KHÁI NIỆM VỀ DÒNG ĐIỆN XOAY CHIỀU HÌNH SIN

L ỜI GIỚI THIỆU

3. DÒNG ĐIỆN XOAY CHIỀU HÌNH SIN

3.1. KHÁI NIỆM VỀ DÒNG ĐIỆN XOAY CHIỀU HÌNH SIN

3.1.1 Dòng điện xoay chiều

Dòng điện xoay chiều là dòng điện có chiều và giá trị biến đổitheo thời gian, những thay đổi này thƣờng tuần hoàn theo một chu kỳ nhất định. Nghĩa là cứ sau một khoảng thời gian nhất định nó lặp lại quá trình biến thiên cũ.

3.1.2. Dòng điện xoay chiều hình sin

Do có nhiều ƣu điểm về kỹ thuật và tiện lợi trong tính toán, mạch có dòng điện hình sin đƣợc sử dụng rộng rãi trong thực tế. Đó là dòng điện xoay chiều biến đổi theo quy luật hình sin đối với thời gian, đƣợc biểu diễn bằng đồ thị hình sin trên hình 3.1:

i(t) = Im.sin (t + ) (1.50)

Vì cũng là một dao động điều hòa nên từ biểu thức (1.50) ta thấy dòng điện hình sin đặc trƣng bởi biên độ Imvà góc lệch pha (t +).

B E1 10V E3 5V 22 47 82 I1 I3 I2 Ia Ib A

31

Hình 1.16: Đồ thị hình sin của dòng điện xoay chiều

3.1.3. Chu kỳ và tần số của dòng điện xoay chiều

Chu kỳ của dòng điện xoay chiều (ký hiệu là T) là khoảng thời gian ngắn nhất giữa hai lần dòng điện xoay chiều lặp lại vị trí cũ, đơn vị của chu kỳ là đơn vị của thời gian và chu kỳ đƣợc tính bằng giây (s).

Tần số dòng điện xoay chiều: là số lần lặp lại trạng thái cũ của dòng điện xoay hiều trong một giây ký hiệu là f đơn vị là Hz : f = 1

T (1.51)

Hình 1.17: Chu kỳ của dòng điện xoay chiều

3.1.4. Pha và sự lệch pha

Nói đến pha của dòng xoay chiều ta thƣờng nói tới sự so sánh giữa 2 dòng điện xoay chiều có cùng tần số.

- Biểu thức s.đ.đ tổng quát có dạng:

E = Emsin(t + e) (1.52)

Lƣợng (t + e) đặc trƣng cho dạng biến thiên của lƣợng hình sin gọi là góc pha hay là pha của lƣợng hình sin.

Tại thời điểm t = 0, góc pha bằng  nên gọi là góc pha đầu hay pha đầu của lƣợng hình sin, lƣợng gọi là tốc độ góc của lƣợng hình sin, và t gọi là tần số góc.

Do đặc tính các thông số của mạch, các đại lƣợng dòng điện, điện áp thƣờng có sự lệch pha nhau. Góc lệch pha giữa các đại lƣợng là hiệu số pha đầu của chúng. Góc lệch pha giữa điện áp và dòng điện ký hiệu là :

 = u - i (1.53) Góc phụ thuộc vào các thông số của mạch:

> 0: Điện áp vƣợt trƣớc dòng điện. i t i Imax u t u Imax T 0

32 < 0: Điện áp chậm sau dòng điện. = 0: Điện áp trùng pha dòng điện.

Hình 1.18: Dòng điện và điện áp cùng pha

Hình 1.19: Điện áp vượt pha trước dòng đệ

Hình 1.20: Điện áp chậm pha sau dòng điện