CHƯƠNG V: DÒNG ĐIỆN XOAY CHIỀU
DẠNG 1: SUẤT ĐIỆN ĐỘNG XOAY CHIỀU
I. KIẾN THỨC CƠ BẢN:
1. Từ thông
gửi qua cuộn dây dẫn gồm N vòng dây, có diện tích S, quay với vận tốc góc
trong từ trường đều
.

= NBScos(
t+
) =
cos(
t+
) ; với
= NBS; Đơn vị : B là T (tesla) ; S(m2);
là Wb(vêbe)
2. Suất điện động cảm ứng xuất hiện trong cuộn dây có biểu thức:
e = -
= NBS
sin(
t+
) =
sin(
t+
); với
= NBS

suất điện động đơn vị là: V(vôn)
* Nếu R là điện trở của cuộn dây thì dòng điện cảm ứng trong mạch là
; Đây là dòng điện xoay chiều với tần số góc

3. Biểu thức hiệu điện thế tức thời:


: biên độ hiệu điện thế (V);
: pha ban đầu của u
4. Biểu thức cường độ dòng điên tức thời:


: biên độ cường độ dòng điện (A);
: pha ban đầu của i
5. Các giá trị hiệu dụng :

;
;

II. BÀI TẬP:
Bài 1. Khung dây có 1000 vòng, diện tích một vòng la 200cm2, đặt trong từ trường đều B = 0,1T( véctơ cảm ứng từ vuông góc với trục quay ). Khung quay đều với vận tốc 5 vòng/giây.
a/ Tính từ thông cực đại qua khung và suất điện động cực đại .
b/ Viết biểu thức của suất điện động xoay chiều. Biết lúc t=0, thì
vuông góc với

Bài 2. Một khung dây dẫn gồm 200 vòng dây giống nhau , mỗi vòng dây có diện tích 300cm2, quay đều trong từ trường đều có cảm ứng từ 1,5.10-2T. Trục quay nằm trong mặt phẳng của khung và vuông góc với các đường cảm ứng từ. Giá trị cực đại của suất điện động cảm ứng trong khung là 14,4V. Tính chu kỳ quay của khung.
Bài 3.Một khung dây quay đều trong từ trường đều
với vận tốc 50vòng/s. Lúc t=0 thì
cùng hướng với
. Lúc t =
thì e = 84(V). Viết biểu thức của e
Bài 4. Một hiệu điện thế xoay chiều có dạng
tại thời điểm t = T/8 hiệu điện thế có giá trị 80V. Tìm giá trị của hiệu điện thế khi pha là

Bài 5. Một khung dây dẫn HCN gồm 500 vòng dây giống nhau có điện trở không đáng kể, diện tích mặt phẳng của mỗi vòng dây là 53,5cm2 . Khung dây quay đều với vận tốc 50 vòng/s xung quanh trục đối xứng của nó đi qua trung điểm của 2 cạnh đối diện trong một từ trường đều có cảm ứng từ B=0,2T và đường sức từ hướng vuông góc với trục quay của khung dây. Cho biết tại thời điểm ban đầu (t=0) mặt phẳng của khung dây vuông góc với các đường sức từ .
a. Tính từ thông cực đại qua mỗi vòng dây.
b. Viết biểu thức suất điện động tức thời mà khung dây sinh ra.
Bài 6.Một khung dây dẹt gồm 1000 vòng quay đều với tốc độ 3000 vòng/ph xung quanh một trục đối xứng đi qua trung điểm của 2 cạnh đối diện. Biết từ thông cực đại qua mỗi vòng dây là
=107.10-5Wb. Chọn gốc thời gian t=0 lúc suất điện động máy phát ra là cực đại.
a. Viết biểu thức SĐĐ ở 2 đầu cuộn dây.
b. Nối 2 đầu cuộn dây với 1 mạch ngoài gồm 1 điện trở R=100
và một cuộn cảm có độ tự cảm L=
H mắc nối tiếp. Hãy viết biểu thức cđdđ trong mạch. Cho rằng điện trở của khung dây nhỏ không đáng kể!
DẠNG 2: VIẾT BIỂU THỨC CƯỜNG ĐỘ DÒNG ĐIỆN – ĐIỆN ÁP
I. PHƯƠNG PHÁP:
1. Viết biểu thức cưòng độ dòng điện tức thời.
+ Nếu đoạn mạch cho biểu thức của điện áp tức thời, ta có: Biểu thức cường độ dòng điện tức thời có dạng


Pha(i) = Pha(u) -

Trong đó ta có:
là độ lệch pha giữa u và i.
Chú ý: Yêu cầu viết biểu thức cho đoạn mạch nào thì ta xét đoạn mạch đó; Với đoạn mạch ta xét thì

;
;

+ Nếu đoạn mạch cho các giá trị hiệu dụng thì phương trình cường độ dòng điện có dạng;


trong đó:
;
;
;

2. Viết biểu thức điện áp tức thời.
Xét đoạn mạch cần viết biểu thức điện áp tức thời, ta có:

trong đó: Pha(u) = Pha(i) +
;
;