Đoạn mạch chỉ có điện trở thuần R: Đoạn mạch chỉ có tụ điện C: Đoạn mạch chỉ có
Bạn đang xem bản rút gọn của tài liệu. Xem và tải ngay bản đầy đủ của tài liệu tại đây (1.01 MB, 159 trang )
u = e – ir
Xem khung dây có r
2
≈ 0 thì
cos
o o
u e E t
ω ϕ = =
+
Tổng quát:
cos
o u
u U t
ω ϕ =
+
Với U
o
: điện áp cực áp V
u
ϕ : pha ban đầu của u rad
ω : tần số góc bằng vận tốc quay của khung rads
2. Biểu thức cường độ dòng điện tức thời:
cos
o i
i I t
ω ϕ =
+ Với I
o
: cường độ dòng điện cực đại A
i
ϕ : pha ban đầu của i rad
Đại lượng:
u i
ϕ ϕ ϕ = −
gọi là độ lệch pha của u so với i Nếu
ϕ 0 thì u sớm pha so với i
ϕ 0 thì u trễ pha so với i
ϕ = 0 thì u và i đồng pha
III.
Các giá trị hiệu dụng:
– Cho dòng điện xoay chiều có cường độ cos
o
i I t
ω =
chạy qua đoạn mạch chỉ có điện trở thuần R. Cơng suất tỏa nhiệt tức thời cơng suất tại thời điểm t bất kì
có cơng thức:
2 2
2
cos
o
p Ri RI
t ω
= =
đơn vị : W Công suất tỏa nhiệt trung bình của dòng điện xoay chiều trong một chu kì, gọi
tắt là cơng suất tỏa nhiệt trung bình, có giá trị là: P =
2 2
2 2
cos 2
o o
RI p RI
t RI
ω =
= =
đơn vị : W Đó cũng là cơng suất tỏa nhiệt trung bình trong thời gian t rất lớn so với chu
kì, vì phần thời gian lẻ so với chu kì rất nhỏ, gây sai lệch không đáng kể. Vậy nhiệt lượng tỏa ra trong thời gian t là:
2 2
2
o
RI Q
t RI t =
= đơn vị : J
– Giá trị hiệu dụng của dòng điện xoay chiều nhỏ hơn giá trị cực đại
2
lần 2
o
I I
= ,
2
o
U U
= ,
2
o
E E
=
IV.
Đoạn mạch chỉ có R, chỉ có C, chỉ có L: – Cảm kháng của cuộn cảm: Z
L
= L ω
– Dung kháng của tụ điện : Z
C
= 1
C ω
1. Đoạn mạch chỉ có điện trở thuần R:
–
Pha : u đồng pha i
R
ϕ ⇒
=
–
Biểu thức định luật Ôm:
o o
U I
R =
hay U
I R
= – Biểu diễn bằng vectơ quay:
Trang 22
x O
I r
U ur
2. Đoạn mạch chỉ có tụ điện C:
–
Pha : u chậm pha hơn i một góc 2
C
ϕ
π
= −
rad
–
Biểu thức định luật Ôm:
o o
C
U I
Z =
hay
C
U I
Z =
– Biểu diễn bằng vectơ quay:
3. Đoạn mạch chỉ có cuộn cảm L:
–
Pha : u nhanh pha hơn i một góc 2
L
ϕ
π
=
rad
–
Biểu thức định luật Ôm:
o o
L
U I
Z =
hay
L
U I
Z =
– Giản đồ vectơ quay:
V.
Mạch có R, L, C mắc nối tiếp – Cộng hưởng điện 1.
Độ lệch pha của điện áp so với cường độ dòng điện
2 2
C C
C L
C
UZ U
IZ R
Z Z
= =
+ −
Với ϕ
là độ lệch pha của u so với i 2
2 π
π ϕ
÷
− ≤ ≤ – Nếu đoạn mạch có tính cảm kháng, tức là
1 L
C ω
ω thì
ϕ 0, cường độ
dòng điện trễ pha so với điện áp giữa hai đầu đoạn mạch. – Nếu đoạn mạch có tính dung kháng, tức là
1 L
C ω
ω thì
ϕ 0, cường độ
dòng điện sớm pha so với điện áp giữa hai đầu đoạn mạch.
2. Biểu thức định luật Ôm cho đoạn mạch RLC nối tiếp. Tổng trở:
– Điện áp hiệu dụng hai đầu đoạn mạch:
2 2
R L
C
U U
U U
= +
− – Tổng trở của đoạn mạch:
2 2
2 2
1
L C
Z R
Z Z
R L
C ω
ω
÷
= +
− =
+ −
– Cơng thức định luật Ôm: U
I Z
= Trang 23
O x
x O
I r
C
U uur
L
U uur
I r
S
S
3. Giản đồ Fre-nen:
Việc tổng hợp các vectơ quay có thể tiến hành theo quy tắc hình bình hành hoặc theo quy tắc đa giác. Các giản đồ ở các hình sau vẽ cho trường hợp
U
L
U
C
. – Tổng hợp các vectơ theo quy tắc hình bình hành:
– Tổng hợp các vectơ theo quy tắc đa giác:
4. Cơng suất của dòng điện xoay chiều. Hệ
số công suất: – Công suất tức thời: Cho dòng điện xoay chiều
cos
o
i I t
ω =
chạy qua mạch RLC nối tiếp, có
cos
o
u U t
ω ϕ =
+, thì cơng suất tức thời là:
cos .cos
o o
p ui U I t
t ω
ω ϕ = =
+
hay
cos cos 2
p UI UI
t ϕ
ω ϕ =
+ +
– Cơng suất trung bình:
P cos
P
UI ϕ
=
= Với cos
ϕ
là hệ số công suất
Cũng là công suất tỏa nhiệt trên R : P
R
= RI
2
– Hệ số công suất: cos
oR R
o
U U
U U
R Z
ϕ
= =
=
5. Cộng hưởng điện: a. Điều kiện để xảy ra cộng hưởng điện:
coso ii I tω ϕ =+ Với I: cường độ dòng điện cực đại Aϕ : pha ban đầu của i radĐại lượng:u iϕ ϕ ϕ = −gọi là độ lệch pha của u so với i Nếuϕ 0 thì u sớm pha so với iϕ 0 thì u trễ pha so với iϕ = 0 thì u và i đồng phaIII.Các giá trị hiệu dụng:- Cho dòng điện xoay chiều có cường độ cosi I tω =chạy qua đoạn mạch chỉ có điện trở thuần R. Cơng suất tỏa nhiệt tức thời cơng suất tại thời điểm t bất kìcó cơng thức:2 2cosp Ri RIt ω= =đơn vị : W Công suất tỏa nhiệt trung bình của dòng điện xoay chiều trong một chu kì, gọitắt là cơng suất tỏa nhiệt trung bình, có giá trị là: P =2 22 2cos 2o oRI p RIt RIω == =đơn vị : W Đó cũng là cơng suất tỏa nhiệt trung bình trong thời gian t rất lớn so với chukì, vì phần thời gian lẻ so với chu kì rất nhỏ, gây sai lệch không đáng kể. Vậy nhiệt lượng tỏa ra trong thời gian t là:2 2RI Qt RI t == đơn vị : J- Giá trị hiệu dụng của dòng điện xoay chiều nhỏ hơn giá trị cực đạilần 2I I= ,U U= ,E EIV.Đoạn mạch chỉ có R, chỉ có C, chỉ có L: – Cảm kháng của cuộn cảm: Z= L ω- Dung kháng của tụ điện : Z= 1C ωPha : u đồng pha iϕ ⇒Biểu thức định luật Ôm:o oU IR =hay UI R= – Biểu diễn bằng vectơ quay:Trang 22x OI rU urPha : u chậm pha hơn i một góc 2= −radBiểu thức định luật Ôm:o oU IZ =hayU IZ =- Biểu diễn bằng vectơ quay:Pha : u nhanh pha hơn i một góc 2radBiểu thức định luật Ôm:o oU IZ =hayU IZ =- Giản đồ vectơ quay:V.Mạch có R, L, C mắc nối tiếp – Cộng hưởng điện 1.Độ lệch pha của điện áp so với cường độ dòng điện2 2C CC LUZ UIZ RZ Z= =+ −Với ϕlà độ lệch pha của u so với i 22 ππ ϕ ÷ − ≤ ≤ – Nếu đoạn mạch có tính cảm kháng, tức là1 LC ωω thìϕ 0, cường độdòng điện trễ pha so với điện áp giữa hai đầu đoạn mạch. – Nếu đoạn mạch có tính dung kháng, tức là1 LC ωω thìϕ 0, cường độdòng điện sớm pha so với điện áp giữa hai đầu đoạn mạch.- Điện áp hiệu dụng hai đầu đoạn mạch:2 2R LU UU U= +− – Tổng trở của đoạn mạch:2 22 2L CZ RZ ZR LC ω ÷ = +− =+ −- Cơng thức định luật Ôm: UI Z= Trang 23O xx OI rU uurU uurI rViệc tổng hợp các vectơ quay có thể tiến hành theo quy tắc hình bình hành hoặc theo quy tắc đa giác. Các giản đồ ở các hình sau vẽ cho trường hợp. – Tổng hợp các vectơ theo quy tắc hình bình hành:- Tổng hợp các vectơ theo quy tắc đa giác:số công suất: – Công suất tức thời: Cho dòng điện xoay chiềucosi I tω =chạy qua mạch RLC nối tiếp, cócosu U tω ϕ =+, thì cơng suất tức thời là:cos .coso op ui U I tt ωω ϕ = =haycos cos 2p UI UIt ϕω ϕ =+ +- Cơng suất trung bình:P cosUI ϕ= Với coslà hệ số công suấtCũng là công suất tỏa nhiệt trên R : P= RI- Hệ số công suất: cosoR RU UU UR Z= =
Source: https://baoduongdieuhoa24h.com
Category: Điện Tử
