Lý thuyết dòng điện xoay chiều

Lý thuyết dòng điện xoay chiều

Cùng  tìm hiểu về những nội dung lý thuyết quan trọng và giải bài tập về dòng điện xoay chiều là gì lớp 9!

I. Lý thuyết

1. Định nghĩa

Dòng điện xoay chiều là dòng điện được tạo ra có những đặc điểm có thể biến thiên trong một khoảng thời gian nhất định, phần lớn những biến đổi này đều tuân theo một quy luật nhất định. Công cụ trung gian giúp luân chuyển dòng điện được tạo ra tới thiết bị sử dụng điện là máy phát điện xoay chiều, điện năng khi đi qua chúng được biến đổi đến một mức phù hợp với công suất và mức sử dụng của dụng cụ: như thiết bị gia dụng, máy móc công nghiệp,...

Ký hiệu dòng điện xoay chiều được ký hiệu trong sử dụng là ~ thể hiện đặc tính biến thiên và được viết tắt là AC trong công nghiệp. Dòng điện được tạo ra thay đổi liên tục theo một chu kỳ hình sin và chiều động theo dòng.

2. Nguyên tắc sản xuất dòng điện xoay chiều

Trong việc sản xuất dòng điện, để tạo ra đặc tính vận chuyển theo dòng cần phải đáp ứng đầy đủ hai điều kiện xuất hiện dòng điện xoay chiều sau đây:

+ Cần phải tồn tại từ trường tính trong môi trường điện, để tạo được điều đó cần phải đặt một nam châm điện ở giữa hoặc gần với nguồn sinh điện. Đường sức từ xung quanh nam châm được tạo ra sẽ có tác dụng tương tác vào dòng điện.

+ Giữ nguyên vị trí của nam châm, ta có dòng điện vận chuyển xung quanh bằng cách tạo ra những tác động tới vận liệu trung gian, như cuộn dây dẫn hay nguồn điện.

3. Công thức tính dòng điện xoay chiều 3 pha

Được xây dựng dựa trên mối liên hệ giữa P và các đại lượng liên quan đến dòng điện, việc sản sinh ra dòng xoay chiều cảm ứng đến từ cơ chế tác động giữa độ chênh lệch giữa điện áp cũng như pha điện tạo ra khi kích hoạt nguồn điện hay cho tác động với môi trường sinh từ:

\(P = U.I.cosα\)

Giải thích các đại lượng:

• P: công suất được tạo nên từ dòng sinh điện (W)
• U: Hiệu điện thế đặt vào hai đầu dây (V)
• I: (A)
• α: góc thể hiện mức tương quan chênh lệch giữa pha điện và dòng điện

Hai đại lượng tần số và chu kỳ có sự tác động mạnh đến tình trạng nguồn điện, trong đó tần số F (HZ) thể hiện tổng cộng số vòng lặp hình thành từ các thay đổi trong tình trạng hình thành dòng điện. Chu kỳ chính là vòng tuần hoàn được hoàn thành khi dòng điện kết thúc vòng quay vận chuyển, ký hiệu là T (s). Ta có công thức tính thu được như sau:

\(T = \dfrac{1}{F}\) - công thức thể hiện mối quan hệ nghịch chiều

4. Ứng dụng

Có 3 ứng dụng quan trọng chính mà các nhà nghiên cứu đã phát minh ra được sau khi áp dụng cách ưu điểm của dòng điện xoay chiều vào trong sản xuất. 3 ưu điểm nổi bật đó có thể nhận thấy rõ rệt như sau:

a. Tác dụng nhiệt

Tác dụng này rất quan trọng trong sản xuất cũng như đời sống, tình chất xoay chiều được ứng dụng rộng rãi trong hoàn thiện các linh kiện chạy sử dụng điện ví dụ nổi bật như dây tóc bóng đèn. Sau khi kích hoạt nguồn điện 1 thời gian ta sẽ nhận thấy hiện tượng có dòng nhiệt ấm phát ra.

b. Tác dụng quang học

Như đã trình bày ở trên ta có thể thấy tác dụng phát sáng của bóng đèn sau khi đặt tính chất xoay chiều của dòng điện vào hai đầu cuộn dây được áp dụng rất rộng rãi, đây được coi là một bước tiến quan trọng trong mảng quang học.

c. Tính từ trường

Được nhận biết khi ta tác dụng vào dòng dẫn điện một nam châm mang từ trường, sau khi có sự xúc tác của từ trường các vật liệu bằng kim loại sẽ bị tác động, chúng bị chịu một tác động của lực hút mạnh hay nhẹ còn phụ thuộc vào độ bao phủ của từ trường. Sau khi đạt đến một mức độ nào đó dòng điện hoàn toàn có thể tác động lại môi trường từ và làm biến đổi chiều vận động của chúng.

Dòng điện xoay chiều

II. Bài tập

Câu 1: Phát biểu nào dưới đây là đúng với lý thuyết đã được học trong bài?

A. Công thức để xác định cường độ khi tác dụng một nguồn điện vào dây dẫn là \(I = \sqrt 2 I_0\)

B. Cường độ là không thay đổi trong suốt quá trình truyền tải điện năng

C. Ampe kế là công cụ ưu việt sử dụng thường xuyên nhưng không đo được cường độ hiệu dụng

D. Ampe kế là công cụ ưu việt sử dụng thường xuyên chính vì vậy nên đo được cường độ hiệu dụng

Câu 2: Tính chất xoay chiều được hình thành dựa trên nội dung của quy luật nào dưới đây

A. Cảm ứng điện từ

B. Quang điện trong

C. Từ trường quay

D. Tự cảm biến

Câu 3: Để sản xuất ra dòng xoay chiều, nguyên lý tác dụng của chúng phải thỏa mãn điều kiện gì?

A. Tác dụng vào đó một môi trường từ sao cho dòng điện cảm ứng xuất hiện qua các vòng quay từ trường.

B. Tác dụng từ nhưng không được biến thiên và từ trường phải quay theo vòng tuần hoàn đều

C. Giữ nguyên nguồn điện chỉ tác động vào các công cụ tạo ra cảm ứng từ

D. A hoặc C đều đúng

Đáp án: D - A - A

Với những gì đã giúp các bạn giải quyết về cách tạo ra dòng điện xoay chiều và giải bài tập trên đây, hy vọng rằng sẽ giúp các bạn đạt được kết quả cao trong học tập!