ĐỘNG CƠ ĐIỆN MỘT CHIỀU

BÀI 28. ĐỘNG CƠ ĐIỆN MỘT CHIỀU

I. LÍ THUYẾT TRỌNG TÂM

1. Các bộ phận chính của động cơ điện một chiều

+ Động cơ điện một chiều gồm hai bộ phận chính là nam châm và khung dây dẫn.

• Nam châm tạo ra từ trường là bộ phận đứng yên, được gọi là stato.
• Khung dây dẫn (ABCD) có dòng điện chạy qua là bộ phận quay, được gọi là rôto.

+ Để lực điện từ luôn có tác dụng làm khung dây quay theo một chiều, dòng điện thường được đưa vào khung dây bằng một bộ góp. Bộ góp gồm:

• Một cổ góp thường làm bằng đồng và có hình trụ, được chia thành 2 phiến góp và nối với hai đầu khung dây.
• Hai thanh quét (C1 và C2), thường làm bằng than và có hình hộp chữ nhật, nằm tiếp xúc với các phiến góp và nối với nguồn điện để đưa dòng điện vào khung dây.

2. Hoạt động của động cơ điện một chiều

+ Động cơ điện một chiều hoạt động dựa trên tác dụng của từ trường lên khung dây dẫn có dòng điện chạy qua đặt trong từ trường. Khi đặt khung dây dẫn trong từ trường và cho dòng điện chạy qua khung dây, do tác dụng của lực điện từ nên khung dây sẽ quay.

3. Động cơ điện một chiều trong kĩ thuật

+ Cấu tạo gồm hai bộ phận chính: Nam châm điện (stato) và cuộn dây (rôto).

• Trong động cơ điện kĩ thuật, bộ phận tạo ra từ trường là nam châm điện.
• Bộ phận quay của động cơ điện kĩ thuật không đơn giản là một khung dây mà gồm nhiều cuộn dây đặt lệch nhau và song song với trục của một khối trụ làm bằng các lá thép kĩ thuật ghép lại.

+ Lưu ý: Ngoài động cơ điện một chiều còn có động cơ điện xoay chiều.

4. Sự biến đổi năng lượng trong động cơ điện

+ Khi động cơ điện hoạt động, điện năng của dòng điện được chuyển hóa thành cơ năng.

II. PHƯƠNG PHÁP GIẢI BÀI TẬP

Xác định chiều quay của khung dây có dòng điện đặt trong từ trường. Giải thích tại sao động cơ điện một chiều có thể quay liên tục.

+ Xem khung dây dẫn đặt như thế nào

• Mặt phẳng khung nằm trong mặt phẳng trung hòa (mặt phẳng khung vuông góc với đường sức từ) thì lực điện từ không làm cho khung quay mà chỉ làm cho nó dãn ra hoặc nén lại.
• Mặt phẳng khung không nằm trong mặt phẳng trung hòa thì áp dụng quy tắc bàn tay trái để tìm chiều của lực điện từ tác dụng lên mỗi đoạn của khung dây rồi suy ra chiều quay của nó.

+ Động cơ điện có bộ phận gọi là cổ góp điện. Bộ phận này có tác dụng làm cho chiều dòng điện trong khung được đổi chiều mỗi khi khung dây qua mặt phẳng trung hòa. Khi đó chiều của lực điện từ tác dụng lên khung cũng được đổi chiều. Kết quả khung quay liên tục.

III. GIẢI BÀI TẬP SÁCH GIÁO KHOA

Câu C2 (trang 76 SGK Vật Lí 9):

Dự đoán xem có hiện tượng gì xảy ra với khung dây khi đó.

Trả lời:

Khung dây sẽ quay theo chiều kim đồng hồ do tác dụng của lực điện từ.

Câu C4 (trang 77 SGK Vật Lí 9):

Nhận xét về sự khác nhau của hai bộ phận chính của nó so với mô hình động cơ điện mà em mới tìm hiểu.

Trả lời:

• Trong động cơ điện kĩ thuật, bộ phận tạo ra từ trường là nam châm điện.
• Bộ phận quay của động cơ điện kĩ thuật không đơn giản là một khung dây mà gồm nhiều cuộn dây đặt lệch nhau và song song với trục của một khối trụ làm bằng các lá thép kĩ thuật ghép lại.

Câu C5 (trang 78 SGK Vật Lí 9):

Khung dây trong hình 28.3 SGK quay theo chiều nào?

Trả lời:

Lực điện từ tác dụng lên đoạn dây AB và CD có phương vuông góc với mặt phẳng khung dây được thể hiện trong hình sau

Khung dây quay ngược chiều kim đồng hồ.

Câu C6 (trang 78 SGK Vật Lí 9):

Tại sao khi chế tạo động cơ điện có công suất lớn, người ta không dùng nam châm vĩnh cửu để tạo ra từ trường?

Trả lời:

Người ta không dùng nam châm vĩnh cửu vì nam châm vĩnh cửu không tạo ra được từ trường mạnh như nam châm điện.

Câu C7 (trang 78 SGK Vật Lí 9):

Kể một số ứng dụng của động cơ điện mà em biết?

Trả lời:

Động cơ điện được sử dụng để chế tạo ra máy bơm, máy quạt, tủ lạnh, máy giặt,…

Trên đây là gợi ý giải bài tập Vật Lý 9 bài ứng dụng của nam châm do giáo viên Ican trực tiếp biên soạn theo chương trình mới nhất. Chúc các bạn học tập vui vẻ.