Cập nhật thông tin chi tiết về Bài Tập Vật Lý 12 Chuyên Đề Dòng Điện Xoay Chiều Một Phần Tử Chọn Lọc. mới nhất trên website Tvzoneplus.com. Hy vọng nội dung bài viết sẽ đáp ứng được nhu cầu của bạn, chúng tôi sẽ thường xuyên cập nhật mới nội dung để bạn nhận được thông tin nhanh chóng và chính xác nhất.
I. Các bài tập vật lý 12 mạch điện xoay chiều 1 phần tử R.
1. Lý thuyết cơ bản.
Cho điện áp u = U0cos(ωt + φu ) vào hai đầu một đoạn mạch có điện trở giá trị R, cường độ dòng điện chạy qua đoạn mạch là: i = I0cos(ωt + φi ).
– Định luật Ohm: mối liên hệ giữa dòng điện, điện áp và điện trở trên một đoạn mạch: Io = Uo / R
– Độ lệch pha: Δφ= φu- φi=0. Dòng điện luôn cùng pha với điện áp ở trường hợp này.
Một số dạng bài toán thường gặp:
Dạng 1: Tính toán giá trị hiệu dụng: I=U/R. Chú ý độ lệch pha lúc nào cũng là 0, tức lúc nào dòng điện cũng trùng pha với điện áp.
Dạng 2: Tính toán nhiệt lượng.
Một dòng điện chạy qua dây dẫn có điện trở, nhiệt lượng tỏa ra được nước hấp thụ. Tính toán hiệu suất?
Để làm dạng này, cần sử dụng công thức tỏa nhiệt trên điện trở theo hiệu ứng Jun-Lenxo: Q1 = I2Rt.
Nhiệt lượng mà nước hấp thụ sẽ là Q2= mc(t2 – t1). Với t2 là nhiệt độ lúc sau, t1 là nhiệt độ ban đầu của nước.
Nếu Q1=Q2, tức là nước hấp thụ toàn bộ nhiệt từ điện trở tỏa ra, hiệu suất đạt 100%.
Dạng 3: Tính toán công suất bóng đèn.
Xét dòng điện xoay chiều chạy qua bóng đèn, ta xem đó là trường hợp dòng điện đi qua dây dẫn có điện trở trong. Các công thức phía trên đều được áp dụng.
Từ các chỉ số ghi trên bóng đèn, ta sẽ nắm được công suất định mức Pdm và hiệu điện thế định mức Udm . Ta tính được các đại lượng sau:
– Điện trở bóng: R = U2/P.
– Cường độ dòng điện định mức: I=P/U
Nhận xét:
Khi dòng điện chạy qua bóng bằng dòng điện định mức thì bóng sáng bình thường.
Trong trường hợp các bóng đèn mắc song song:
Còn nếu trường hợp mắc nối tiếp:
2. Các bài tập vật lý minh họa.
Ví dụ 1: Cho dòng điện xoay chiều i = 4√2cos(100πt) A đi qua đoạn dây dẫn có R=7 Ohm. Để đoạn dây dẫn trên vào bình chứa m=1.2 kg nước. Sau khoảng T=10 phút, thì nhiệt độ nước trong bình sẽ là bao nhiêu, biết rằng ban đầu, bình nước có nhiệt độ 200C và hiệu suất hấp thu nhiệt là H=100%.
A. 200C
B. 240C
C. 60C
D. 120C
Hướng dẫn giải:
Để giải bài này, ta sử dụng công thức tỏa nhiệt trên dây dẫn và công thức tính nhiệt lượng hấp thụ:
Do H=100%, tức là không có mất mát, toàn bộ nhiệt lượng tỏa ra trên dây dẫn được nước hấp thu sạch sẽ. Khi đó:
Ví dụ 2: Cho điện áp xoay chiều u = U√2cos(ωt) vào đoạn dây có điện trở thuần R=110Ω, lúc này giá trị cường độ dòng điện qua điện trở là 2A. Giá trị của U là:
A. 220V
B. 110V
C. 380V
D. 24V
Hướng dẫn giải.
Sử dụng công thức tính hiệu điện thế hiệu dụng: U=IR=2.110=220V.
Chọn đáp án A.
3. Một số câu trắc nghiệm tự luyện bài tập lý 12.
Đáp án:
1
2
3
4
5
A
A
D
D
C
II. Các bài tập vật lý 12 mạch điện xoay chiều 1 phần tử L.
1. Lý thuyết cơ bản.
Cho dòng điện xoay chiều i = I0cos(ωt + φi ) và điện áp xoay chiều dạng u = U0cos(ωt + φu ) đi qua 1 cuộn dây.
Tính cản trở dòng điện được đặc trưng bằng đại lượng cảm kháng ZL = ωL.
Định luật Ohm: I=U/ ZL (dùng cho giá trị hiệu dụng)
Độ lệch pha: Δφ= φu- φi=π/2. Điện áp nhanh pha 1 góc π/2 so với dòng điện.
Các dạng toán thường gặp:
Dạng 1: xác định các đại lượng đặc trưng:
Cảm kháng ZL = ωL.
Cường độ dòng điện hiệu dụng I=U/ ZL
Dạng 2: Tính toán giá trị tức thời.
2. Ví dụ minh họa.
Ví dụ 1: Đặt điện áp u = U0cos(ωt) vào hai đầu một cuộn cảm thuần, giá trị tự cảm L. Khi đó, dòng điện đi qua cuộn cảm sẽ là?
Hướng dẫn giải.
Ta sử dụng định luật Ohm để tính: I=U/ ZL, suy ra I0=U0/ ZL .
Mặt khác, u sớm pha hơn i một góc π/2 nên ta chọn đáp án C.
Ví dụ 2: Cho một điện áp u = U√2cos(ωt) đi qua một cuộn cảm thuần, cường độ dòng điện có giá trị hiệu dụng I. Xét tại thời điểm t, điện áp ở hai đầu cuộn cảm là u và cường độ dòng điện là i. Hệ thức liên hệ nào sau đây sẽ đúng?
Hướng dẫn giải.
Do dòng điện vuông pha với điện áp ở mọi thời điểm t, suy ra
Đáp án là C.
3. Một số bài tập tự luyện.
Đáp án: 1-A ; 2-B ; 3-A
1
2
3
A
B
A
III. Các bài tập lý 12 mạch điện xoay chiều 1 phần tử C.
1. Lý thuyết cơ bản.
Cho dòng điện xoay chiều i = I0cos(ωt + φi ) và điện áp xoay chiều dạng u = U0cos(ωt + φu ) đi qua tụ điện thuần.
Đại lượng cản trở dòng điện dung kháng: ZC=1/Cω
Định luật Ohm: I=U/ZC (chú ý chỉ xài cho giá trị hiệu dụng)
Độ lệch pha Δφ= φu- φi=-π/2. Điện áp trễ pha 1 góc π/2 so với dòng điện.
Dạng toán thường gặp:
Dạng 1: tính toán đại lượng đặc trưng: dùng các công thức dung kháng và định luật Ohm.
Dạng 2: tính toán giá trị tức thời:
Nhận xét:
2. Ví dụ minh họa.
3. Bài tập vật lý 12 tự luyện.
Đáp án:
1
2
3
B
B
B
Bài 12. Đại Cương Về Dòng Điện Xoay Chiều
KIỂM TRA BÀI CŨCâu 1:Hãy nêu khái niệm về dòng điện không đổi và phát biểu định luật Jun?Câu 2:Hãy nhắc lại biểu thức tính từ thông và biểu thức tính suất điện động cảm ứng? Cách qui ước chiều của dòng điện cảm ứng?
Trường THPT Gò Công Đông VÕ THỊ LIÊN
TRẢ LỜI CÂU HỎICâu 1: +Khái niệm về dòng điện không đổi:Dòng điện không đổi là dòng điện có chiều và cường độ không đổi theo thời gian. +Nhiệt lượng toả ra ở một vật dẫn tỉ lệ thuận với điện trở của vật dẫn ,với bình phương cường độ dòng điện và với thời gian dòng điện chạy qua vật dẫn đó. Trường THPT Gò Công Đông VÕ THỊ LIÊN
TRẢ LỜI CÂU HỎICâu 2:+Biểu thức tính từ thông qua mạch kín:+Biểu thức tính suất điện động cảm ứng:+Cách qui ước chiều dòng điện cảm ứng:Dòng điện cảm ứng xuất hiện trong mạch kín có chiều sao cho từ trường cảm ứng có tác dụng chống lại sự biến thiên của từ thông ban đầu qua mạch kín.Dòng điện xoay chiều sử dụng rất phổ biến trong thực tế .Vậy dòng điện xoaychiều là gì?nguyên tắc tạo ra nó như thế nào và trong thực tế khi nói về dòng điện xoay chiều ta quan tâm đến giá trị gì của nó ? Trường THPT Gò Công Đông VÕ THỊ LIÊN
BÀI 12I.KHÁI NIỆM VỀ DÒNG ĐIỆN XOAY CHIỀUII.NGUYÊN TẮC TẠO RA DÒNG ĐIỆN XOAY CHIỀUIII.GIÁ TRỊ HIỆU DỤNGThế nào là dòng diện xoay chiều?I.KHÁI NiỆM VỀ DÒNG ĐiỆN XOAY CHIỀU:Dòng điện xoay chiều được hiểu là dòng điện có cường độ là hàm số sin hay côsin của thời gian :Cường độ tức thờiA):Cường độ cực đại(A):Tần số góc(rad/s):pha ban đầu(rad):pha của I ở thời điểm t(rad)Xác định giá trị cực đại ,tần số góc,chu kì ,tần số,pha ban đầu của các dòng điện xoay chiều có cường độ tức thời(tính ra Ampe) cho bởi :
Đồ thị của I theo t có dạng như thế nào?OtiIoT/8TĐồ thị hình sin của I cắt:1.Trục hoành tại những điểm có toạ độ bằng bao nhiêu? 2.Trục tung tại điểm có toạ độ bằng bao nhiêu Io?
a)Đồ thị cắt trục hoành tại những điểm có tọa độ
Với K=0,1,2….
b)Đồ thị cắt trục tung tại điểm có tọa độ:Ta có:ABCDT/2T/4EDòng điện xoay chiều được tạo ra như thế nào?Nếu có một cuộn dây dẫn dẹt hình tròn ,hai đầu khép kín,quayxung quanh một trục cố định đồng phẳng với cuộn dây đặt trongmột từ trường đều có phương vuông góc với trục quay.Hãy nhắc lại biểu thức tính từ thông qua mạch
BÀI 12NÔI DUNGII.NGUYÊN TẮC TẠO RADÒNG ĐIỆN XOAY CHIỀUI.KHÁI NIỆM VỀ DÒNG ĐIỆN XOAY CHIỀUGIÁ TRỊ HIỆU DỤNGII.NGUYÊN TẮC TẠO RA DÒNG ĐiỆN XOAY CHIỀU: Một cuộn dây dẫn dẹt hình tròn,giả sử hai đầu dây khép kính,quay xung quanh một trục cố định đồng phẳng với cuộn dây đặt trong một từ trường đều có phương vuông góc với trục quay. Khi đó trong cuộn dây sẽ xuất hiện một dòng điện xoay chiều Ta có:BÀI 12NÔI DUNGI.KHÁI NIỆM VỀ DÒNG ĐIỆN XOAY CHIỀUII.NGUYÊN TẮC TẠO RADÒNG ĐIỆN XOAY CHIỀUGIÁ TRỊ HIỆU DỤNGII.NGUYÊN TẮC TẠO RA DÒNG ĐiỆN XOAY CHIỀU:
Khi khung dây quay từ thông qua mạch sẽ như thế nào?Khi khung quay thì từ thông qua mạch kín sẽ biến thiên.Nếu từ thông qua mạch kín biến thiên thì trong mạch kín sẽ xuất hiện đại lượng nào? Hãy nhắc lại biểu thức của đại lượng đó ? Khi từ thông qua mạch kín biến thiên theo thời gian t thì trong mạch kín xuất hiện suất điện động cảm ứng .Theo định luật Fa- ra-đây:
Nếu cuộn dây khép kín cóR thì cường độ dòng điện cảm ứng:Đây là dòng điện xoay chiều với tần số góc và cường độ dòng điện cực đại:Chiều dương của I thuận với chiều pháp tuyến cùa mặt phẳng chứa cuộn dâyTrường THPT Gò Công Đông VÕ THỊ LIÊN
BÀI 12NÔI DUNGI.KHÁI NIỆM VỀ DÒNG ĐIỆN XOAY CHIỀUII.NGUYÊN TẮC TẠO RADÒNG ĐIỆN XOAY CHIỀUGIÁ TRỊ HIỆU DỤNGKhi tính toán đo lường… các mạch điện xoay chiều chủ yếu sử dụng các giá trị gì?(Cực đại hay hiệu dụng)?III.GIÁ TRỊ HiỆU DỤNG:Dòng điện xoay chiều cũng có hiệu ứng tỏa nhiệt Jun-Lennhư dòngmột chiều.Nếu cho i qua R thì trong thời gian tCông suất tức thời tiêu thụ trong R được tính như thế nào?Công suất tức thời :
Công suất trung bình trong một chu kì:Đối với dòng điện không đổi:So sánh(1) và(2)::Cường độ hiệu dụng (A):Cường độ cực đại(A)VớiCường độ hiệu dụng của dòng điện xoay chiều là đại lượng cógiá trị bằng cường độ của một dòng điện không đổi,sao cho khi đi qua cùng một điện trở R thì công suất tiêu thụ trong R bởi dòng điện không đổi ấy bằng công suất trung bình tiêu thụ trong R bởi dòng điện xoay chiều nói trênBÀI 12NÔI DUNGI.KHÁI NIỆM VỀ DÒNG ĐIỆN XOAY CHIỀUII.NGUYÊN TẮC TẠO RADÒNG ĐIỆN XOAY CHIỀUGIÁ TRỊ HIỆU DỤNG*Chú ý: +Đối với dòng điện xoay chiều những đại lượng :điện áp,suất điện động ,cường độ điện trường, điện tích…người ta định nghĩa các giá trị hiệu dụng như sau:
Giá trị hiệu dụng=Giá trị cực đại :
+Các số liệu ghi trên các thiết bị điện đều là các giá trị hiệu dụng +Các số liệu đo đối với mạch điện xoay chiều chủ yếu cũng là đo giá trị hiệu dụng.Trường THPT Gò Công Đông VÕ THỊ LIÊN
Mạch điện xoay chiều có ghi 220V.Tính giá trị cực đại của điện áp?Điện áp tức thời giữa hai đầu của một đoạn mạch xoay chiều:
a)Tần số góc của dòng điện là bao nhiêu?b) Điện áp hiệu dụng giữa hai đầu đoạn mạch đó là bao nhiêu?
Trường THPT Gò Công Đông VÕ THỊ LIÊN
Dòng Điện Là Gì ? Dòng Điện Xoay Chiều Và Dòng Điện Một Chiều Là Gì ?
Đây là bài viết chia sẻ kiến thức, bên mình không kinh doanh mặt hàng này. Xin cám ơn !
Từ thời xa xưa hay thời cổ đại, con người đã biết đến dòng điện thông qua các hiện tượng tự nhiên như sấm chớp, các luồng sét khi trời mưa. Tuy nhiên mãi đến thế kỷ 17 và 18 thì các lý thuyết về điện mới được hình thành và phát triển. Trong thời gian này hầu như các kiến thức chỉ là để giải thích hiện tượng tự nhiên của dòng điện chứ thực ra cũng chẳng một ai có thể áp dụng vào các ứng dụng thực tế như bây giờ.
Mãi đến cuối thế kỷ 19 cùng với sự phát triển của các ngành công nghiệp năng lượng, trong đó có cả ngành công nghiệp điện. Và từ đây dòng điện bắt đầu được khai thác và ứng dụng sâu vào trong đời sống và sản xuất của chúng ta đến tận bây giờ. Chính vì dòng điện có khá nhiều tính linh hoạt nên cho phép con người có thể áp dụng chúng trong hầu hết các lĩnh vực đời sống từ ẩm thực, giao thông, kinh tế, xây dựng, giáo dục,…Và hơn thế nữa ngành công nghiệp năng lượng hiện nay dường như là ngành xương sống cho một thế giới hiện đại.
Có thể nói dòng điện là các dòng chuyển dịch có hướng của các hạt mang điện thường là các electron. Trong các mạch điện mà chúng ta đang sử dụng hiện nay thì cũng được xem là dòng điện. Vì chúng cũng là dòng electron di chuyển và có hướng theo dây dẫn mà đi qua các thiết bị tiêu thụ điện để phục vụ nhu cầu của con người. Dòng điện thường được các nhà khoa học quy ước là dòng chuyển dời có hướng của các điện tích dương. Khi đó trong mạch điện có dây dẫn kim loại, electron là các hạt mang điện, dòng electron có độ lớn bằng với độ lớn của dòng điện và có chiều ngược với chiều của dòng điện trong mạch.
Trong các loại vật liệu dẫn, các hạt tích điện có khả năng dịch chuyển tạo ra dòng điện được gọi là các hạt mang điện. Trong vật liệu kim loại, chất dẫn điện phổ biến nhất là các hạt nhân tích điện dương không thể dịch chuyển, chỉ có các electron tích điện âm có khả năng di chuyển tự do trong vùng dẫn. Do đó, trong kim loại các electron là các hạt mang điện. Trong các vật liệu dẫn khác, ví dụ như các chất bán dẫn, hạt mang điện có thể tích điện dương hay âm phụ thuộc vào chất pha. Hạt mang điện âm và dương có thể cùng lúc xuất hiện trong vật liệu, ví dụ như trong dung dịch điện ly ở các pin điện hóa.
Nhắc tới dòng điện chúng ta sẽ có thêm khái niệm cường độ dòng điện. Cường độ của dòng điện khi chạy qua một bề mặt sẽ được định nghĩa là lượng điện tích đi qua bề mặt đó trong một đơn vị thời gian nhất định. Trong quá trình học môn Vật Lý từ trung học ta đã biết cường độ dòng điện có ký hiệu là chữ I, và chúng ta có công thức tính là:
Chúng ta cũng có công thức về cường độ dòng điện trung bình trong một khoảng thời gian. Nó được định nghĩa bằng thương số giữa điện lượng chuyển qua bề mặt được xét trong khoảng thời gian đó và khoảng thời gian mà chúng ta đang xét. Cụ thể là:
I tb là cường độ dòng điện trung bình, có đơn vị là A (hay còn gọi là Ampe)
ΔQ là điện lượng chuyển qua bề mặt mà chúng ta đang xét trong khoảng thời gian Δt, đơn vị là C (hay coulomb)
Δt là khoảng thời gian được xét, đơn vị là s (giây).
Từ lâu chúng ta đã biết thì kim loại được xem như một vật liệu dẫn điện được dùng rất phổ biến trong việc dẫn điện. Chúng ta có thể thấy chúng trong hầu hết các loại dây điện hiện nay như bạc, đồng, vàng, chì,…Và bản chất thì dòng điện chạy trong vật liệu kim loại sẽ là dòng chuyển dời có hướng của các electron ngược chiều điện trường.
nếu sợi dây kim loại có một đầu nóng và một đầu lạnh thì chuyển động nhiệt của êlectron sẽ làm cho một phần electron tự do ở đầu nóng dồn về đầu lạnh. Đầu nóng sẽ tích điện dương, đầu lạnh tích điện âm. Giữa đầu nóng và đầu lạnh có một hiệu điện thế nào đấy. Nếu lấy hai dây kim loại khác loại nhau và hàn hai đầu với nhau bằng một mối hàn giữa ở nhiệt độ cao, một mối hàn ở nhiệt độ thấp, thì hiệu điện thế ở đầu nóng và đầu lạnh của từng dây không giống nhau. Điều này khiến trong mạch có một suất điện động ξ.
ξ được gọi là suất điện động nhiệt điện, và bộ hai dây dẫn hàn hai đầu và nhau gọi là cặp nhiệt điện, và chúng có hệ thức như sau:
T1 – T2 là hiệu nhiệt điện đầu nóng và đầu lạnh của kim loại.
αt là hệ số nhiệt điện động, chúng phụ thuộc vào bản chất của hai loại vật liệu dùng làm cặp nhiệt điện.
Suất điện động nhiệt điện tuy nhỏ nhưng rất ổn định theo thời gian và điều kiện thí nghiệm, nên cặp nhiệt điện được dùng phổ biến để đo nhiệt độ. Ứng dụng này chúng ta có thể thường thấy nhất trong các loại cảm biến nhiệt độ, đầu dò nhiệt độ,…
Điện trở là một yếu tố cản trở dòng điện trong kim loại. Bên cạnh định luật ôm thì chúng còn được thể hiện thông qua công thức:
R là điện trở của dây dẫn kim loại (Ω)
ρ là điện trở suất của kim loại phụ thuộc vào bản chất của kim loại (Ωm)
S là tiết diện ngang của dây (m2)
l là chiều dài của đoạn dây (m)
Bên cạnh đó thì điện trở suất của kim loại còn được thể hiện thông qua công thức:
ρ0 là điện trở suất của kim loại ở nhiệt độ ban đầu.
ρ là điện trở suất của kim loại ở nhiệt độ đã thay đổi.
Δt là độ biến thiên của nhiệt độ.
α là hằng số nhiệt điện trở.
Dòng điện trong chất điện phân là dòng ion dương và ion âm chuyển động có hướng theo hai chiều ngược nhau. Các ion dương chạy về phía catôt nên gọi là cation, ion âm chạy về phía anôt nên gọi là anion. Dòng điện trong chất điện phân không chỉ tải điện lượng mà còn tải cả vật chất đi theo. Tới điện cực chỉ có êlectron có thể đi tiếp, còn lượng vật chất đọng lại ở điện cực, gây ra hiện tượng điện phân.
Theo định luật Faraday thứ nhất:
Khối lượng vật chất được giải phóng ở điện cực của bình điện phân tỉ lệ thuận với điện lượng chạy qua bình đó, và chúng được xác định thông qua:
Trong đó: k được gọi là đương lượng điện hoá của chất được giải phóng ở điện cực.
Bên cạnh đó thì cũng có định luật Faraday thứ 2:
Đương lượng điện hoá k của một nguyên tố sẽ tỉ lệ với đương lượng gam A/n của nguyên tố đó. Với F = 96494 C/mol, ta có công thức như sau:
Ngọn lửa ga (nhiệt độ rất cao), tia tử ngoại của đèn thuỷ ngân trong thí nghiệm trên được gọi là các tác nhân ion hoá. Nhờ có năng lượng cao, chúng ion hoá chất khí, tách phân tử khí trung hoà thành ion dương và êlectron tự do. Êlectron tự do lại có thể kết hợp với phân tử khí trung hoà thành ion âm. Các hạt tích điện này là hạt tải điện trong chất khí.
Dòng điện trong chất khí là dòng chuyển dời có hướng của các ion dương theo chiều điện trường và các ion âm, các êlectron ngược chiều điện trường. Các hạt tải điện này do chất khí bị ion hoá sinh ra.
Quá trình dẫn điện của chất khí mà ta vừa môt ả gọi là quá trình dẫn điện (phóng điện) không tự lực. Nó chỉ tồn tại khi ta đưa hạt tải điện vào khối khí ở giữa hai bản cực và biến mất khi ta ngừng đưa hạt tải điện vào. Thay đổi hiệu điện thế U giữa hai bản cực và ghi lại dòng điện I chạy qua chất khí, ta thấy quá trình dẫn điện không tự lực không tuân theo định luật Ôm.
Nói về khái niệm một chiều thì các bạn có thể hiểu như sau. Dòng điện một chiều một là dòng chuyển dời các điện tích theo một hướng nhất định và không thay đổi trong suốt quá trình truyền. Dòng điện một chiều thường được viết tắt là 1C, hoặc theo tiếng anh chúng ta có dạng viết tắt là DC. Nghĩa là ” Direct Current ”
Ngoài ra chúng ta còn có thể nghe đến khái niệm điện áp một chiều. Là hiệu điện thế giữa hai cực của dòng điện một chiều, thường có giá trị là 5VDC, 12VDC, 24VDC.
Dòng điện xoay chiều là dòng điện có chiều và cường độ thay đổi liên tục theo thời gian. Thông thường sự thay đổi của dòng điện trong quá trình truyền sẽ có tính chu kì theo biên dạng hình sin. Chúng thường được tạo ra từ các máy phát điện xoay chiều hoặc là được biến đổi từ nguồn điện một chiều. Có kí hiệu là AC theo tiếng anh (nghĩa là Alternating Current)
Có thể vấn đề này mình không cần đề cập thì các bạn cũng có thể hình dung ra được đúng không nào. Để thế giới có thể phát triển về khoa học – kỹ thuật hay các lĩnh vực khác thì điện dường như đóng vai trò chủ đạo. Cũng giống như là vai trò của nước đối với sự sống thì điện có vai trò trong việc phát triển một thế giới mới của thời đại 4.0.
Tuy nhiên mình cũng xin chia sẻ thêm về các lợi ích ít được biết đến của dòng điện để các bạn có thể tham khảo. Cụ thể là với lượng điện cần thiết để có thể mang lại mặt tốt cho con người, chúng ta hoàn toàn có thể dùng chúng cho việc chữa bệnh. Dòng điện có các tác dụng sinh lý như:
Có thể nói dòng điện đi qua cơ thể con người phần lớn đều không tốt. Các mối nguy hiểm sẽ phụ thuộc vào cường độ dòng điện chạy qua cơ thể chúng ta. Ứng với từng mức cường độ cụ thể mà sẽ xảy ra các hiện tượng và hệ lụy khác nhau. Tuy nhiên các bạn có thể tham khảo một số số liệu mà các nhà nghiên cứu đã thu thập được trong quá trình thực nghiệm.
1 mA: Sẽ gây ra cảm giác đau nhói tại chỗ tiếp xúc với dòng điện.
5 mA: sẽ gây cho chúng ta cảm giác bị giật nhẹ.
50 – 150 mA: mức này có thể gây chết người thông qua các tác động phân hủy cơ và suy thận.
1 – 4 A: Khi ở mức này tim chúng ta sẽ bị loạn nhịp dẫn đến việc lưu thông máu bị rối loạn.
10 A: Đây là mức nguy hiểm có thể dẫn đến chết người trong thời gian ngắn. Chính vì thế các cầu chì hay các câu giao chống giật trong gia đình thường được thiết kế theo mức 10A để đảm bảo an toàn.
Tuy nhiên dòng điện sẽ không đi qua cơ thể chúng ta một cách toàn diện. Chúng sẽ phụ thuộc vào mức điện trở của cơ thể cũng như vào cách thức mà chúng ta tiếp xúc với nguồn điện. Và các bạn cũng có thể suy ra từ định luật Ohm để có thể giải thích cho hiện tượng này.
Chạm tay vào dây điện: 40.000 – 1.000.000 ohm (khô ráo) và 4.000 – 15.000 ohm (ẩm ướt)
Cầm dây điện: 15.000 – 50.000 ohm (khô ráo) và 3.000 – 5.000 ohm (ẩm ướt)
Cầm vào ống nước: 5.000 – 10.000 ohm (khô ráo) và 1.000 – 3.000 ohm (ẩm ướt)
Chạm bàn tay vào đường dây điện: 3.000 – 8.000 ohm (khô ráo) và 1.000 – 2.000 ohm (ẩm ướt)
Khi ta nắm chặt một tay vào ống nước: 1.000 – 3.000 ohm (khô ráo) và 500 – 1.500 ohm (ẩm ướt)
Khi ta nắm chặt cả hai tay vào ống nước: 500 – 1.500 ohm (khô ráo) và 250 – 750 ohm (ẩm ướt)
Khi ta nhúng tay vào chất lỏng dẫn điện tốt: 200 – 500 ohm (ẩm ướt)
Khi ta nhúng chân vào chất lỏng dẫn điện tốt: 100 – 300 ohm (ẩm ướt)
Tuy nhiên mức điện trở của từng người sẽ không hoàn toàn chính xác theo thang đo trên 100%. Điện trở sẽ phụ thuộc vào từng người, độ tuổi, giới tính, chiều cao, cân nặng,…
Dòng Điện Xoay Chiều Là Gì? – Cách Tạo Ra Dòng Điện Xoay Chiều
Dòng điện xoay chiều là gì? Dụng cụ đo
Định nghĩa dòng điện xoay chiều
Khái niệm dòng điện xoay chiều là gì? Dòng điện xoay chiều là dòng điện có chiều và cường độ biến đổi theo thời gian, những thay đổi này thường sẽ tuần hoàn theo một chu kỳ nhất định. Chúng được tạo ra từ các máy phát điện xoay chiều hoặc được biến đổi từ nguồn điện một chiều.
Theo kiến thức đại cương về dòng điện xoay chiều, điện xoay chiều có tên viết tắt là AC – Alternating Current, ký hiệu dòng điện xoay chiều bởi hình ~ (dấu ngã). Nghĩa là chiều của dòng điện trong mạch luôn thay đổi theo thời gian và nó đang được sử dụng chủ yếu trong cuộc sống hiện nay với điện áp hiệu dụng là 220V
Dụng cụ đo dòng điện xoay chiều
Có rất nhiều thiết bị được sử dụng để đo dòng điện xoay chiều nhưng phổ biến nhất hiện nay là các bộ ampe kìm của dân điện.
Trong hệ thống điện thông minh hay trong các nhà máy, xí nghiệp họ cần sử dụng đến các thiết bị khác như bộ đo đếm điện năng thông minh, đồng hồ đo điện đa năng,…lắp trên các hệ thống nguồn vào đảm bảo nguồn điện luôn ổn định, giúp cho các dây chuyền sản xuất hoạt động.
Các công thức về dòng điện xoay chiều
Công suất của dòng điện xoay chiều
Công suất của dòng điện xoay chiều thường phụ thuộc vào cường độ của dòng điện, điện áp và độ lệch pha của chính cường độ với điện áp, nên có công thức điện xoay chiều như sau:
P = U.I.cosα
Trong đó:
P: Công suất của dòng điện xoay chiều (W)
U: Điện áp (V)
I: Cường độ dòng điện (A)
α: Độ lệch pha giữa cường độ của dòng điện và điện áp
Chu kỳ và tần số
Chu kỳ của dòng điện xoay chiều là khoảng thời gian mà dòng điện xoay chiều trở lại vị trí ban đầu. Được ký hiệu là T, đơn vị tính bằng giây (s),
Tần số điện xoay chiều là số lần lặp lại trang thái cũ của dòng điện xoay chiều trong một giây; ký hiệu là F và có đơn vị tính là Hz
Công thức tính tần số như sau: F=1/T
Công thức dòng điện xoay chiều
Các tác dụng của dòng điện xoay chiều
Dòng điện xoay chiều có 3 tác dụng chính đó là:
Tác dụng nhiệt
Tác dụng nhiệt là một trong những tác dụng nổi bật của dòng điện xoay chiều. Để hiểu rõ hơn chúng tôi lấy ví dụ về bóng đèn dây tóc. Bạn sẽ cảm nhận được lượng nhiệt từ bóng đèn khi chúng đang hoạt động. Một số sản phẩm khác cũng có tác dụng nhiệt như bàn ủi, lò sưởi điện,…
Tác dụng từ
Để nhận biết tác dụng từ của điện xoay chiều bạn chỉ cần đưa một đinh sắt lại gần cuộn dây, khi cuộn dây hút đinh sắt, thì đây chính là biểu hiện của tác dụng từ. Ngoài ra, tác dụng từ của cuộn dây lên nam châm cũng sẽ thay đổi khi dòng điện đổi chiều.
Tác dụng sinh lý
Ứng dụng trong việc thăm khám và điều trị bệnh từ tác dụng giật của dòng điện như: châm cứu, kích tim…
Tác dụng quang
Đối với tác dụng này minh chứng rõ nét nhất chính là các loại bóng đèn phát sáng như bóng đèn trên bút thử điện, bóng đèn dây tóc,…
Một số vấn đề khác của dòng điện xoay chiều
Giá trị hiệu dụng của dòng điện xoay chiều là gì?
Giá trị hiệu dụng là giá trị được đo từ các đồng hồ, hiểu đơn giản đây là giá trị điện áp ghi trên giắc cắm nguồn của các thiết bị điện tử. Để hiểu rõ hơn thì chúng tôi có lấy 1 ví dụ: Nguồn 220V AC mà bạn đang sử dụng chính là giá trị hiệu dụng nhưng thực tế biên độ đỉnh của điện áp 220VAC sẽ là 220V x 1,4 lần = khoảng 300V.
Cách tạo ra dòng điện xoay chiều
Để tạo ra dòng điện xoay chiều, người ta thực hiện theo 2 cách đó là:
Cách 1: Cho nam châm quay quanh cuộn dây dẫn kín
Cách 2: Cho cuộn dây dẫn quay trong từ trường nghĩa là cho 1 cuộn dây kín quay quanh 1 trục thẳng đứng trong từ trường của nam châm.
Nguyên tắc tạo ra dòng điện xoay chiều là dựa vào hiện tượng cảm ứng điện từ.
Phân biệt dòng điện xoay chiều 1 pha và 3 pha
Dòng điện xoay chiều 1 pha là gì? Là dòng trong mạch điện có hai dây nối với nguồn điện áp. Hướng của cường độ dòng điện trong mạch AC sẽ thay đổi dựa theo tần số của nguồn điện trong mạch. Dòng điện này được sử dụng chủ yếu trong hộ gia đình, có 2 dây đó là dây pha và dây trung tính.
Điện áp xoay chiều 3 pha là dòng điện trong mạch điện xoay chiều gần giống 3 đường điện 1 pha chạy song song với nhau và có chung 1 dây trung tính. Hệ thống điện hiện nay thường có 4 dây 3 dây nóng và 1 dây lạnh.
Công thức tính dòng điện xoay chiều 3 pha là P= 3 × pf × I × V
Trong đó:
P: Công suất dòng điện (W)
I: Dòng điện (A).
V: Điện áp đơn vị đo là (V)
pf: Hệ số công suất, thường sẽ từ khoảng 0.85 – 1.
Khi chuyển đổi từ Kw sang Ampe, để tính tổng công suất bằng kW bạn có thể áp dụng công thức sau I= P / (√3 × pf × V)
Ứng dụng của dòng điện xoay chiều
Theo lý thuyết của dòng điện xoay chiều, điện áp xoay chiều sẽ thay đổi tuần hoàn theo thời gian từ dương sang âm và ngược lại nên được ứng dụng rộng rãi trong cuộc sống hiện nay, cụ thể:
Dòng điện xoay chiều 1 pha: Được sử dụng cho sinh hoạt trong gia đình, công suất thiết bị nhỏ hoặc các thiết bị không hao phí điện năng nhiều.
Dòng điện xoay chiều 3 pha: Được sử dụng chủ yếu cho việc truyền tải, xưởng sản xuất công nghiệp sử dụng nhiều thiết bị có công suất lớn, giải quyết vấn đề tiêu hao điện năng sử dụng. Một trong những thiết bị được nhiều doanh nghiệp lựa chọn cho xí nghiệp của mình là máy phát điện 3 pha để kết hợp với dòng điện 3 pha. Việc sử dụng máy phát điện 3 pha với dòng điện xoay chiều 3 pha sẽ giúp tăng hiệu suất hoạt động của máy móc, tiết kiệm chi phí cũng như an toàn và hiệu quả cao.
Sự khác nhau giữa dòng điện xoay chiều và dòng điện 1 chiều
Dòng điện 1 chiều là dòng điện không có sự thay đổi theo thời gian và theo một hướng cố định. Dòng điện 1 chiều và xoay chiều là khác nhau để phân biệt người dùng có thể dựa vào ứng dụng cũng như biểu hiện của chúng.
Dòng điện xoay chiều được sản xuất bởi các thiết bị máy phát điện xoay chiều nên có khả năng vận chuyển ở các khoảng cách xa. Vậy nên các khu vực đồi núi vẫn có lượng điện năng lớn để sử dụng. Ngược lại, dòng điện 1 chiều chỉ được sản xuất từ pin, ắc quy hay năng lượng mặt trời nên không thể truyền tải đi xa, tiêu tốn rất nhiều năng lượng.
Tần số của dòng điện xoay chiều thường là 50Hz và 60Hz trong khi dòng điện 1 chiều có tần số trực tiếp bằng 0. Trong các bản vẽ mạch điện, các dạng sóng đều biểu hiện dòng điện 1 chiều là đường thẳng trong khi dòng điện xoay chiều lại được hiển thị phong phú hơn là các dạng hình sin, tam giác,…
Gửi đánh giá
Bạn đang xem bài viết Bài Tập Vật Lý 12 Chuyên Đề Dòng Điện Xoay Chiều Một Phần Tử Chọn Lọc. trên website Tvzoneplus.com. Hy vọng những thông tin mà chúng tôi đã chia sẻ là hữu ích với bạn. Nếu nội dung hay, ý nghĩa bạn hãy chia sẻ với bạn bè của mình và luôn theo dõi, ủng hộ chúng tôi để cập nhật những thông tin mới nhất. Chúc bạn một ngày tốt lành!