Đại cương về dòng điện xoay chiều và bài tập vận dụng | Vật lý 9

Dòng điện xoay chiều là dòng điện không chỉ rất quen thuộc trong đời sống thực tế của chúng ta mà nó còn vô cùng phổ biến cả trong lý thuyết. Hữu dụng là vậy nhưng không phải ai cũng có thể nắm rõ được những khái niệm liên quan đến dòng điện xoay chiều là gì? Cách tạo nên dòng điện xoay chiều cũng như những đặc điểm và các giá trị hiệu dụng của dòng điện xoay chiều. Nếu như các em muốn muốn tìm hiểu sâu hơn về những thông tin này thì hãy đọc ngay bài viết dưới đây. Hãy cùng Monkey tham khảo ngay nhé.

Thành thạo 2.000 + từ và 6.000 câu tiếng anh Phát triển tổng lực 4 kiến thức và kỹ năng tiếng anh Giỏi Toán – tiếng Anh theo chiêu thức tân tiến Phát triển EQ và năng lực tiếng ViệtĐăng ký ngay để được Monkey tư vấn mẫu sản phẩm tương thích cho con .

10 triệu++ trẻ em tại 108 nước đã giỏi tiếng Anh như người bản xứ & phát triển ngôn ngữ vượt bậc qua các app của Monkey

Bạn đang đọc: Đại cương về dòng điện xoay chiều và bài tập vận dụng | Vật lý 9

Dòng điện xoay chiều là gì?

Định nghĩa:

Dòng điện xoay chiều hay còn được gọi là dòng điện AC (Alternating Current) đây là dòng điện có chiều biến thiên tuần hoàn và cường độ biến thiên điều hoà theo thời gian. 

Thông thường sự đổi khác này thường tuần hoàn theo chu kỳ luân hồi nhất định .
Dòng điện xoay chiều được tạo ra từ những máy phát điện xoay chiều hoặc được đổi khác từ nguồn điện một chiều. Trong điện gia dụng và công nghiệp dòng điện xoay chiều có điện áp là 110V hoặc 220V, tần số tuần hoàn là 50 – 60 Hz .

Sự ra đời:

Dòng điện xoay chiều được ra đời ngay sau khi phát hiện ra cảm ứng điện từ và cũng là sản phẩm đầu tay của một nhà hóa học, vật lý người Anh Michael Faraday và nhà chế tác nhạc cụ người Pháp Hippolyte Pixii.

Kí hiệu:

Trong kỹ thuật điện, nguồn điện xoay chiều được được ký hiệu bởi hình ~ (dấu ngã – đây là biểu tượng gợi đến dạng sóng hình sin).

Cách tạo ra dòng điện xoay chiều 

Đối với với cách tạo ra dòng điện xoay chiều không có gì khó khăn vất vả. Để hoàn toàn có thể thực thi những em hoàn toàn có thể làm theo hai cách sau :

• Cách thứ nhất: Đặt một cuộn dây dẫn kín, sau đó cho nam châm quay quanh cuộn dây dẫn đó. Đối với cách này các em sẽ thu được dòng điện xoay chiều tương đối đơn giản.

• Cách thứ hai: Đặt nam châm quay trước cuộn dây dẫn kín. Cách này hay được áp dụng vì thu được dòng điện AC không quá khó khăn.

Một số đại lượng đặc trưng cho dòng điện xoay chiều 

Tìm hiểu kỹ về một số ít đại lượng như : Công suất, chu kỳ luân hồi và tần số, biên độ, giá trị hiệu dụng, pha của dòng điện .

Công suất của dòng điện xoay chiều 

Dòng điện xoay chiều có hiệu suất dựa vào cường độ, điện áp và độ lệch pha giữa hai đại lượng trên, hiệu suất của dòng điện AC có công thức :

P = U.I.cosα

Trong đó :

• U : Điện áp
• I : Dòng điện
• α : Góc lệch pha giữa U và I

Chú ý: 

• Trong trường hợp dòng điện AC đi qua điện trở thì độ lệch pha giữa U và I có α = 0 khi đó cosα = 1
• Trường hợp dòng điện AC đi qua cuộn dây hoặc tụ điện thì độ lệch pha giữa U và I là 90 độ hoặc – 90 độ thì khi đó cosα = 0 và P = 0

Chu kỳ và tần số của dòng điện xoay chiều 

Chu kỳ của AC ký hiệu là T tức là khoảng thời gian mà điện xoay chiều lặp lại vị trí cũ và được tính bằng giây (s).

Tần số điện xoay chiều: là số lần lặp lại trạng thái cũ của dòng điện xoay chiều trong một giây ký hiệu là F đơn vị là Hz.

F = 1/ T

Biên độ của dòng điện xoay chiều

Biên độ của dòng điện xoay chiều thường sẽ cao hơn điện áp mà ta đo được từ những đồng hồ đeo tay và cũng chính là giá trị điện áp đỉnh của dòng xoay chiều .

Giá trị hiệu dụng của dòng điện xoay chiều 

Thường là giá trị tất cả chúng ta đo được từ những đồng hồ đeo tay cũng chính là giá trị điện áp được ghi trên jack cắm nguồn của những thiết bị điện tử .
Ví dụ : Nguồn 220V AC mà ta đang sử dụng chính là chỉ giá trị hiệu dụng .

Pha của dòng điện AC xoay chiều

Nhắc đến pha của dòng điện AC thì thường nói tới sự so sánh giữa hai dòng điện AC cùng tần số. Khi đó người ta sẽ sử dụng thiết bị đo chuyên được dùng để xác lập pha của dòng điện AC .

Hai dòng điện AC cùng pha: 

Hai dòng điện có những thời gian điện áp cùng tăng và cùng giảm như nhau .

Dòng điện AC ngược pha:

Là hai dòng điện lệch sóng 180 độ, khi dòng điện này tăng thì dòng điện kia giảm và ngược lại .

Dòng điện AC lệch pha:

Là hai dòng điện có những thời gian điện áp tăng giảm lệch nhau .

Tác dụng của dòng điện xoay chiều

Cũng giống như dòng điện một chiều ( DC ), 1 số ít tính năng tiêu biểu vượt trội của dòng điện xoay chiều hoàn toàn có thể kể đến như sau :

Tác dụng nhiệt

Đây là một trong những công dụng tiên phong mà hoàn toàn có thể kể đến của dòng điện xoay chiều. ( Ví dụ như : đèn sợi đốt, lò vi sóng, bàn ủi, … )

Tác dụng quang

Ví dụ của tính năng quang dễ gặp nhất đó chính là bóng đèn sợi đốt, bút thử điện, …

Tác dụng từ

Dòng điện xoay chiều có công dụng từ như tạo ra từ trường biến lõi sắt thành nam châm hút điện, chuông điện, cần cẩu điện, …

Xem thêm: Cơ cấu dân số “vàng”- cơ hội và thách thức

Ngoài những tính năng trên dòng điện xoay chiều còn có một số ít tính năng hoàn toàn có thể kể đến như : tính năng sinh lý ( được dùng dùng trong y tế : trợ tim, châm cứu, … ), công dụng hóa học ( dùng để điện phân những chất hóa học, mạ vàng, … )

Sự khác nhau giữa dòng điện 1 chiều và xoay chiều

Dòng điện một chiều và dòng điện xoay chiều cũng có 1 số ít điểm khác nhau dễ nhận ra như :

Về nguồn cung cấp:

• Đối với dòng điện 1 chiều nguồn cung ứng là pin hoặc bình ắc quy
• Dòng điện xoay chiều là máy phát điện. Ngoài ra, so với điện áp của dòng AC thì có giá trị từ âm sang dương và ngược lại .

Đặc tính về chiều dòng điện:

• Dòng điện xoay chiều hoàn toàn có thể đổi chiều trong một chu kì nhất định
• Nhưng so với dòng điện 1 chiều thì chỉ có một chiều nhất định .

Đặc tính về pha và tần số:

• Trong khi dòng điện xoay chiều có rất đầy đủ tần số, chu kì và pha
• Trái ngược lại dòng điện 1 chiều không sống sót đặc tính về pha và tần số .

Về mức độ sử dụng:

• Dòng điện 1 chiều phần lớn phân phối tốt cho hầu hết những mạch điện nên nó gần như là sự lựa chọn tốt cho mọi người .
• Khi sử dụng dòng điện AC thì tất cả chúng ta cần chăm sóc đến việc những mạch chỉnh lưu, ổn áp. Nên khi sử dụng thì tương thích cung ứng cho những thiết bị nhà bếp, đèn, …

Ký hiệu: 

• Dòng điện xoay chiều được viết tắt là AC và được ký hiệu bằng dấu ngã ( ~ ) .
• Còn so với dòng điện một chiều viết tắt là DC và được ký hiệu bởi dấu cộng, trừ ( +, – )

Sự khác nhau giữa dòng điện 1 pha và 3 pha

Các em hoàn toàn có thể thuận tiện phân biệt sự khác nhau giữa dòng điện 1 pha và 3 pha trải qua hai đặc thù sau :

Về hiệu điện thế:

• Tại Nước Ta hiệu điện thế của dòng điện 1 pha là 220V nhưng tại một số ít nước khác như Nhật Bản, Đài Loan, Mỹ điện áp 1 pha theo quy chuẩn thấp hơn là 100V, 110V, 120V, …
• Cũng giống như dòng điện 3 pha thì mỗi vương quốc lại có hiệu điện thế khác nhau vì tùy vào hạ tầng, kinh tế tài chính và nhiều yếu tố khác. Tại Nước Ta hiệu điện thế của dòng điện 3 pha là 380V, Mỹ là 220V, Nhật là 200V .

Đối tượng sử dụng: 

• Dòng điện 1 pha thường được sử dụng với những vật phẩm có hiệu suất nhỏ, những thiết bị không hao tốn điện năng tại những hộ mái ấm gia đình .
• Với dòng điện 3 pha thì sử dụng với những thiết bị điện có hiệu suất lớn để xử lý yếu tố điện năng tại những khu công nghiệp, … Ngoài ra, dòng điện 3 pha cũng được nhiều hộ mái ấm gia đình lắp ráp thêm để lấy đầu ra 220V 1 pha Giao hàng cho hoạt động và sinh hoạt .

Xem thêm: Máy biến thế: Cấu tạo, nguyên tắc hoạt động, công dụng & vai trò (kiến thức lý 9)

Ứng dụng dòng điện xoay chiều trong đời sống

Chúng ta hoàn toàn có thể thấy điện xoay chiều có ở khắp mọi nơi từ mái ấm gia đình, trong công nghiệp, công nghệ thông tin, … Sở dĩ dòng điện xoay chiều phổ cập là do nó hoàn toàn có thể truyền tải điện năng đi khoảng cách xa một cách thuận tiện .
Hãy cùng Monkey khám phá rõ hơn những ứng dụng của dòng điện AC trong đời sống hàng ngày nhé .

• Trong dân dụng: Ngày nay động cơ điện xoay chiều có mặt ở hầu hết mọi lĩnh vực, từ các động cơ nhỏ có trong chính ngôi nhà của chúng ta như lò vi sóng, máy giặt, quạt điện,…

• Đối với ngành công nghệ thông tin: Động cơ điện xoay chiều thường thấy nhất trong các thiết bị máy tính (trong các ổ cứng, ổ quang)và chúng thường là các động cơ bước rất nhỏ.

• Ngành công nghiệp: Dòng điện xoay chiều giúp khai khoáng, dầu mỏ, vận hành các máy móc công nghiệp, cần trục điện,….

Bài tập dòng điện xoay chiều Vật lí 9 bài 33 

Để học tốt Vật lí lớp 9, dưới đây Monkey liệt kê những bài tập Vật Lí 9 trong bài số 33 : Dòng điện xoay chiều mời những những em cùng theo dõi .

Bài 1 trang 73 SBT Vật Lí 9: Trong cuộn dây dẫn kín xuất hiện dòng điện cảm ứng xoay chiều khi số đường sức từ xuyên qua tiết diện S của cuộn dây?

1. luôn luôn tăng
2. luôn luôn giảm
3. luân phiên tăng, giảm
4. luôn luôn không đổi

Lời giải : C. luân phiên tăng, giảm

Bài 2 trang 73 SBT Vật Lí 9: Trong thí nghiệm bố trí như hình 33.1 dòng điện xoay chiều xuất hiện trong cuộn dây dẫn kín khi nào?

1. Khi nam châm từ đứng yên, cuộn dây quay quanh trục PQ
2. Khi nam châm hút và cuộn dây đều quay quanh trục PQ
3. Khi nam châm hút và cuộn dây hoạt động thẳng cùng chiều với cùng tốc độ .
4. Khi nam châm từ đứng yên, cuộn dây dẫn quanh trục AB .

Lời giải : D. Khi nam châm từ đứng yên, cuộn dây dẫn quanh trục AB .

Bài 3 trang 73 SBT Vật Lí 9: Trên hình 33.2 vẽ một khung dây dẫn kín đặt trong từ trường. Giải thích vì sao khi cho khung dây quay quanh trục PQ nằm ngang thì trong khung dây không xuất hiện dòng điện xoay chiều.

Xem thêm: CÔNG TY TNHH CƠ HỘI VÀ THÁCH THỨC

Hình bài ảnh bài 3 SBT. ( Ảnh : Sưu tầm Internet )
Lời giải : Vì số đường sức từ xuyên qua tiết diện S của khung dây dẫn không đổi khác nên không xuất dòng điện xoay chiều .

Như vậy, thông qua bài viết này chúng ta đã hiểu rõ hơn về dòng điện xoay chiều là gì, cách tạo ra dòng điện xoay chiều và những ứng dụng trong thực tế của dòng điện xoay chiều và cùng thực hành một số bài cơ bản trong sách bài tập Vật lí 9. Hy vọng những thông tin này sẽ giúp các em nắm vững cũng như củng cố được kiến thức vừa học một cách tốt nhất. Hãy theo dõi chuyên mục kiến thức cơ bản để có thể tìm  hiểu thêm nhiều thông tin thú vị về các môn học nhé!

Source: https://vh2.com.vn
Category : Cơ Hội