Chuyên đề: Điện xoay chiều

Chuyên đề II: ĐIỆN XOAY CHIỀU
1. Biểu thức điện áp tức thời và dòng điện tức thời:
u = U0cos(wt + ju) và i = I0cos(wt + ji)
Tắt
Tắt
Với j = ju – ji là độ lệch pha của u so với i, có 
2. Dòng điện xoay chiều i = I0cos(2pft + ji)
 * Mỗi giây đổi chiều 2f lần
 * Nếu pha ban đầu ji = 0 hoặc ji = p thì chỉ giây đầu tiên
 đổi chiều 2f-1 lần.
3. Công thức tính thời gian đèn huỳnh quang sáng trong một chu kỳ
 Khi đặt điện áp u = U0cos(wt + ju) vào hai đầu bóng đèn, biết đèn chỉ sáng lên khi u ≥ U1.
 Với , (0 < Dj < p/2)
4. Dòng điện xoay chiều trong đoạn mạch R,L,C
 * Đoạn mạch chỉ có điện trở thuần R: uR cùng pha với i, (j = ju – ji = 0)
	 và 
	Lưu ý: Điện trở R cho dòng điện không đổi đi qua và có 
 * Đoạn mạch chỉ có cuộn thuần cảm L: uL nhanh pha hơn i là p/2, (j = ju – ji = p/2)
	 và với ZL = wL là cảm kháng
	Lưu ý: Cuộn thuần cảm L cho dòng điện không đổi đi qua hoàn toàn (không cản trở).
 * Đoạn mạch chỉ có tụ điện C: uC chậm pha hơn i là p/2, (j = ju – ji = -p/2)
	 và với là dung kháng
	Lưu ý: Tụ điện C không cho dòng điện không đổi đi qua (cản trở hoàn toàn).
 * Đoạn mạch RLC không phân nhánh
	 với 
	+ Khi ZL > ZC hay Þ j > 0 thì u nhanh pha hơn i
	+ Khi ZL < ZC hay Þ j < 0 thì u chậm pha hơn i
	+ Khi ZL = ZC hay Þ j = 0 thì u cùng pha với i. 
 Lúc đó gọi là hiện tượng cộng hưởng dòng điện
5. Công suất toả nhiệt trên đoạn mạch RLC:
 * Công suất tức thời: P = UIcosj + UIcos(2wt + j 
 * Công suất trung bình: P = UIcosj = I2R.
6. Điện áp u = U1 + U0cos(wt + j) được coi gồm một điện áp không đổi U1 và một điện áp xoay chiều u=U0cos(wt + j) đồng thời đặt vào đoạn mạch.
7. Tần số dòng điện do máy phát điện xoay chiều một pha có P cặp cực, rôto quay với vận tốc n vòng/phút phát ra: 
Từ thông gửi qua khung dây của máy phát điện F = NBScos(wt +j) = F0cos(wt + j) 
Với F0 = NBS là từ thông cực đại, N là số vòng dây, B là cảm ứng từ của từ trường, S là diện tích của vòng dây, w = 2pf 
Suất điện động trong khung dây: e = wNSBcos(wt + j - ) = E0cos(wt + j - )
Với E0 = wNSB là suất điện động cực đại.
8. Dòng điện xoay chiều ba pha
 Máy phát mắc hình sao: Ud = Up. 	Máy phát mắc hình tam giác: Ud = Up
 Tải tiêu thụ mắc hình sao: Id = Ip.	Tải tiêu thụ mắc hình tam giác: Id = Ip
 Lưu ý: Ở máy phát và tải tiêu thụ thường chọn cách mắc tương ứng với nhau.
9. Công thức máy biến áp: 
10. Công suất hao phí trong quá trình truyền tải điện năng: 
 Trong đó: P là công suất truyền đi ở nơi cung cấp
 	 U là điện áp ở nơi cung cấp, 	cosj là hệ số công suất của dây tải điện
	 là điện trở tổng cộng của dây tải điện (lưu ý: dẫn điện bằng 2 dây) 
 Độ giảm điện áp trên đường dây tải điện: DU = IR. Hiệu suất tải điện: 
11. Đoạn mạch RLC có L thay đổi:
* Khi thì IMax Þ URmax; PMax còn ULCMin Lưu ý: L và C mắc liên tiếp nhau
* Khi thì 
* Với L = L1 hoặc L = L2 thì UL có cùng giá trị thì ULmax khi 
* Khi thì Lưu ý: R và L mắc liên tiếp nhau
12. Đoạn mạch RLC có C thay đổi:
* Khi thì IMax Þ URmax; PMax còn ULCMin Lưu ý: L và C mắc liên tiếp nhau
* Khi thì 
* Khi C = C1 hoặc C = C2 thì UC có cùng giá trị thì UCmax khi 
* Khi thì Lưu ý: R và C mắc liên tiếp nhau
13. Mạch RLC có w thay đổi:
	* Khi thì IMax Þ URmax; PMax còn ULCMin Lưu ý: L và C mắc liên tiếp nhau
	* Khi thì * Khi thì 
	* Với w = w1 hoặc w = w2 thì I hoặc P hoặc UR có cùng một giá trị thì IMax hoặc PMax hoặc URMax khi 
 Þ tần số 
14. Hai đoạn mạch R1L1C1 và R2L2C2 cùng u hoặc cùng i có pha lệch nhau Dj
Với và (giả sử j1 > j2). Có j1 – j2 = Dj Þ 
Trường hợp đặc biệt Dj = p/2 (vuông pha nhau) thì tanj1tanj2 = -1. 
R
L
C
M
A
B
Hình 1
VD: * Mạch điện ở hình 1 có uAB và uAM lệch pha nhau Dj 
 Ở đây 2 đoạn mạch AB và AM có cùng i và uAB chậm pha hơn uAM 
 Þ jAM – jAB = Dj Þ 
 Nếu uAB vuông pha uAM thì 
 * Mạch điện ở hình 2: Khi C = C1 và C = C2 (giả sử C1 > C2) thì i1 và i2 lệch pha nhau Dj
R
L
C
M
A
B
Hình 2
 Ở đây hai đoạn mạch RLC1 và RLC2 có cùng uAB 
 Gọi j1 và j2 là độ lệch pha của uAB so với i1 và i2 
 thì có j1 > j2 Þ j1 - j2 = Dj 
 Nếu I1 = I2 thì j1 = -j2 = Dj/
 Nếu I1 ¹ I2 thì tính