Bài 34. Máy phát điện xoay chiều A. HỌC THEO SGK
I - CẤU TẠO VÀ HOẠT ĐỘNG CỦA MÁY PHÁT ĐIỆN XOAY CHIỀU 1. Quan sát
C1. Những bộ phận chính của máy phát điện:
- Loại có cuộn dây quay là: Vành khuyên, thanh quét, cuộn dây, nam châm - Loại có nam châm quay là: Nam châm, cuộn dây
Giống nhau:
+ Đều có cuộn dây và nam châm.
+ Đều có bộ phận quay (rôto) và bộ phận đứng yên (stato).
Khác nhau:
+ Trên hình 34.1 SGK: Roto là cuộn dây, stato là nam châm. Ngoài ra còn có bộ phận vành khuyên và thanh quét dùng để lấy điện ra ngoài.
+ Trên hình 34.2 SGK: Roto là nam châm, stato là cuộn dây. Không có bộ phận vành khuyên và thanh quét.
C2. Khi cho nam châm hoặc cuộn dây quay ta lại thu được dòng điện xoay chiều vì số đường sức từ xuyên qua tiết diện S của cuộn dây dẫn luân phiên tăng giảm khi nam châm hoặc cuộn dây quay.
2. Kết luận
Có hai loại máy phát điện xoay chiều là máy phát điện có cuộn dây quay và máy phát điện có nam châm quay.
Bộ phận đứng yên gọi là stato Bộ phận quay gọi là rôto
II - MÁY PHÁT ĐIỆN XOAY CHIỀU TRONG KĨ THUẬT 1. Đặc tính kĩ thuật
- Máy phát điện trong công nghiệp có thể cho cường độ dòng điện đến 10 kA; hiệu điện thế đến 10,5kV
- Tần số dòng điện của lưới điện quốc gia ở Việt Nam là 50Hz.
2. Cách làm quay máy phát điện
Có nhiều cách làm quay roto của máy phát điện như dùng động cơ nổ, tuabin nước, dùng cánh quạt gió.
III - VẬN DỤNG
C3. Đinamô ở xe đạp và máy phát điện xoay chiều trong công nghiệp:
- Giống nhau:
+ Cấu tạo: Đều có nam châm và cuộn dây dẫn, phần đứng yên (stato) là cuộn dây tạo ra dòng điện, phần quay (rôto là nam châm tạo ra từ trường).
+ Hoạt động: Dựa trên hiện tượng cảm ứng điện từ.
- Khác nhau:
+ Đinamô: dùng nam châm vĩnh cửu, tạo ra dòng điện có công suất nhỏ. Phần ứng chỉ có một cuộn dây.
+ Máy phát điện công nghiệp: dùng nam châm điện tạo dòng điện có công suất lớn. Phần ứng có nhiều cuộn dây. Ngoài ra, một số máy phát điện còn có bộ góp điện để lấy điện ra ngoài.
B. GIẢI BÀI TẬP
I – BÀI TẬP TRONG SBT
Câu 34.1 trang 96 VBT Vật Lí 9:
Hướng dẫn giải:
Đáp án đúng là: C
Để có thể tạo ra dòng điện, máy phát điện phải bắt buộc có hai bộ phận chính là cuộn dây dẫn và nam châm.
Câu 34.2 trang 96 VBT Vật Lí 9:
Hướng dẫn giải:
Đáp án đúng là: D
Khi quay nam châm của máy phát thì trong cuộn dây của nó xuất hiện dòng điện xoay chiều vì số đường sức qua tiết diện S của cuộn dây luân phiên tăng giảm.
Câu 34.3 trang 96 VBT Vật Lí 9:
Hướng dẫn giải:
Đối với máy phát điện xoay chiều có cuộn dây quay, chỉ khi quay cuộn dây thì trong cuộn dây mới có dòng điện xoay chiều vì khi cuộn dây dẫn đứng yên so với nam châm thì số đường sức từ xuyên qua tiết diện S của cuộn dây không thay đổi.
Chỉ khi cuộn dây quay thì số đường sức từ đó mới luân phiên tăng giảm.
Câu 34.4 trang 96 VBT Vật Lí 9:
Hướng dẫn giải:
Muốn cho máy phát điện xoay chiều phát điện liên tục thì có thể làm như sau:
Làm cho cuộn dây hoặc nam châm quay liên tục. Có thể dùng tay quay, dùng một động cơ (như máy nổ, tuabin hơi...) quay rồi dùng dây cuaroa kéo cho trục máy phát điện quay liên tục.
Vẽ sơ đồ thiết kế (hình 34.1)
II - BÀI TẬP BỔ SUNG
Câu 34a trang 96 VBT Vật Lí 9: Giải thích vì sao máy phát điện xoay chiều có cuộn dây quay lại cần bộ góp điện gồm hai vành khuyên kim loại gắn vào hai đầu cuộn dây, và hai thanh quét luôn tì vào hai vành khuyên (hình 34.1 SGK)?
Hướng dẫn giải:
Máy phát điện xoay chiều có cuộn dây quay lại cần bộ góp điện gồm hai vành khuyên kim loại gắn vào hai đầu cuộn dây, và hai thanh quét luôn tì vào hai vành khuyên nhằm mục đích để lấy điện ra dễ dàng hơn.
Câu 34b trang 97 VBT Vật Lí 9: Hình 34.2 là sơ đồ một mẫu máy phát điện có nam châm quay theo trục MN hay PQ thì trong cuộn dây mới xuất hiện dòng điện xoay chiều? Tại sao?
Hướng dẫn giải:
Nam châm quay theo trục MN thì trong cuộn dây mới xuất hiện dòng điện xoay chiều vì khi đó đường sức từ qua cuộn dây mới biến thiên.
