Giá trị hiệu dụng của cường độ dòng điện xoay chiều

Phát biểu nào sau đây là đúng?

Chọn trả lời sai. Dòng điện xoay chiều:

Phát biểu nào sau đây là sai khi nói về hiệu điện thế hiệu dụng?

Đối với dòng điện xoay chiều phát biểu nào sau đây SAI:

Giá trị đo của vôn kế và ampe kế xoay chiều chỉ:

Ở Việt Nam, mạng điện xoay chiều dân dụng có điện áp hiệu dụng là

I - CÁC TÁC DỤNG CỦA DÒNG ĐIỆN XOAY CHIỀU

Dòng điện xoay chiều có các tác dụng tác dụng nhiệt, tác dụng phát sáng, tác dụng từ … như dòng điện một chiều

Lực từ (tác dụng từ) đổi chiều khi dòng điện đổi chiều.

II - ĐO CƯỜNG ĐỘ DÒNG ĐIỆN VÀ HIỆU ĐIỆN THẾ XOAY CHIỀU

- Dùng ampe kế và vôn kế xoay chiều có kí hiệu AC (hay ~) để đo giá trị hiệu dụng của CĐDĐ và HĐT xoay chiều. Khi mắc ampe kế và vôn kế xoay chiều vào mạch điện xoay chiều không cần phân biệt chốt (+) hay (-)

+ Ampe kế được mắc nối tiếp vào mạch điện

+ Vôn kế được mắc song song vào mạch điện

Các số đo này chỉ giá trị hiệu dụng của hiệu điện thế xoay chiều và cường độ dòng điện xoay chiều.

VD: Dòng điện xoay chiều có cường độ hiệu dụng 3A khi chạy qua một dây dẫn tỏa ra một nhiệt lượng bằng nhiệt lượng khi cho dòng điện một chiều có cường độ dòng điện một chiều có cường độ 3A chạy qua dây dẫn đó trong cùng một thời gian.

- Các công thức của dòng điện một chiều có thể áp dụng cho các giá trị hiệu dụng của cường độ và hiệu điện thế của dòng điện xoay chiều

ĐẠI CƯƠNG VỀ DÒNG ĐIỆN XOAY CHIỀU

1. Điện áp và dòng điện xoay chiều

Ở bài trước, chúng ta đã biết, khi một khung dây quay đều trong một từ trường đều thì sinh ra một suất điện động xoay chiều biến thiên điều hòa theo thời gian.

Bây giờ, ta lấy điện áp ở hai đầu khung dây đặt vào 2 đầu một điện trở R

R A B

Khi đó, điện áp ở hai đầu điện trở cũng biến thiên điều hòa theo thời gian, ta đặt là: \(u=U_0\cos\left(\omega t+\varphi\right)\)[1]

Theo định luật Ôm với đoạn mạch ta có cường độ dòng điện qua mạch là: \(i=\frac{u}{R}=\frac{U_0}{R}\cos\left(\omega t+\varphi\right)\)

Đặt \(I_0=\frac{U_0}{R}\) ta được: \(i=I_0\cos\left(\omega t+\varphi\right)\)[2]

Giả sử chiều dương của dòng điện từ A đến B, như vậy:

  • Trong nửa chu kì đầu, \(i>0\) \(\Rightarrow\) dòng điện có chiều từ A đến B.
  • Nửa chu kì tiếp theo, \(i<0\) \(\Rightarrow\) dòng điện có chiều từ B đến A.

Cứ như vậy, chiều của dòng điện thay đổi liên tục theo thời gian, nên ta gọi dòng điện có biểu thức [2] là dòng xoay chiều, chính là một dòng điện biến thiên điều hòa theo thời gian.

Tương tự, điện áp có biểu thức [1] là điện áp xoay chiều.

2. Giá trị hiệu dụng

Để xác định, và hiểu ý nghĩa của dòng điện hiệu dụng, ta xét công suất tỏa nhiệt của dòng điện xoay chiều và đối chiếu với tác dụng của dòng điện không đổi tương ứng.

  • Công suất tỏa nhiệt tức thời: \(p=i^2R=\left[I_0\cos\left(\omega t+\varphi\right)\right]^2.R=I_0^2R.\cos^2\left(\omega t+\varphi\right)\)[3]
  • Công tỏa nhiệt trung bình: \(P=\overline{p}=\overline{\frac{I_0^2R}{2}}+\overline{\frac{I_0^2R}{2}\cos\left(2\omega t+2\varphi\right)}\) \(=\frac{I_0^2R}{2}\)
  • Ta đối chiếu với công suất tỏa nhiệt của dòng điện không đổi: \(P=I^2R\)

\(\Rightarrow I^2=\frac{I_0^2}{2}\)\(\Rightarrow I=\frac{I_0}{\sqrt{2}}\), ta gọi là cường độ dòng điện hiệu dụng.

Tương tự ta có điện áp hiệu dụng: \(U=\frac{U_0}{\sqrt{2}}\)

3. Kết luận

  • Điện áp và dòng điện xoay chiều là đại lượng biến thiên điều hòa theo thời gian, có dạng:
    • \(u=U_0\cos\left(\omega t+\varphi\right)\)
    • \(i=I_0\cos\left(\omega t+\varphi\right)\)
  • Khi xét đến điện áp và dòng điện xoay chiều, ta cần phân biệt được giá trị tức thời, giá trị cực đại và giá trị hiệu dụng của mỗi đại lượng.
  Dòng điện Điện áp
Giá trị tức thời \(i\) \(u\)
Giá trị cực đại  \(I_0=i_{max}\) \(U_0=u_{max}\)
Giá trị hiệu dụng \(I=\frac{I_0}{\sqrt{2}}\) \(U=\frac{U_0}{\sqrt{2}}\)

Đáp án C (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({}); I=I02=6A

CÂU HỎI HOT CÙNG CHỦ ĐỀ

Một con lắc lò xo được treo thẳng đứng gồm: lò xo nhẹ có độ cứng k = 60 N/m, một quả cầu nhỏ khối lượng m = 150g và mang điện tích q = 3.10-5C . Coi quả cầu nhỏ là hệ cô lập về điện. Lấy g = 10 m/s2. Đưa quả cầu nhỏ theo phương dọc trục lò xo đến vị trí lò xo không biến dạng rồi truyền cho nó một vận tốc ban đầu có độ lớn v0 = 32 m/s theo phương thẳng đứng hướng xuống, con lắc dao động điều hòa. Chọn gốc thời gian là lúc quả cầu nhỏ được truyền vận tốc. Mốc thế năng tại vị trí cân bằng. Sau khoảng thời gian ngắn nhất kể từ thời điểm ban đầu quả cầu nhỏ đi qua vị trí có động năng bằng ba lần thế năng, một điện trường đều được thiết lập có hướng thẳng đứng xuống dưới và có độ lớn E = 2.104V/m. Sau đó, quả cầu nhỏ dao động điều hòa với biên độ bằng bao nhiêu ?

Xem đáp án » 10/11/2021 365

Đặt điện áp u = U0cos(ωt + φ) vào hai đầu đoạn mạch gồm điện trở thuần R và cuộn cảm thuần có độ tự cảm L mắc nối tiếp. Hệ số công suất của đoạn mạch là

Xem đáp án » 10/11/2021 296

Đặt một điện áp xoay chiều u=1002cos100πtV vào hai đầu đoạn mạch có R, L, C mắc nối tiếp. Biết R=50Ω, cuộn thuần cảm có độ tự cảm L=1πH và tụ điện có điện dung C=2.10−4πF. Cường độ hiệu dụng của dòng điện trong đoạn mạch là

Xem đáp án » 10/11/2021 292

Cho một con lắc lò xo dao động điều hoà với phương trình x = 10cos20t−π3 (cm). Biết vật nặng có khối lượng m = 100g. Động năng của vật nặng tại li độ x = 8cm bằng

Xem đáp án » 10/11/2021 265

Một đoạn mạch xoay chiều RLC nối tiếp gồm biến trở, cuộn cảm thuần và tụ điện. Đặt vào hai đầu mạch điện áp xoay chiều có giá trị hiệu dụng 220V và tần số không thay đổi. Điều chỉnh R = R1 hoặc R = R2 thì công suất tiêu thụ mạch như nhau, biết R1 + R2 = 121Ω. Công suất tiêu thụ của mạch ứng với hai giá trị của biến trở khi đó là:

Xem đáp án » 10/11/2021 263

Trong mạch dao động LC lí tưởng thì dòng điện trong mạch:

Xem đáp án » 10/11/2021 261

Một cần rung dao động với tần số f tạo ra trên mặt nước hai nguồn sóng nước A và B dao động cùng phương trình và lan truyền với tốc độ v = 1,5m/s. M là điểm trên mặt nước có sóng truyền đến cách A và B lần lượt 16cm và 25cm là điểm dao động với biên độ cực đại và trên MB số điểm dao động cực đại nhiều hơn trên MA là 6 điểm. Tần số f của cần rung là:

Xem đáp án » 10/11/2021 204

Cho mạch điện xoay chiều gồm một điện trở thuần, cuộn cảm thuần và tụ điện mắc nối tiếp theo thứ tự đó. Đặt vào hai đầu mạch điện áp xoay chiều có giá trị hiệu dụng không đổi và tần số góc ω thay đổi được. Điện áp hiệu dụng giữa hai bản tụ điện và điện áp hiệu dụng hai đầu cuộn cảm lần lượt là UC, UL phụ thuộc vào ω, chúng được biểu diễn bằng các đồ thị như hình vẽ bên, tương ứng với các đường UC, UL. Khi ω = ω1 thì UC đạt cực đại là Um. Giá trị của Um là 

Giá trị hiệu dụng của cường độ dòng điện xoay chiều

Xem đáp án » 11/11/2021 183

Nếu cho một dòng điện không đổi chạy qua một dây dẫn căng ngang theo hướng từ Tây sang Đông thì ở những điểm ngay phía dưới đường dây, hướng của véctơ cảm ứng từ do dòng điện này gây ra là

Xem đáp án » 10/11/2021 180

Hai vật dao động điều hòa dọc theo hai đường thẳng song song kề nhau và song song với trục tọa độ Ox sao cho không va chạm vào nhau trong quá trình dao động. Vị trí cân bằng của hai vật đều ở trên một đường thẳng qua gốc tọa độ và vuông góc với Ox. Biết phương trình dao động của hai vật lần lượt là x1 = 4cos (4πt + π/3)và  x2 = cos (4πt + π/12)cm. Tính từ t = 0, hai vật cách nhau 2 cm lần thứ 2017 tại thời điểm:

Xem đáp án » 10/11/2021 176

Trên một sợi dây đàn hồi đang có sóng dừng với tần số 50 Hz, người ta thấy khoảng cách giữa hai nút sóng liên tiếp là 20 cm. Tốc độ truyền sóng trên dây là

Xem đáp án » 10/11/2021 161

Đặt điện áp xoay chiều vào hai đầu đoạn mạch gồm điện trở R, cuộn dây thuần cảm L mắc nối tiếp. Điện áp hai đầu điện trở có giá trị hiệu dụng 60 V và trễ pha hơn điện áp hai đầu đoạn mạch góc π/3. Điện áp cực đại hai đầu mạch là

Xem đáp án » 10/11/2021 145

Một con lắc đơn dao động điều hòa tại nơi có gia tốc trọng trường g=π2m/s2. Chiều dài của dây treo con lắc là 25 cm thì tần số dao động là

Xem đáp án » 10/11/2021 117

Biên độ của dao động cưỡng bức không phụ thuộc vào

Xem đáp án » 10/11/2021 114

Để có sóng dừng trên một sợi dây đàn hồi với hai đầu cố định thì chiều dài dây bằng:

Xem đáp án » 10/11/2021 112