Tương tác từ và cảm ứng điện từ | Hoá sinh | Trường Đại học Khoa học Tự nhiên, Đại học Quốc gia Hà Nội
Khi cho dòng điện chạy qua hai tấm kim loại mỏng, nhẹ như hình trên, ta thấy hai tấm kim loại đẩy nhau. Khi cho hai dòng điện cùng chiều chạy qua hai tấm kim loại mỏng thì thấy hai tấm kim loại hút nhau. Giữa hai dòng điện cũng có tương tác với nhau. Kết luận: Tương tác giữa nam châm với nam châm, giữa dòng điện với nam châm và giữa dòng điện với dòng điện đều gọi là tương tác từ. Lực tương tác trong các trường hợp đó gọi là lực từ. Tài liệu được sưu tầm và soạn thảo dưới dạng file PDF để gửi tới các bạn cùng tham khảo, ôn tập đầy đủ kiến thức, chuẩn bị cho các buổi học thật tốt. Mời bạn đọc đón xem!
Môn: Hoá sinh (MHS) 10 tài liệu
Trường: Trường Đại học Khoa học tự nhiên, Đại học Quốc gia Hà Nội 687 tài liệu
Tác giả:
Preview text:
NAM CHÂM Định nghĩa:
Loại quặng sắt có khả năng hút được vụn sắt gọi là nam châm.
Mỗi nam châm bao giờ cũng có hai cực đó là cực Nam (S), cực Bắc (N). Phân loại: NAM CHÂM NAM CHÂM NAM CHÂM NAM CHÂM THẲNG HÌNH CHỮ U TRÒN ĐIỆN
Một nam châm có thể có nhiều cực nhưng số cực luôn là số chẵn. TƯƠNG TÁC TỪ
b. Khi đặt hai cực cùng tên
c. Khi đặt hai cực khác tên
a. Kim nam châm tự do lại gần nhau lại gần nhau
Thí nghiệm tương tác giữa nam châm với kim nam châm
Kim nam châm đặt tự do luôn chỉ theo hướng Bắc, Nam.
Khi đưa hai cực cùng tên lại gần nhau thì chúng đẩy nhau.
Khi đưa hai cực khác tên lại gần nhau thì chúng hút nhau.
Ở trường hợp b và c thì giữa hai nam châm có tương tác với nhau. 1
Thí nghiệm Oersted về tương tác giữa nam châm với dòng điện
Khi cho dòng điện chạy qua dây dẫn ta thấy kim nam châm lệch một góc so với phương ban đầu. Nếu
đổi chiều dòng điện thì kim nam châm vẫn bị lệch một góc so với phương ban đầu.
Trong trường hợp này dòng điện có tương tác với kim nam châm.
Thí nghiệm Oersted về tương tác giữa dòng điện với nam châm
Khi cho dòng điện chạy qua hai tấm kim loại mỏng, nhẹ như hình trên, ta thấy hai tấm kim loại đẩy nhau.
Khi cho hai dòng điện cùng chiều chạy qua hai tấm kim loại mỏng thì thấy hai tấm kim loại hút nhau.
Giữa hai dòng điện cũng có tương tác với nhau.
Kết luận: Tương tác giữa nam châm với nam châm, giữa dòng điện với nam châm và giữa dòng điện
với dòng điện đều gọi là tương tác từ. Lực tương tác trong các trường hợp đó gọi là lực từ. TỪ TRƯỜNG
❶ Khái niệm từ trường:
Từ trường là một dạng vật chất tồn tại trong không gian mà biểu hiện cụ thể là sự xuất hiện của lực
từ tác dụng lên một dòng điện hay một nam châm đặt trong đó.
Ví dụ: từ trường tồn tại xung quanh thanh nam châm hay xung quanh dòng điện.
Tính chất cơ bản của từ trường là gây ra lực từ tác dụng lên một
nam châm hay một dòng điện đặt trong nó.
Ở hình bên, nam châm cố định tác dụng lực từ F lên đoạn dây dẫn
có dòng điện I. Ở đây, đoạn dây dẫn có một đầu nhúng vào một dung dịch
dẫn điện để khép kín dòng điện, đồng thời đoạn dây dẫn ấy cũng có thể xê
dịch tuỳ theo tác dụng của lực từ do nam châm gây ra.
❷ Tính chất của từ trường:
Từ trường gây ra lực từ tác dụng lên một nam châm hay một dòng điện đặt trong nó. 2
Để phát hiện sự tồn tại của từ trường người ta dùng kim nam châm hay còn gọi là nam châm thử. ❸ Cảm ứng từ:
Để đặc trưng cho từ trường về khả năng gây ra lực từ, người ta đưa ra một đại lượng vectơ gọi là
cảm ứng từ và kí hiệu là B.
Cảm ứng từ có đơn vị là Tesla [T].
Kim nam châm nằm cân bằng ở các điểm khác nhau trong từ trường thì nó sẽ định hướng thoe các
phương khác nhau, và có thể nói rằng phương của nam châm thử nằm cân bằng tại một điểm trong từ trường
là phương của vectơ cảm ứng từ B của từ trường tại điểm đó.
Ta quy ước lấy chiều từ cực Nam sang cực Bắc của kim nam châm là chiều của B. (quy tắc vào nam ra bắc..
Thực nghiệm đã chứng tỏ rằng cảm ứng từ xung quanh nam châm thì ở hai cực là mạnh nhất.
Lực từ tác dụng lên một dòng điện (đoạn dây dẫn mang dòng điện chạy qua. hay một nam châm đặt
trong từ trường ở điểm nào lớn hơn thì cảm ứng từ tại điểm đó lớn hơn.
Từ trường đều:
Một từ trường mà véctơ cảm ứng từ B tại mọi điểm đều bằng nhau gọi là từ trường đều. Tức là các
đường sức từ của từ trường đều phải song song, cùng chiều và cách đều nhau.
Từ trường đều tồn tại trong lòng nam châm hình chữ U ĐƯỜNG SỨC TỪ Từ phổ:
Để có thể thấy hình ảnh trực quan của từ trường, ta sử dụng các mạt sát mịn. Các mạt sắt mịn đặt
trong từ trường bị nhiễm từ khiến chúng trở thành các nam châm thử.
a. Một thanh nam châm
b. Hai nam châm khác cực
c. Hai nam châm cùng cực
Hình ảnh từ phổ nam châm thẳng 3
Phân bố mạt sắt ở khoảng giữa của hai nam
Phân bố mạt sắt ở khoảng giữa của hai nam châm thẳng hình b châm thẳng hình c
Có dạng như những đường cong đi từ cực này
Có dạng những đường cong hướng ra từ hai đầu vào cực kia. nam châm.
Mạt sắt tập trung nhiều ở hai đầu nam châm và
Mạt sắt tập trung nhiều ở phần tiếp xúc giữa hai
thưa dần ở khoảng giữa.
nam châm và thưa dần ra xa.
Hình ảnh từ phổ nam châm hình chữ U
Hình ảnh sự phân bố mạt sắt ở giữa hai cực của nam châm hình chữ U là những đoạn song song nhau.
Mạt sắt tập trung nhiều ở phần cong của nam châm hình chữ U và thưa dần ra hai đầu.
Từ trường trong khoảng giữa hai cực của nam châm hình chữ U là những đường thẳng song song cách
đều nhau, được coi là từ trường đều. a. Ống dây b. Dây dẫn thẳng
c. Dây dẫn quấn tròn
Hình ảnh từ phổ dây dẫn mang dòng điện
Hình ảnh sự phân bố mạt sắt phân bố xung quanh dòng điện thẳng là những vòng tròn đồng tâm.
Hình ảnh sự phân bố mạt sắt bên trong ống dây là những đường song song nhau và bên ngoài ống dây là những đường cong.
Hình ảnh và sự phân bố mạt sắt ở bên ngoài ống dây với hình ảnh đường sức từ của nam châm thẳng gần giống nhau.
Hình ảnh những đường tạo ra bởi các mạt sắt trong các hình ảnh trên được gọi là từ phổ (từ là “TỪ
TRƯỜNG” còn phổ có nghĩa là “HÌNH ẢNH”). Từ phổ cho ta thấy hình ảnh trực quan của từ trường.
❷ Đường sức từ:
Đường sức từ là những đường được vẽ ở trong không gian có từ trường sao cho tiếp tuyến tại mỗi
điểm có phương trùng với phương của từ trường tại điểm đó. Chiều của đường sức từ là chiều của vectơ cảm ứng từ. 4 a. Một nam châm
b. Hai nam châm khác cực
c. Hai nam châm cùng cực
Đường sức từ của nam châm thẳng
a. Nam châm hình chữ U
b. Dòng điện thẳng c. Ống dây Đường sức từ
❸ Tính chất của đường sức từ:
Tại mỗi điểm trong từ trường, có thể vẽ được một đường sức từ đi qua và chỉ một mà thôi.
Các đường sức từ là những đường cong khép kín hoặc vô hạn ở hai đầu.
Nơi nào cảm ứng từ lớn hơn thì các đường sức từ ở đó vẽ mau hơn (dày hơn), nơi nào cảm ứng từ
nhỏ hơn thì các đường sức từ ở đó vẽ thưa hơn.
Chiều của đường sức từ tuân theo những quy tắc xác định. (quy tắc nắm tay phải, quy tắc vào Nam ra Bắc..
+ Quy tắc nắm tay phải “Để bàn tay phải sao cho ngón cái nằm dọc theo dây dẫn và chỉ theo chiều
dòng điện, khi đó các ngón tay khum lại chỉ chiều đường sức từ”.
Các đường sức từ không cắt nhau.
a. Dòng điện thẳng
b. Dòng điện quấn tròn c. Ống dây 1
Áp dụng quy tắc nắm tay phải LỰC TỪ
Khi cho dòng điện có cường độ I chạy qua đoạn dây dẫn đặt trong từ trường thì xuất hiện lực từ F
tác dụng lên đoạn dây dẫn mang dòng điện.
Phương, chiều của lực từ F tác dụng lên đoạn dây dẫn mang dòng điện I đặt trong từ trường của nam châm chữ U
Lực từ tác dụng lên đoạn dây dẫn mang dòng điện có
+ Điểm đặt tại trung điểm của đoạn dây.
+ Lực từ F có phương vuông góc với đoạn dây dẫn mang dòng điện đặt trong từ trường và vuông góc
với đường sức từ nên ta có thể nói nó vuông góc với mặt phẳng chứa đoạn dòng điện và cảm ứng từ B.
+ Chiều của lực từ tuân theo quy tắc bàn tay trái “Đặt bàn tay trái duỗi thẳng để các đường cảm
ứng từ xuyên vào lòng bàn tay và chiều từ cổ tay đến ngón tay trùng với chiều dòng điện. Khi đó ngón
tay cái choãi ra 90o sẽ chỉ chiều của lực từ tác dụng lên đoạn dây dẫn”. N F I M B
- Lưu ý: Trước khi áp dụng quy tắc bàn tay trái để xác định chiều của lực từ thì ta phải kiểm tra xem
B và I có song song hay không. Nếu có thì không cần xác định phương chiều ta biết ngay F Nếu 0.
không kiểm tra mà vẫn cố dùng tay trái để tìm chiều của lực từ thì có đưa đến gảy tay cũng không tìm ra được. 2
a. Lực từ hướng từ ngoài vào
b. Lực từ hướng từ trên
c. Không có lực từ tác dụng lên
trong và vuông góc với mặt
xuống và vuông góc với dòng
dòng điện do dòng điện và từ
phẳng giấy (hoặc mặt phẳng
điện và từ trường
trường song song nhau. bảng)
Dây dẫn mang dòng điện đặt trong từ trường
+ Độ lớn lực từ được xác định bởi biểu thức F BILsin
(là biểu thức của định luật amper). Trong đó:
B Độ lớn của cảm ứng từ (T).
I là độ lớn cường độ dòng điện chạy trong dây dẫn
(A). L là chiều dài dây dẫn (m).
là góc hợp bởi L;B CẢM ỨNG TỪ
Cảm ứng từ là đại lượng vectorr đặc trưng cho từ trường về mặt tác dụng lực, kí hiệu là B. Vectorr
cảm ứng từ B→ tại một điểm trong từ trường, có:
Phương là phương của nam châm thử nằm cân bằng tại một điểm trong từ trường.
Chiều là chiều từ cực Nam sang cực Bắc của nam châm thử. B F
Độ lớn cảm ứng từ ILsin
Trong hệ SI, cảm ứng từ có đơn vị là tesla, kí hiệu là T. Quy ước
chiều đại lượng đang xét (dòng điện I , lực tù F , cảm úng từ B ) từ ngoài hướng vuông góc vào mặt phẳng hình vẽ. 3
chiều đại lượng đang xét từ mặt phẳng hình vẽ hướng vuông góc ra ngoài.
❶ Khái niệm từ thông:
Từ thông là thông lượng từ trường gửi qua giới diện tích S
hạn bởi vòng dây kín.
❷ Biểu thức tính từ thông:
Đặt một vòng dây dẫn kín (C), phẳng, có diện tích S trong từ trường đều B, có vector B hợp với
vector pháp tuyến n một góc α → từ thông qua khung dây kín diện tích S đặt trong từ trường BScos đều B có độ lớn là Trong đó:
+ B là độ lớn cảm ứng từ (T).
+ S là diện tích khung dây (m2).
+ từ thông (có đơn vị là Weber, kí hiệu là Wb). + 1 Weber = 1 Tm2.
+ α = B, nvới n là vector pháp tuyến của khung dây.
Nếu cuộn dây có N vòng thì từ thông của cuộn lúc này là NBScos 1 GÓC 𝛂 = 𝟎 GÓC 𝛂 NHỌN GÓC 𝛂 VUÔNG GÓC 𝛂 TÙ HÌNH ẢNH GIÁ TRỊ GÓC 𝛂 α = 00 00 < α < 900 α = 900 900 < α < 1800 GIÁ TRỊ ĐẠI SỐ CỦA TỪ Φ = Φ = NBS max Φ > 0 Φ = Φ = 0 min Φ < 0 THÔNG ĐẶC ĐIỂM CỦA song song góc nhọn vuông góc tù B VÀ n ĐẶC ĐIỂM CỦA B VÀ MẶT vuông góc góc tù song song góc nhọn PHẲNG KHUNG DÂY
❸ Các cách làm thay đổi từ thông:
Sự phụ thuộc từ thông vào thông lượng từ trường B.
Sự phụ thuộc từ thông vào diện tích S. 2
Sự phụ thuộc từ thông vào góc 𝛂.
Như vậy để làm từ thông thay đổi ta có các cách sau: + Chỉ thay đổi B. + Chỉ thay đổi S. + Chỉ thay đổi .
+ Thay đổi đường B, S, một cách hợp lí .
Cách làm thay đổi từ thông của khung dây dẫn đặt cạnh nam châm vĩnh cửu:
+ Đưa nam châm lại gần hoặc ra xa khung dây.
+ Đưa khung dây lại gần hoặc ra xa nam châm. 3
Cách làm thay đổi từ thông của khung dây dẫn đặt cạnh nam châm điện:
+ Đưa nam châm điện lại gần hoặc ra xa khung dây.
+Đưa khung dây lại gần hoặc ra xa nam châm điện.
+ Thay đổi cường độ dòng điện qua nam châm điện.
Chọn chiều dương cùng chiều kim đồng hồ: Nếu dòng điện đi vào chốt G0 và đi ra chốt âm thì kim điện kế lệch theo
chiều dương, trường hợp ngược lại kim điện kế
HIỆN TƯỢNG CẢM ỨNG ĐIỆN TỪ
Khi số đường sức từ xuyên qua tiết diện của cuộn dây dẫn kín biến thiên thì trong cuộn dây dẫn đó
xuất hiện dòng điện cảm ứng và được gọi là hiện tượng cảm ứng điện từ.
Để hiểu rõ hơn về hiện tượng cảm ứng điện từ xa xét hai thí nghiệm sau: Thí nghiệm 1:
Thí nghiệm với nam châm và cuộn dây dẫn
Bằng cách cho nam châm di chuyển lại gần vòng dây hoặc ra xa vòng dây và quan sát kim điện kế.
Thí nghiệm cho ta thấy khi nam châm di chuyển lại gần hoặc ra xa cuộn dây thì trong cuộn dây xuất
hiện một dòng điện và làm cho đèn sáng lên. 1
Khi dịch chuyển nam châm thì số đường sức từ qua cuộn dây thay đổi dẫn đến từ thông qua cuộn dây thay đổi.
Khi từ thông qua cuộn dây dẫn kín biến thiên thì trong cuộn dây dẫn đó xuất hiện một dòng điện gọi
là dòng điện cảm ứng. Hiện tượng xuất hiện dòng điện cảm ứng trong cuộn dây dẫn gọi là hiện tượng cảm ứng điện từ.
Hiện tượng này chỉ tồn tại trong khoảng thời gian từ thông qua cuộn dây dẫn kín biến thiên. ❷ Thí nghiệm 2:
Chuẩn bị: Nam châm điện (1), cuộn dây (2), điện kế (3), khoá K (4), nguồn điện (5), biến trở (6) và các dây dẫn. 2 Tiến hành:
Lắp mạch điện như hình trên và điều chỉnh kim điện kế chỉ đúng vạch số 0.
Quan sát kim điện kế khi đóng hoặc ngắt khoá K.
Đóng khoá K rồi di chuyển con chạy trên biến trở sang trái hoặc sang phải. Quan sát kim điện kế.
Khi đóng, ngắt khoá K hoặc di chuyển con chạy trên biến trở thì kim điện kế có lệch khỏi vạch 0. Vì
dòng điện qua nam châm điện (1) thay đổi dẫn đến số đường sức từ qua nam châm điện thay đổi, dẫn đến từ
thông qua cuộn dây (2) thay đổi.
ĐỊNH LUẬT LENZ VỀ CHIỀU DÒNG ĐIỆN CẢM ỨNG
Định luật Lenz về chiều dòng điện cảm ứng:
Để xác định chiều dòng điện cảm ứng khi dịch chuyển nam châm lại gần và cuộn dây nối với điện kế thì
chiều dòng điện cảm ứng được mô tả như hình dưới đây.
Dịnh chuyển cực Bắc của nam châm
Dịnh chuyển cực Bắc của nam ra xa cuộn dây
châm lại gần cuộn dây
Thí nghiệm về chiều dòng điện cảm ứng
là kí hiệu cảm ứng từ của từ trường do dòng điện cảm BC
ứng i trong cuộn dây sinh ra,
là cảm ứng từ của từ trường nam châm c
Để xác định chiều dòng điện cảm ứng ta BO
sử dụng định luật Lenz.
Nội dung định luật Lenz “Dòng điện cảm ứng xuất hiện trong mạch kín có chiều sao cho từ
trường do nó sinh ra có tác dụng chống lại sự biến thiên từ thông của mạch kín đó”.
❷ Các bước xác định chiều dòng điện cảm ứng: BO
Bước 1: Xác định chiều của (do nam châm gây ra). 2
Bước 2: Xác định từ thông tăng hay giảm.
Bước 3: Dùng quy tắc nắm tay phải xác định chiều dòng điện cảm ứng.
❸ Áp dụng các bước cho 4 trường hợp sau:
Trường hợp 1: Cho cực nam lại gần vòng dây kín (C) 2
Trường hợp 2: Cho cực nam ra xa vòng dây kín (C)
Trường hợp 3: Cho cực bắc lại gần vòng dây kín (C)
Trường hợp 4: Cho cực bắc ra xa vòng dây kín (C) 2
Định luật Faraday về suất điện động cảm ứng:
Trong mạch điện kín có dòng điện thì phải tồn tại suất điện động, ta gọi suất điện động sinh ra do
dòng điện cảm ứng gọi là suất điện động cảm ứng kí hiệu là ec.
Biểu thức ec t
(dấu trừ “-” biểu diễn định luật Lenz). ec
độ lớn suất điện động cảm ứng t Trong đó:
+ là độ biến thiên từ thông (Wb). 2 1
+ Δt là khoảng thời gian xảy ra sự biến thiên từ thông (s). Φ +
là ốc độ biến thiên từ thông (Wb/s hay Wb.s-1). Δ Δt
+ ec là suất điện động cảm ứng (V).
* Trong trường hợp mạch điện là một khung dây có N vòng dây thì trong đó là từ thông e N c
qua diện tích giới hạn một vòng dây. t
Dòng cảm ứng chạy trong dây dẫn có điện trở R là ic R ec
Suất điện động cảm ứng trong một đoạn dây dẫn chuyển động: B)
Khi một đoạn dây dẫn MN = chuyển động với vận tốc v cắt các đường sức từ (có cảm ứng từ
thì trong đoạn dây đó xuất hiện suất điện động cảm ứng.
Chiều của dòng điện cảm ứng trong đoạn dây MN được xác định bằng quy tắc bàn tay phải “Đặt bàn 1
tay phải hứng các đường sức từ, ngón tay cái choãi ra 90 hướng theo chiều chuyển động của đoạn
dây, khi đó đoạn dây dẫn đóng vai trò như một nguồn điện, chiều từ cổ tay đến các ngón tay còn lại
chỉ chiều dòng điện cảm ứng trên đoạn dây”. 2 Khi v
cùng vuông góc với MN, đồng thời v vuông góc
với thì biểu thức suất điện động và B B
cảm ứng trong đoạn dây là ec Bv Khi v
B cùng vuông góc với MN, đồng thời v
B với một góc thì biểu thức suất điện động và hợp
cảm ứng trong đoạn dây là ec Bv sin
Cho khung dây MNPQ gồm N vòng dây, mỗi dây có diện tích S quay đều
với tốc độ góc là quanh trục OO’ trong một từ trường đều B. Khi đó từ thông
qua khung dây biến thiên, trong khung dây sẽ xuất hiện một suất điện động cảm ứng
e. Nếu nối khung dây với một thiết bị tiêu thụ điện năng thì sẽ có một dòng điện xoay chiều.
Giả sử tại thời điểm ban đầu t = 0 vectơ pháp tuyến n của khung dây hợp
với vectơ cảm ứng từ B một góc là .
Sau một thời gian t bất kỳ khung quay được một góc là t.
Khi đó góp hợp bởi (n, B) tại thời điểm t bất kỳ là t .
Φ NBS cos t t cos t 0
Vì vậy từ thông xuyên qua khung dây là 0 Wb, s Wb, s
Theo định luật cảm ứng điện từ thì trong khung 0
sẽ xuất hiện một xuất điện động cảm ứng có giá trị e ' e e E cos t e
sin t t Khi đó cos 2 0 e NBS NBS NBS V 0E
suất điện động chậm pha hơn từ thông một góc là . 2 2 2 e 2 E
Ta thấy từ thông và suất điện động vuông pha nên có hệ thức độc lập 10 0
Bây giờ nếu ta nối với mạch ngoài một điện trở R và giả sử khung dây có điện trở rất nhỏ gần bằng
0 thì trong trong mạch sẽ xuất hiện một dòng điện xoay chiều.
+ Theo định luật Ohm cho toàn mạch thì cường độ dòng điện và hiệu điện thế 2 đầu đoạn mạch là với NBS i = i
cost + = I0cost + i A e = e R (r 0) R + r u = e - ir u = NBScos t + - = U0cos t + u V 2 U 0 hòa. 3
Kết luận: Vậy dòng điện xoay chiều và hiệu điện thế xoay chiều đều có dạng là 1 dao động điều
Dựa trên hiện tượng cảm ứng điện từ.
Mô tả suất điện động xoay chiều khi khung dây MNPQ quay trong từ trường
Dòng điện và điện áp xoay chiều: ĐẠI LƯỢNG
DÒNG ĐIỆN XOAY CHIỀU
ĐIỆN ÁP XOAY CHIỀU
Dòng điện xoay chiều hình sin (gọi tắt là
dòng điện xoay chiều) là dòng điện có Điện áp xoay chiều hình sin (gọi tắt là điện
áp xoay chiều) là điện áp có hiệu điện thế Định nghĩa
cường độ biến thiên tuần hoàn với thời
gian theo quy luật của hàm số sin hay cos biến thiên tuần hoàn với thời gian theo quy với thời gian.
luật của hàm số sin hay cos với thời gian. Biểu thức
i I0 cos t u U0 cos t φA A Giá trị tức thời
i A (ký hiệu là i thường)
u (V) (ký hiệu là u thường). tại thời điểm t
I0 0 (ký hiệu là i hoa và có số 0 dưới
U0 0 (ký hiệu là i hoa và có số 0 dưới Giá trị cực đại chân) chân) Pha tại thời
t được gọi là pha của
t được gọi là pha của điện áp điểm t dòng tại
điện tại thời điểm t và là pha ban đầu
thời điểm t và là pha ban đầu.
ω > 0 được gọi là tần số góc của dòng Tần số góc
ω > 0 được gọi là tần số góc của điện áp. điện.
Chu kì, tần số của dòng điện xoay chiều: T 1 s
Chu kì của dòng điện xoay chiều f 2
Tần số của dòng điện xoay chiều f 1 Hz T2 f 50 Hz 50 Hz 100
Hiện nay tần số của mạng điện xoay chiều ở Việt Nam tần số góc là là rd/s 4 2f
Trong mỗi giây dòng điệm đổi chiều lần. 2f Nếu
thì chỉ giây đầu tiên đổi 2f 1 chiều
lần, các giây sau đổi chiều lần. i 2
❸ Cường độ và điện áp hiệu dụng:
Lí do sử dụng các giá trị hiệu dụng:
Dòng điện xoay chiều có giá trị tức thời biến thiên rất nhanh; còn giá trị trung bình trong một chu kì
bằng 0. Khi sử dụng dòng điện xoay chiều cái mà ta quan tâm không phải là tác dụng tức thời của dòng điện
mà là tác dụng của dòng điện trong thời gian dài. Giá trị của dòng điện gây ra tác dụng trong thời gian dài
gọi là giá trị hiệu dụng của dòng điện xoay chiều.
Cường độ hiệu dụng của dòng điện xoay chiều bằng cường độ của một dòng điện không đổi mà
nếu chúng lần lượt đi qua một điện trở trong những thời gian như nhau thì chúng tỏa ra nhiệt lượng bằng nhau.
Độ lớn của cường độ dòng điện hiệu dụng
Về tác dụng tỏa nhiệt trong thời gian dài thì dòng điện xoay chiều I I
0cos t tương đương với dòng I
điện không đổi có cường độ 0 . 2 I I0 Đặt
và gọi I là cường độ hiệu dụng của dòng điện xoay chiều. 2 U U0 ,
Tương tự, ta có điện áp hiệu dụng
suất điện động hiệu dụng E E0 . 2 2
Muốn đo cường độ hiệu dụng của dòng xoay chiều người ta dùng ampe kế cho dòng xoay chiều.
Nguyên tắc hoạt động của nó là dựa trên những tác dụng mà độ lớn tỉ lệ với bình phương cường độ dòng
điện (tác dụng nhiệt, tương tác giữa hai dòng điện bằng nhau). ❶ Cấu tạo:
Máy phát điện xoay chiều có hai bộ phận chính đó là phần cảm và phần ứng. Một trong hai bộ phận
chính được đặt cố định gọi là stato, bộ phận còn lại quay quanh một trục gọi là roto.
Phần cảm là nam châm điện hoặc nam châm vĩnh cửu dùng để tạo ra từ trường. 5