Dòng điện xoay chiều
1 - Khái niệm về dòng điện
xoay chiều
Dòng điện xoay chiều là dòng điện có chiều và giá trị biến đổi theo thời gian, những thay đổi này thường tuần hoàn theo một chu kỳ nhất định.
Dòng điện xoay chiều là dòng điện có chiều và giá trị biến đổi theo thời gian, những thay đổi này thường tuần hoàn theo một chu kỳ nhất định.
Ở trên là các dòng điện
xoay chiều hình sin, xung vuông và xung nhọn.
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 đơn vị là Hz
F = 1 / T
Pha của dòng điện xoay
chiều :
Nói đến pha của dòng xoay
chiều ta thường nói tới sự so sánh giữa 2 dòng điện xoay chiều có cùng
tần số .
* Hai dòng điện xoay chiều
cùng pha là hai dòng điện có các thời điểm điện áp cùng tăng và cùng giảm như
nhau:
Hai dòng điện xoay chiều
cùng pha
* Hai dòng điện xoay chiều
lệch pha : là hai dòng điện có các thời điểm điện áp tăng giảm lệch nhau .
Hai dòng điện xoay chiều
lệch pha
* Hai dòng điện xoay chiều
ngược pha : là hai dòng điện lệch pha 180 độ, khi dòng điện này tăng thì dòng
điện kia giảm và ngược lại.
Hai dòng điện xoay chiều
ngược pha
Biên độ của dòng điện
xoay chiều
Biên độ của dòng xoay chiều
là giá trị điện áp đỉnh của dòng điện.xoay chiều, biên độ này thường cao hơn
điện áp mà ta đo được từ các đồng hồ
Giá trị hiệu dụng của dòng
điện xoay chiều
Thường là giá trị đo được
từ các đồng hồ và cũng là giá trị điện áp được ghi trên zắc cắm nguồn của các
thiết bị điện tử., Ví dụ nguồn 220V AC mà ta đang sử dụng chính là chỉ giá trị
hiệu dụng, thực tế biên độ đỉnh của điện áp 220V AC khoảng 220V x 1,4 lần =
khoảng 300V
Công xuất của dòng điện
xoay chiều .
Công xuất dòng điện xoay
chiều phụ thuộc vào cường độ, điện áp và độ lệch pha giữa hai đại lượng trên ,
công xuất được tính bởi công thức :
P = U.I.cosα
Trong đó
U : là
điện áp
I là dòng điện
α là góc lệch pha giữa
U và I
=> Nếu dòng xoay chiều
đi qua điện trở thì độ lệch pha gữa U và I là α =
0 khi đó cosα = 1 và P = U.I
=> Nếu dòng xoay chiều
đi qua cuộn dây hoặc tụ điện thì độ lệch pha giữa U và I là +90 độ hoặc -90độ,
khi đó cosα = 0 và P = 0 ( công xuất của dòng điện xoay chiều khi
đi qua tụ điện hoặc cuộn dây là = 0 )
2 - Dòng điện xoay chiều đi
qua R, C, L
1. Dòng điện xoay chiều đi
qua điện trở
Dòng điện xoay chiều đi qua
điện trở thì dòng điện và điện áp cùng pha với nhau , nghĩa là khi điện áp tăng
cực đại thì dòng điện qua trở cũng tăng cực đại. như vậy dòng xoay chiều có
tính chất như dòng một chiều khi đi qua trở thuần.do đó có thể áp dụng các công
thức của dòng một chiều cho dòng xoay chiều đi qua điện trở
I = U / R hay R = U/I Công
thức định luật ohm
P = U.I Công thức tính
công xuất
2 . Dòng điện xoay chiều đi
qua tụ điện .
Dòng điện xoay chiều đi qua
tụ điện thì dòng điện sẽ sớm pha hơn điện áp 90độ
Dòng xoay chiều có dòng
điện sớm
pha hơn điện áp 90 độ khi đi qua tụ
* Dòng xoay chiều đi qua tụ
sẽ bị tụ cản lại với một trở kháng gọi là Zc, và Zc được tính bởi công thức
Zc = 1/ ( 2 x 3,14 x F x C
)
Trong đó
Zc là dung kháng ( đơn vị là Ohm )
Zc là dung kháng ( đơn vị là Ohm )
F là tần số dòng điện
xoay chiều ( đơn vị là Hz)
C là điện dung của tụ
điện ( đơn vị là µ Fara)
Công thức trên cho thấy
dung kháng của tụ điện tỷ lệ nghịch với tần số dòng xoay chiều (nghĩa là tần số
càng cao càng đi qua tụ dễ dàng) và tỷ lệ nghịc với điện dung của tụ ( nghĩa là
tụ có điện dung càng lớn thì dòng xoay chiều đi qua càng dễ dàng)
=> Dòng một chiều là
dòng có tần số F = 0 do đó Zc = ∞ vì vậy dòng một chiều không đi qua được
tụ.
3. Dòng điện xoay chiều đi
qua cuộn dây.
Khi dòng điện xoay chiều đi
qua cuộn dây sẽ tạo ra từ trường biến thiên và từ trường biến thiên này lại cảm
ứng lên chính cuộn dây đó một điện áp cảm ứng có chiều ngược lại , do đó cuộn
dây có xu hướng chống lại dòng điện xoay chiều khi đi qua nó, sự chống lại này
chính là cảm kháng của cuộn dây ký hiệu là ZL
ZL = 2 x 3,14 x F x L
Trong đó ZL là
cảm kháng ( đơn vị là Ohm)
L là hệ số tự cảm của
cuộn dây ( đơn vị là Henry) L phụ thuộc vào số vòng dây quấn và chất liệu lõi .
Từ công thức trên ta thấy,
cảm kháng của cuộn dây tỷ lệ thuận với tần số và hệ số tự cảm của cuộn
dây, tần số càng cao thì đi qua cuộn dây càng khó khăn => tính chất
này của cuộn dây ngược với tụ điện.
=> Với dòng một chiều
thì ZL của cuộn dây = 0 ohm, dó đó dòng một chiều đi qua cuộn dây
chỉ chịu tác dụng của điện trở thuần R mà thôi ( trở thuần của cuộn dây là điện
trở đo được bằng đồng hồ vạn năng ), nếu trở thuần của cuộn dây khá nhỏ thì
dòng một chiều qua cuộn dây sẽ bị đoản mạch.
* Dòng điện xoay chiều đi
qua cuộn dây thì dòng điện bị chậm pha so với điện áp 90 độ nghĩa là điện áp
tăng nhanh hơn dòng điện khi qua cuộn dây .
Dòng xoay chiều có dòng
điện chậm
pha hơn điện áp 90 độ khi đi qua cuộn dây
=>> Do tính chất lệch
pha giữa dòng điện và điện áp khi đi qua tụ điện và cuộn dây, nên ta không áp
dụng được định luật Ohm vào mạch điện xoay chiều khi có sự tham gia của L và C
được.
=>> Về công xuất thì
dòng xoay chiều không sinh công khi chúng đi qua L và C mặc dù có U > 0 và I
>0.
4. Tổng hợp hai dòng
điện xoay chiều trên cùng một mạch điện
* Trên cùng một mạch điện ,
nếu xuất hiện hai dòng điện xoay chiều cùng pha thì biên độ điện áp sẽ bằng
tổng hai điện áp thành phần.
Hai dòng điện cùng pha biên
độ sẽ tăng.
* Nếu trên cùng một mạch
điện , nếu xuất hiện hai dòng điện xoay chiều ngược pha thì biên độ điện áp sẽ
bằng hiệu hai điện áp thành phần.
Hai dòng điện ngược pha,
biên độ giảm
Nguồn: hocnghe.com.vn
 |
Share This:
Blog Tự Động Hóa 68
Tôi là Đại Thành. Tôi thích chia sẽ đam mê về Điện Tự Động Hóa, Điện Lạnh Và Internet....Bài viết có thể chưa thật sự hoàn hảo nhưng hy vọng sẽ giúp ích được cho các bạn. Cảm ơn đã ghé trang.
Mời bạn bình luận cho bài viết " Dòng điện xoay chiều "