truyền tải điện năng từ nhà máy điện đến nơi tiêu thụ, dây dẫn toả nhiệt theo định luật Joule - Lenz, do đó một phần điện năng bị hao phí. Thực tế và lí thuyết đã chứng tỏ để giảm hao phí trong quá trình truyền tải một cách hiệu quả nhất thì trước khi truyền tải, điện áp cần được tăng lên. Khi đến nơi tiêu thụ, điện áp được hạ xuống để phù hợp với mục đích sử dụng. Thiết bị điều chỉnh điện áp trong quá trình truyền tải là máy biến áp.
Dùng trong sinh hoạt và sản xuất
Dùng trong sinh hoạt và sản xuất
Dòng điện xoay chiều được sử dụng trong: - Các loại đèn thắp sáng. - Động cơ của các thiết bị như quạt điện, máy giặt, ... - Lò luyện kim, mỏ hàn, bàn ủi, bếp từ, bình đun nước, lò vi sóng, ... Dòng điện xoay chiều cũng được sử dụng trong việc chế tạo các nam châm điện của cần cẩu để nâng các vật khối lượng lớn (Hình 13.6). Ngoài ra, dòng điện xoay chiều cũng có tác dụng sinh lí được sử dụng trong điều trị bệnh như: châm cứu, kích tim, ...
Ảnh
Quy tắc an toàn điện
Quy tắc an toàn điện
Quy tắc an toàn điện
Dưới đây là một số quy tắc để đảm bảo an toàn khi sử dụng điện trong gia đình: - Lắp đặt thiết bị đóng ngắt điện đúng cách và ở vị trí phù hợp. - Lựa chọn thiết bị điện phù hợp và chất lượng tốt. - Không chạm vào dụng cụ sử dụng điện khi tay ướt. - Tránh sử dụng thiết bị điện khi đang sạc. - Không được chạm tay vào những chỗ hở của dây điện hay cầu dao, cầu chì không có nắp che khi chưa cắt nguồn điện. - Kiểm tra hệ thống mạng điện và bảo trì thiết bị điện định kì.
Vận dụng
Vận dụng
Vận dụng
Em hãy sắp xếp đúng thứ tự các bước bên dưới để đo giá trị cường độ dòng điện hiệu dụng chạy qua bóng đèn dây tóc bằng cách sử dụng đồng hồ đo điện đa năng hiện số. - Mắc nối tiếp đồng hồ với đoạn mạch (có bóng đèn dây tóc và khoá K mở) cần đo cường độ dòng điện. - Đóng khoá K. - Chọn thang đo thích hợp. - Khi các chữ số hiển thị trên màn hình đã ổn định, đọc trị số của cường độ dòng điện. - Ngắt khoá K và tháo mạch điện. - Kết thúc thao tác đo, nhấn nút ON/OFF để tắt đồng hồ. - Tìm hiểu các quy tắc an toàn điện. - Nhấn nút ON/OFF để bật đồng hồ.
Trả lời
Trả lời
Các bước bên dưới để đo giá trị cường độ dòng điện hiệu dụng chạy qua bóng đèn dây tóc bằng cách sử dụng đồng hồ đo điện đa năng hiện số - Tìm hiểu các quy tắc an toàn điện. - Chọn thang đo thích hợp. - Mắc nối tiếp đồng hồ với đoạn mạch (có bóng đèn dây tóc và khoá K mở) cần đo cường độ dòng điện. - Đóng khoá K. - Nhấn nút ON/OFF để bật đồng hồ. - Khi các chữ số hiển thị trên màn hình đã ổn định, đọc trị số của cường độ dòng điện. - Kết thúc thao tác đo, nhấn nút ON/OFF để tắt đồng hồ. - Ngắt khoá K và tháo mạch điện.
Cảm ơn
Ảnh