
Dạng 1: Xác định từ thông qua khung dây và suất điện động xoay chiều
Sử dụng các công thức:
- Từ thông:
\(\Phi = NB{\rm{S}}\cos \left( {\omega t + \varphi } \right) = {\Phi _0}\cos \left( {\omega t + \varphi } \right)\) (Wb)
Trong đó:
+ N: số vòng dây
+ S: tiết diện vòng dây (m2)
+ B: cảm ứng từ (T)
+ \({\Phi _0} = NB{\rm{S}}\): từ thông cực đại qua khung dây (Wb)
+ \(\omega \): tốc độ quay của khung dây (rad/s)
- Suất điện động xoay chiều:
\(e = - \Phi ' = {E_0}\cos \left( {\omega t + \varphi } \right)\) (V)
Trong đó: \({E_0} = NB{\rm{S}}\omega = \omega {\Phi _0}\): suất điện động xoay chiều cực đại (V)
*Chú ý: Khi trong khung dây có suất điện động thì hai đầu khung dây có điện áp (hiệu điện thế). Nếu khung dây chưa nối với tải thì E = U.
Bài tập ví dụ: Từ thông qua một vòng dây dẫn là \(\Phi = \frac{{{{2.10}^{ - 2}}}}{\pi }\cos \left( {100\pi t + \frac{\pi }{4}} \right)\left( {{\rm{W}}b} \right)\). Biểu thức của suất điện động cảm ứng xuất hiện trong vòng dây này là?
Hướng dẫn giải
Ta có:
\(e = - \Phi ' = \omega {\Phi _0}\sin \left( {\omega t + \varphi } \right) \\= \omega {\Phi _0}\cos \left( {\omega t + \varphi - \frac{\pi }{2}} \right)\)
\( \Rightarrow e = \frac{{{{2.10}^{ - 2}}}}{\pi }.100\pi \cos \left( {100\pi t + \frac{\pi }{4} - \frac{\pi }{2}} \right) \\= 2\cos \left( {100\pi t - \frac{\pi }{4}} \right)\left( V \right)\)
Dạng 2: Xác định các đại lượng đặc trưng của dòng điện xoay chiều
- Phương trình tổng quát của dòng điện xoay chiều:
\(i = {I_0}\cos \left( {\omega t + \varphi } \right)\), với I0 là cường độ dòng điện cực đại.
- Các giá trị hiệu dụng:
+ Cường độ dòng điện hiệu dụng: \(I = \frac{{{I_0}}}{{\sqrt 2 }}\)
+ Suất điện động hiệu dụng: \(E = \frac{{{E_0}}}{{\sqrt 2 }}\)
+ Điện áp hiệu dụng: \(U = \frac{{{U_0}}}{{\sqrt 2 }}\)
- Nhiệt lượng tỏa ra trên điện trở R: \(Q = {I^2}Rt\)
Trong đó:
Q: nhiệt lượng (J)
R: điện trở mạch ngoài
t: thời giam dòng điện chạy qua R (s)
- Công suất tỏa nhiệt: \(P = \frac{Q}{t} = {I^2}R\) (W)
Bài tập ví dụ:
Cường độ dòng điện \(i = 2\sqrt 2 \cos \left( {100\pi t} \right)\left( A \right)\) có giá trị hiệu dụng là bao nhiêu?
Hướng dẫn giải
Từ phương trình ta có cường độ dòng điện cực đại \({I_0} = 2\sqrt 2 A\)
Cường độ dòng điện hiệu dụng:
\(I = \frac{{{I_0}}}{{\sqrt 2 }} = \frac{{2\sqrt 2 }}{{\sqrt 2 }} = 2A\)
Dạng 3: Tìm điện lượng chuyển qua tiết diện dây dẫn
Điện lượng qua tiết diện S trong thời gian t là q: \(q = i.t\)
Điện lượng qua tiết diện S trong thời gian từ t1 đến t2 là \(\Delta q\): \(\Delta q = i.\Delta t\)
\( \Rightarrow i = \dfrac{{dq}}{{dt}} \Rightarrow q = \int\limits_{{t_1}}^{{t_2}} {i{\rm{d}}t} \)
Bài tập ví dụ:
Dòng điện xoay chiều có biểu thức: \(i = 2\sin 100\pi t\left( A \right)\) chạy qua dây dẫn. Điện lượng chạy qua tiết diện dây trong khoảng thời gian từ 0 đến 0,15 s là:
Hướng dẫn giải
Ta có:
\( \Rightarrow i = \dfrac{{dq}}{{dt}} \Rightarrow q = \int\limits_{{t_1}}^{{t_2}} {i{\rm{d}}t} = \int\limits_0^{0,15} {2\sin 100\pi tdt} \)
\( \Rightarrow q = - \dfrac{{2\cos 100\pi t}}{{100\pi }}\left| {_0^{0,15}} \right. = \dfrac{4}{{100\pi }}\left( C \right)\)
Dạng 4: Tính số lần dòng điện đổi chiều sau một khoảng thời gian t
Trong mỗi giây: Dòng điện đổi chiều 2f lần
=> Trong thời gian t giây: Dòng điện đổi chiều t.2f lần
Đặc biệt: Nếu pha ban đầu \({\varphi _i} = \frac{\pi }{2}\) hoặc \({\varphi _i} = - \frac{\pi }{2}\)thì chỉ giây đầu tiên đổi chiều 2f-1 lần
Dạng 5: Xác định thời gian đèn sáng - tắt.
- Dùng mối liên hệ giữa dao động điều hòa và chuyển động tròn đều để tính.
- Dòng điện xoay chiều:
- Công thức tính thời gian đèn huỳnh quang sáng trong 1 chu kì.
Khi đặt điện áp u = U0cos(wt + ju) vào hai đầu bóng đèn, biết đèn chỉ sáng lên khi u ≥ U1.
\(\Delta t = \frac{{4\Delta \varphi }}{\omega }\) Với \(c{\rm{os}}\Delta \varphi = \frac{{{U_1}}}{{{U_0}}}\),\((0{\rm{ }} < \Delta \varphi < \frac{\pi }{2})\)
Giải Câu C1 trang 62 SGK Vật lý 12
Giải Câu C3 trang 62 SGK Vật lý 12
Giải Câu C2 trang 62 SGK Vật lý 12
Giải Câu C4 trang 64 SGK Vật lý 12
Giải Câu C5 trang 65 SGK Vật lý 12
Giải bài 1 trang 66 SGK Vật lí 12. Phát biểu định nghĩa
Giải bài 2 trang 66 SGK Vật lí 12. Tại sao phải quy định thống nhất tần số
Giải bài 3 trang 66 SGK Vật lí 12. Xác định giá trị trung bình theo thời gian của:
Giải bài 4 trang 66 SGK Vật lí 12. Trên một bóng đèn có ghi 220V - 100W,
Giải bài 5 trang 66 SGK Vật lí 12. Một mạch điện gồm hai đèn mắc song song
Giải bài 6 trang 66 SGK Vật lý 12. Trên một đèn có ghi 100V – 100W
Giải bài 7 trang 66 SGK Vật lí 12. Với dòng điện xoay chiều,
Giải bài 8 trang 66 SGK Vật lí 12. Điện áp tức thời giữa hai đầu của đoạn mạch
Giải bài 9 trang 66 SGK Vật lí 12. Điện áp tức thời giữa hai đầu
Giải bài 10 trang 66 SGK Vật lí 12. Một đèn điện có ghi 110 V – 100 W
>> Xem thêm
Các bài khác cùng chuyên mục
Cảm ơn bạn đã sử dụng Loigiaihay.com. Đội ngũ giáo viên cần cải thiện điều gì để bạn cho bài viết này 5* vậy?
Vui lòng để lại thông tin để ad có thể liên hệ với em nhé!
Họ và tên:
Email / SĐT: