Dòng điện xoay chiều được ứng dụng rất nhiều trong thực tế đời sống, đây cũng là phần kiến thức Vật lý quan trọng mà các em học sinh sẽ được học ở chương trình cấp 3. Để các em học sinh hiểu rõ hơn về kiến thức này, Team Marathon Education đã tổng hợp chi tiết công thức tính và cách tạo ra dòng điện xoay chiều trong bài viết dưới đây. Theo dõi ngay!
>>> Lý thuyết về từ trường của dòng điện chạy trong các dây dẫn có hình dạng đặc biệt
Dòng điện xoay chiều là gì?
Dòng điện xoay chiều hay còn được gọi là dòng điện AC [Alternating Current], là dòng điện có cường độ và chiều biến thiên tuần hoàn theo thời gian. Sự thay đổi này thường tuần hoàn theo một chu kỳ nhất định [theo quy luật của hàm số sin hay cosin].
Dòng điện xoay chiều được tạo ra do sự biến đổi nguồn điện 1 chiều hoặc từ các máy phát điện xoay chiều. Một số đồ dùng điện sử dụng nguồn điện xoay chiều quen thuộc có thể kể đến như: máy giặt, tủ lạnh,…
>>> Xem thêm: Hiện Tượng Cảm Ứng Điện Từ Là Gì? Lý Thuyết Về Cảm Ứng Điện Từ
Công thức tính dòng điện xoay chiều
Công thức tính dòng điện xoay chiều như sau:
i = I.cos[ωt + φ]
Trong đó:
- i là giá trị của cường độ dòng điện tại thời điểm t [cường độ tức thời]
- Io > 0 là giá trị cực đại [cường độ cực đại]
- ω > 0 là tần số góc [rad/s]
- f là tần số [Hz], T là chu kỳ [s]
- [ωt + φ] là pha của i tại thời điểm t [rad]
- φ là pha ban đầu [rad]
Dao Động Điều Hòa Là Gì? Công Thức Và Bài Tập Dao Động Điều Hòa Lý 12
Cách tạo ra dòng điện xoay chiều
Nguyên tắc tạo ra dòng điện xoay chiều: Khi cho 1 khung dây quay đều trong từ trường đều, trong khung dây sẽ xuất hiện suất điện động cảm ứng xoay chiều. Nếu nối 1 đầu khung dây với 1 mạch ngoài kín thì trong mạch ngoài xuất hiện dòng điện xoay chiều.
2 cách tạo ra dòng điện xoay chiều
Các em có thể áp dụng 1 trong 2 cách dưới đây:
- Cách 1: Đặt 1 cuộn dây dẫn kín và cho nam châm quay xung quanh cuộn dây này.
- Cách 2: Đặt cuộn dây dẫn kín quay quanh từ trường của nam châm
Công thức tính công suất
Công suất dòng điện xoay chiều được tính theo công thức sau:
P = U.I.cosα
Trong đó:
- P là biểu hiện cho công suất của dòng điện [W]
- U là điện áp [V]
- I là cường độ dòng điện [A]
- α là độ lệch pha giữa cường độ của dòng điện và điện áp [rad]
Công thức tính chu kỳ và tần số
- Tần số của dòng điện xoay chiều thể hiện số lần lặp lại trạng thái cũ của dòng điện trong 1 giây, được tính theo công thức như sau:
Trong đó:
- f là tần số [Hz]
- T là chu kỳ [s]
- Chu kỳ là khoảng thời gian mà dòng điện trở lại vị trí bạn đầu. Công thức tính:
Công thức tính giá trị hiệu dụng của dòng điện xoay chiều
Dưới đây là công thức tính giá trị hiệu dụng của dòng điện xoay chiều:
Cường độ hiệu dụng
Trong đó:
- I là cường độ hiệu dụng
- I là cường độ cực đại
Ta có:
- Dòng điện xoay chiều có cường độ tức thời i = I.cos[ωt + φ] chạy qua điện trở R.
- Công suất tiêu thụ tức thời: p=Ri2=R.[I]2.cos2[ωt + φ].
- Giá trị trung bình của p trong một chu kì là công suất trung bình của dòng điện:
P=p=R.I_0^2.cos^2ωt \Leftrightarrow P=p=\frac12R.I_0^2\Leftrightarrow P=RI^2
Hiệu điện thế và suất điện động hiệu dụng
U=\frac{U_0}{\sqrt2}\ \ ;\ \ E=\frac{E_0}{\sqrt2}
Học livestream trực tuyến Toán - Lý - Hóa - Văn - Anh - Sinh bứt phá điểm số 2022 – 2023 tại Marathon Education
Marathon Education là nền tảng học livestream trực tuyến Toán - Lý - Hóa - Văn - Anh - Sinh uy tín và chất lượng hàng đầu Việt Nam dành cho học sinh từ lớp 8 đến lớp 12. Với nội dung chương trình giảng dạy bám sát chương trình của Bộ Giáo dục và Đào tạo, Marathon Education sẽ giúp các em lấy lại căn bản, bứt phá điểm số và nâng cao thành tích học tập.
Động Năng Là Gì? Định Lý Và Công Thức Tính Động Năng
Tại Marathon, các em sẽ được giảng dạy bởi các thầy cô thuộc TOP 1% giáo viên dạy giỏi toàn quốc. Các thầy cô đều có học vị từ Thạc Sĩ trở lên với hơn 10 năm kinh nghiệm giảng dạy và có nhiều thành tích xuất sắc trong giáo dục. Bằng phương pháp dạy sáng tạo, gần gũi, các thầy cô sẽ giúp các em tiếp thu kiến thức một cách nhanh chóng và dễ dàng.
Marathon Education còn có đội ngũ cố vấn học tập chuyên môn luôn theo sát quá trình học tập của các em, hỗ trợ các em giải đáp mọi thắc mắc trong quá trình học tập và cá nhân hóa lộ trình học tập của mình.
Với ứng dụng tích hợp thông tin dữ liệu cùng nền tảng công nghệ, mỗi lớp học của Marathon Education luôn đảm bảo đường truyền ổn định chống giật/lag tối đa với chất lượng hình ảnh và âm thanh tốt nhất.
Nhờ nền tảng học livestream trực tuyến mô phỏng lớp học offline, các em có thể tương tác trực tiếp với giáo viên dễ dàng như khi học tại trường.
Khi trở thành học viên tại Marathon Education, các em còn nhận được các sổ tay Toán – Lý – Hóa “siêu xịn” tổng hợp toàn bộ công thức và nội dung môn học được biên soạn chi tiết, kỹ lưỡng và chỉn chu giúp các em học tập và ghi nhớ kiến thức dễ dàng hơn.
Quá Trình Đẳng Tích Là Gì - Định Luật Sác-Lơ
Marathon Education cam kết đầu ra 8+ hoặc ít nhất tăng 3 điểm cho học viên. Nếu không đạt điểm số như cam kết, Marathon sẽ hoàn trả các em 100% học phí. Các em hãy nhanh tay đăng ký học livestream trực tuyến Toán – Lý – Hóa – Văn lớp 8 – lớp 12 năm học 2022 – 2023 tại Marathon Education ngay hôm nay để được hưởng mức học phí siêu ưu đãi lên đến 39% giảm từ 699K chỉ còn 399K.
Các khóa học online tại Marathon Education
Trên đây là công thức tính dòng điện xoay chiều và những kiến thức liên quan mà Marathon Education muốn chia sẻ đến các em. Hy vọng đây sẽ là nguồn tin bổ ích phần nào giúp các em ôn luyện và ghi nhớ tốt hơn, nâng cao kết quả học tập đáng kể. Nếu các em đang tìm kiếm cho mình những khoá học online chất lượng đừng bỏ lỡ Marathon Education nhé!
Khi bước vào lớp 9, các em sẽ được học về dòng điện xoay chiều. Đây là kiến thức quan trọng môn Vật lý, nó không chỉ được áp dụng trên sách vở mà còn rất tốt để áp dụng vào đời sống hàng ngày. Hầu hết các em đều nắm bắt được dòng điện là gì? Nhưng có câu hỏi mà rất nhiều em thắc mắc chính là “cách tạo ra dòng điện xoay chiều là gì?”. Do đó, để hiểu được vấn đề này, các em hãy đọc bài viết dưới đây nhé.
Xem thêm:
Công thức oxit cao nhất của lưu huỳnh và bài tập có đáp án
Công thức tính tiết diện dây dẫn, bảng tra tiết diện và bài tập
Công thức tính trọng lượng riêng và bài tập có lời giải
Công thức tính mét khối nước trong bể có ví dụ minh họa
Kiến thức tổng quan về dòng điện xoay chiều
Dòng điện xoay chiều là dòng điện có chiều và cường độ biến đổi điều hòa theo thời gian, các biến đổi này thường sẽ tuần hoàn theo một chu kỳ nhất định. Thông thường dỏng điện xoay chiều tạo ra từ những máy phát điện xoay chiều, hoặc khi biến đổi từ nguồn điện một chiều là do một mạch điện tử có tên gọi là bộ nghịch lưu dùng các thyristor.
Đồ dùng quen thuộc có trong mỗi gia đình chúng ta thường sử dụng nguồn điện xoay chiều như máy lạnh, máy giặt, tủ lạnh…
Trong ngành kỹ thuật điện, nguồn điện xoay chiều được viết tắt là AC [Altemating Current] và ký hiệu là ~ [dấu ngã]
Tổng hợp 2 cách tạo ra dòng điện xoay chiều
Muốn tạo ra dòng điện xoay chiều bạn cần thực hiện theo 2 cách như sau:
- Cách thứ nhất: Đặt một cuộn dây dẫn quay bên trong từ trường: Cho 1 cuộn dây dẫn kín quay quanh 1 trục thẳng đứng trong từ trường của 1 nam châm.
- Cách thứ hai: Đặt nam châm quay xung quanh trước cuộn dây dẫn kín.
Chỉ cần làm theo đúng 2 cách tạo ra dòng điện xoay chiều ở trên vừa đơn giản mà sẽ thành công ngay từ lần đầu tiên.
Công dụng của dòng điện xoay chiều
- Tác dụng quang: Điều minh chứng cho tác dụng quang của dòng điện xoay chiều chính là những loại bóng đèn phát sáng như bóng đèn của bút thử điện, bóng đèn dây tóc, bút đèn thử điện…
- Tác dụng từ: Rất dễ dàng để nhận thấy được tác dụng từ là khi cuộn dây hút đinh sắt vào. Ngoài ra, tác dụng từ của cuộn dây lên nam châm cũng thay đổi khi dòng điện đó đổi chiều
- Tác dụng nhiệt: Chúng ta có thể sẽ cảm nhận được nhiệt lượng từ bóng đèn khi nó bắt đầu hoạt động. Đây chính là tác dụng nhiệt. Một số sản phẩm có tác dụng nhiệt như bàn là ủi đồ, lò sưởi điện…
Xem thêm bài viết hay:
- Công thức tính công suất điện xoay chiều
Trên đây là kiến thức về dòng điện xoay chiều, công dụng và cách tạo ra dòng điện xoay chiều đơn giản nhất. Môn vật lý rất quan trọng, nó sẽ giúp các em áp dụng thực tế vào việc sửa chữa điện trong nhà. Do vậy, các em cần phải nắm vững kiến thức của môn học này nhé.