Dòng điện xoay chiều là dòng điện có cường độ biến thiên tuần hoàn với thời gian theo quy luật của hàm số sin hay cosin.
1/ Dòng điện xoay chiều là gì?

Thông qua hiện tượng cảm ứng điện từ, bạn có thể tạo ra được dòng điện cảm ứng khi có từ thông qua mạch kín biến thiên.

Giả sử khung dây quay đều quanh trục với tốc độ góc là ω => góc hợp bởi véc tơ pháp tuyến của mặt phẳng khung dây và véc tơ cảm ứng từ được xác định bằng biểu thức: Δφ = ω.Δt
=> Từ thông qua khung dây:

Φ = B.ScosΔφ = B.Scos(ω.Δt)​

Nếu khung dây có N vòng dây

Φ = N.B.ScosΔφ = N.B.Scos(ω.Δt)​

Theo định luật Farađây về suất điện động cảm ứng

\[e_{c}=-\dfrac{\Delta \Phi }{\Delta t}=-\dfrac{d\Phi}{dt}\]
=> e$_{c }$= N.BSω.sin(ωt) = E_osin(ωt)​

Cường độ dòng điện cảm ứng trong mạch

i = \[\dfrac{e_{c}}{R}\] = \[\dfrac{E_{o}}{R}sin(ωt)=I_{o}sin(\omega t)\]​

=> Dòng điện cảm ứng trong mạch biến thiên điều hòa theo hàm sin hoặc cô sin
Trong quá trình từ thông qua mạch kín biến thiên, chiều của dòng điện cảm ứng đổi chiều liên tục theo định luật Lenxơ, để phân biệt với dòng điện không đổi nên người ta gọi dòng điện cảm ứng có chiều biến thiên là dòng điện xoay chiều.

Kết luận: Dòng điện xoay chiều là dòng điện có cường độ biến thiên điều hòa với thời gian theo hàm sin hoặc cô sin.
Biểu thức tổng quát của dòng điện xoay chiều

\[i=I_{o}cos(\omega t+\varphi_{i} )\]​

Trong đó:

• I_o: cường độ dòng điện cực đại (A)
• i: cường độ dòng điện tức thời
• ω: tốc độ góc
• φ$_{i}$: pha ban đầu của cường độ dòng điện

2/ Giá trị hiệu dụngcủa dòng điện xoay chiều:
Xét mạch kín có dòng điện không đổi đi qua điện trở R, theo định luật Jun-Lenxơ nhiệt lượng tỏa ra trên điện trở R: Q = I²Rt
Cùng mạch kín đó, thay dòng điện không đổi bằng dòng điện xoay chiều, thông qua việc xá định nhiệt lượng tỏa ra trên điện trở người ta xác định được giá trị hiệu dụng của cường độ dòng điện xoay chiều (là giá trị đo được bằng ampe kế) được xác định như sau

\[I=\dfrac{I_{o}}{\sqrt{2}}\]​

Kết luận: Cường độ hiệu dụng của dòng điện xoay chiều là đại lượng có giá trị bằng cường độ của một dòng điện không đổi, sao cho khi đi qua cùng một điện trở R thì công suất tiêu thụ trong R bởi hai dòng điện là như nhau
Biểu thức cường độ dòng điện hiệu dụng

\[I=\dfrac{I_{o}}{\sqrt{2}}\]​

Tương tự ta có
Biểu thức suất điện động hiệu dụng của dòng điện xoay chiều

\[E=\dfrac{E_{o}}{\sqrt{2}}\]​

Biểu thức hiệu điện thế (điện áp) hiệu dụng của dòng điện xoay chiều

\[U=\dfrac{U_{o}}{\sqrt{2}}\]​

Xem thêm:
Tổng hợp lý thuyết, bài tập vật lớp 12 chương dòng điện xoay chiều

nguồn: vật lí phổ thông ôn thi quốc gia