Tổng hợp Tóm tắt lý thuyết Vật lý 12 chương 3 tuyệt nhất, đầy đủ nhất giúp bạn củng cố kiến thức và ôn tập tốt hơn.

Bạn đang xem: Chương 3 lý 12

Lý thuyết Đại cương về cái điện chuyển phiên chiều

I) cái điện chuyển phiên chiều:

-Khái niệm:là loại điện bao gồm cường độ là hàm số sin hoặc cos của thời gian.

i = I0cos(ωt + φ)

-Những đại lượng đặc trưng:

i : cường độ chiếc điện tức thời.

I0: cường độ cái điện cực đại.

ω: tần số góc w = 2π/T = 2πf

ωt + φ: trộn dao động của i

φ: pha ban đầu của i

I = I0/√2 : cường độ cái điện hiệu dụng. Ý nghĩa: nếu thay cái điện luân chuyển chiều bao gồm cường độ mẫu điện cực đại là I0bằng một chiếc điện không đổi, để tác dụng của 2 chiếc điện này là như nhau (công suất như nhau) thì cái một chiều phải tất cả cường độ là I.

khi tính toán, đo lường, ... Những đại lượng của mạch điện luân phiên chiều, người ta chủ yếu tính hoặc đo các giá trị hiệu dụng.

II) Nguyên tắc tạo ra mẫu điện xoay chiều.

*

Nguyên tắc:dựa trên hiện tượng cảm ứng điện từ. Khi đến khung dây gồm N vòng dây, gồm diện tích S, quay đều xung quanh trục của nó với tốc độ góc ω, trong một từ trường đềuB→, gồm phương vuông vuông góc với trục quay. Tại thời điểm ban đầu góc giữaB→và vec tơ pháp tuyếnn→của mặt phẳng size dây là φ

Tại thời điểm t, từ thông qua cuộn dây:

ф = NBScos⁡α = NBS cos⁡(ωt + φ)

khi đó vào mạch xuất hiện một suất điện động cảm ứng:

*

Nếu cuộn dây khép bí mật có điện trở R thì cường độ chiếc cảm ứng vào mạch là:

*

Đây là dòng điện luân chuyển chiều.

Lý thuyết các mạch điện luân phiên chiều chỉ chứa một phần tử

Nếu cường độ loại điện xoay chiều trong mạch có dạng i = I0cos⁡(ωt)

Thì điện áp luân chuyển chiều giữa nhị đầu đoạn mạch có dạng u = U0cos⁡(ωt + φ)

φ là độ lệch trộn giữa u với i:

*

→ u,i có cùng tần số góc, chỉ cần đi kiếm tìm mối quan liêu hệ giữa biên độ và độ lệch pha φ.

Bảng so sáng những mạch điện chứa các phần tử không giống nhau

*

Lý thuyết Mạch có R, L , C mắc nối tiếp

I) Định luật Ôm cho đoạn mạch R, L, C mắc nối tiếp

* Xét mạch điện gồm một điện trở R, một cuộn cảm thuần L và một tụ điện C mắc nối tiếp.

*

Giả sử cường độ dòng điện chuyển phiên chiều vào mạch là: i = I√2 cos⁡(ωt)

khi đó hiện điện thế giữa 2 đầu điện trở, cuộn cảm với tụ điện lần lượt là:

uR= IR√2 cos⁡(ωt)

uL= IZL√2 cos⁡(ωt + π/2)

uC= IZC√2 cos⁡(ωt - π/2)

→ Hiệu điện thế giữa 2 đầu đoạn mạch là: u = uR+ uL+ uC(1)

Sử dụng phương pháp giản đồ Fre-nen để gắng phép tổng đại số những đại lượng luân phiên chiều bằng phép tổng vectơ tảo tương ứng.

khi đó phương trình (1) trở thành

*

(được biểu diễn như hình vẽ)

*

được gọi là trở phòng của mạch.

II) Độ lệch pha giữa điện áp và cái điện.

Từ hình vẽ ta có: tan⁡φ = (UL- UC)/UR= (ZL- ZC)/R

Với φ là độ lệch pha của u với i: φ = φu- φi

Nếu ZL> ZC: u sớm trộn hơn i một góc φ

Nếu ZLC: u trễ pha hơn i một góc φ

III) Hiện tượng cộng hưởng.

lúc ZL= ZC↔ ωL = 1/ωC ↔ ω2LC = 1

thì tan⁡φ = 0 nên

*

Đó là hiện tượng cộng hưởng điện.

Lý thuyết Công suất điện tiêu thụ của mạch xoay chiều. Hệ số công suất

I) Công suất của mạch điện luân chuyển chiều.

* Xét mạch điện xoay chiều tất cả điện áp tức thời giữa nhì đầu đoạn mạch và cường độ chiếc điện xoay chiều vào mạch lần lượt là:

u = U√2cos⁡(ωt)

i = I√2cos⁡(ωt + φ)

-Công suất tức thờicủa đoạn mạch là p. = ui = 2UIcos⁡(ωt) cos⁡(ωt + φ)

= UI

-Công suất trung bìnhtrong một chu kỳ T là:

*

trong 1 T

- Nều thời gian sử dụng điện t >> T thì p. Cũng là công suất tiêu thụ điện trung bình của mạch trong thời gian t:P = UIcosφ

II) Hệ số công suất

- trong đó cos φ được gọi là hệ số công suất ( vị - π/2

*

-Nhận xét:Như vậy điện năng chỉ tiêu thụ bên trên R nhưng không tiêu thụ trên L cùng C.

-Biến đổi công thức tính công suất:

*

- khi đóđiện năng tiêu thụcủa mạch trong khoảng thời gian t là: W= P.t

Lý thuyết Truyền tải điện năng trang bị biến áp

I) Công suất hao tổn phí khi truyền tải điện năng.

Điện năng được truyền từ nhà máy sản xuất phát điện đến nơi tiêu thụ nhờ đường dây bao gồm điện trở r.

Giả sửcông suất phân phát điệntại xí nghiệp là Pphát= UphátIcos⁡φphát

khi đócông suất hao phítrên đường dây là Php= I2r

vì mắc nối tiếp nên cường độ chiếc điện vạc đi cũng bằng cường độ cái điện trên dây nên

*

Nhận xét:Muốn giảm công suất hao phí trên đường dây ta gồm thể

+ Giảm

*

thay đồng bằng vật liệu dẫn điện tốt hơn như bạc, vật liệu khôn cùng dẫn,... → tốn kém. Tăng diện tích dây → khối lượng đồng tăng lên, lượng cột điện tăng lên → tốn kém.

+ Tăng hiệu điện thế nơi phát: khi Upháttăng 10 lần thì Phpgiảm 100 lần → hiểu quả, ko tốn kém→ cần một thiết bị biến đổi điện áp.

Hiệu suất truyền tải điện năng:

*

II) thiết bị biến áp:

-Khái niệm:máy biến áp là máy có thể biến đổi điện áp luân chuyển chiều.

-Kí hiệu:như hình bên.

*
*

-Phân loại:

+) máy tăng áp: máy làm tăng hiệu điện thế chuyển phiên chiều.

+) thiết bị giảm áp: máy làm cho giảm hiệu điện thế xoay chiều.

-Cấu tạo:2 bộ phận chính:

+) Lõi biến áp: một khung sắt non bao gồm pha silic giúp truyền toàn bộ từ thông từ cuộn dây này thanh lịch cuộn dây kia.

+) nhì cuộn dây D1,D2quấn trên 2 cạnh đối diện của khung, gồm điện trở nhỏ cùng hệ số tự cảm lớn, bao gồm số vòng dây lần lượt là N1,N2. Cuộn dây nối vào nguồn phát điện gọi là cuộn sơ cấp, cuộn dây được nối ra những cơ sơ tiêu thụ là cuộn thứ cấp .

-Nguyên tắc hoạt động:dựa vào hiện tượng cảm ứng điện từ.

khi đặt một hiệu điện thế luân chuyển chiều có giá trị hiệu dụng là U1vào đầu cuộn dây sơ cấp có N1vòng, tạo ra một loại xoay chiều có mức giá trị hiệu dụng là I1. Nhờ lõi biến áp mà lại từ thông ở mỗi vòng dây của cuộn sơ cấp luôn luôn bằng từ thông ở mỗi vòng dây của cuộn thứ cấp đều bằng Ф. Vị dòng điện luân chuyển chiều yêu cầu tư thông vị nó ra đời cũng biến thiên điều hòa với cùng tần số. Yêu cầu ở cuộn thứ cấp sẽ xuất hiện một hiệu điện thế thứ cấp có mức giá trị hiệu dụng là U2 và có cường độ loại điện có giá trị hiệu dụng là I2.

-Ứng dụng:nấu chảy kim loại, hàn điện, dùng trong truyền tải điện năng. ở xí nghiệp sản xuất phát điện cần sử dụng thứ tăng áp đẻ tăng hiệu điện thế trước khi phát có tác dụng giảm hao phí tổn trên đường dây, ở nơi tiêu thụ cần thiết bị hạ áp để có hiệu điện thế phù hợp để sử dụng,...

-Thực nghiệm chứng minh:

*

Nếu thứ biến áp lý tưởng ( không có hao giá tiền điện năng P1= P2)

*

Lý thuyết vật dụng phát điện xoay chiều

I) vật dụng phát điện luân chuyển chiều một pha.

*

-Khái niệm:là lắp thêm tạo ra một suất điện động luân phiên chiều hình sin.

-Cấu tạo:phần cảm: những nam châm

Phần ứng: các cuộn dây nối với nhau.

Phần nào quay sẽ được gọi là rôto, phần nào đứng yên sẽ gọi là stato.

-Nguyên tắc hoạt động:dựa vào hiện tượng cảm ứng điện từ. Phần cảm với p nam châm từ (p cặp cực) tạo ra một từ thông xuyên qua phần ứng (khung dây). Lúc một trong nhị bộ phận cù với tốc độ n (vòng/s) thì từ thông qua phần ứng sẽ biên thiên với tần số f = pn, buộc phải ở phần ứng sẽ bao gồm một suất điện động luân phiên chiều hình sin thuộc tần số f.

II) máy phát điện xoay chiều bố pha.

*

-Khái niệm:là thứ tạo ra tía suất điện động luân phiên chiều hình sin cùng tần số, thuộc biên độ với lệch trộn nhau 2π/3.

-Cấu tạo:Ba cuộn dây hình trụ giống nhau gắn cố định trên 1 vành tròn tại 3 vị trí đối xứng.

Một phái mạnh chân quay quanh trục O với tốc độ góc ω ko đổi

-Nguyên tắc hoạt động:tương tự thứ phát điện chuyển phiên chiều một pha. Khi nam châm hút quay ừ thông của mỗi cuộn dây sẽ biên thiên với tần số góc ω, thuộc biên độ, nhưng lệch trộn nhau 2π/3( do ba cuộn dây được đặt tại 3 vị trí đối xứng ( 3 trục của 3 cuộn dây đồng quy tại O với lệch nhau 2π/3)

-Ứng dụng:tạo radòng điện chuyển phiên chiều bố pha: là hệ 3 chiếc điện chuyển phiên chiều hình sin có cùng tần số, nhưng lệch pha nhau 2π/3, nếu tải là đối xứng thì 3 dòng điện gồm cùng biên độ.

Ưu điểm của mẫu điện bố pha:truyền tải điện năng đi xa tiết kiệm dây, cung cấp điện cho những độ cơ điện tía pha, dùng phổ biến trong số nhà thiết bị xí nghiệp.

Lý thuyết Động cơ ko đồng bộ bố pha

I) Động cơ ko đồng bộ.

-Từ trường quay:là từ trường có các vectơ cảm ứng từ B⃗ con quay trong ko gian. VD: khi 1 nam châm hút từ quay quanh 1 trục sẽ tạo ra từ trường quay.

-Sự tảo đồng bộ:là hai vật cù với cùng 1 tốc độ góc. VD: đặt nam châm thử giữa 2 cực của một nam châm chữ U đang tảo đều với tốc độ góc ω, nam châm hút từ thử cũng sẽ con quay đều với tốc độ góc ω

-Sự quay không đồng bộ:là hai vật cù với tốc độ không giống nhau.

VD:đặt một form dây kín giữa 2 cực của một nam châm chữ U đang quay đều với tốc độ góc ω xung quanh trục ∆, form dây cũng gồm thể quay bao bọc trục này. Khi nam châm quay từ trải qua khung dây biên thiên phải xuất hiện một mẫu điện cảm ứng trong size dây ( hiện tượng cảm ứng điện từ). Lúc đó lực từ sẽ tác dụng mômen ngẫu lực lên form dây có tác dụng khung dây quay nhanh dần đuổi theo từ trường. Mặc dù khi tốc độ của form dây tăng lên thì tốc độ biến thiên từ thông giảm đi, cái điện trong khung dây giảm đi mo mem ngẫu lực lại giảm đi cứ thế mang lại đến lúc momen lực từ cân bằng với mômen lực cản thì khung dây sẽ con quay đều với tốc độ góc nhỏ hơn tốc độ góc của nam châm.

*

Động cơ không đồng bộ:là động cơ hoạt động dựa trên nguyên tắc quay ko đồng bộ.

II) Động cơ ko đồng bộ ba pha

-Khái niệm:là động cơ sử dụng cái điện ba pha để tạo ra sự quay không đồng bộ.

Xem thêm: Lập Trình Nhúng Là J - Lập Trình Nhúng Là Gì

-Cấu tạo:

Stato:là bộ phân tạo ra từ trường quay: gồm cha cuộn dây giống hệt nhau đặt tai 3 vị trí đối xứng trên một vòng tròn.

Rôto:là form dây dẫn bao gồm thể quay dưới tác dụng của từ trường cù đặt trong thâm tâm stato (để tăng hiệu quả thì ta ghép nhiều size dây đồng trục xoay gọi là rôto lồng sắt)

*

- Nguyên tắc hoạt động: lúc cho chiếc điện luân phiên chiều 3 pha, tần số ω đi qua 3 cuộn dây của stato, tại trọng tâm O của vòng tròn sẽ có một từ trường quay với tần số ωBbằng tần số ω. Lúc đó từ trường quay sẽ làm cho rôto tảo theo với tốc độ góc ω" luôn luôn nhỏ hơn ω