BÀI 34. MÁY PHÁT ĐIỆN XOAY CHIỀU
I. LÍ THUYẾT TRỌNG TÂM
1. Cấu tạo và hoạt động của máy phát điện xoay chiều
+ Các máy phát điện xoay chiều đều có hai bộ phận chính
- Nam châm để tạo ra từ trường, có thể là nam châm vĩnh cửu hoặc nam châm điện.
- Cuộn dây dẫn để tạo ra dòng điện cảm ứng xoay chiều.
+ Một trong hai bộ phận đó đứng yên gọi là stato, bộ phận còn lại quay gọi là rôto.
+ Có hai loại máy phát điện xoay chiều:
- Loại 1: Khung dây quay (Rôto) thì có thêm bộ góp (hai vành khuyên nối với hai đầu dây, hai vành khuyên tì lên hai thanh quét, khi khung dây quay thì vành khuyên quay còn thanh quét đứng yên). Loại này chỉ khác động cơ điện một chiều ở bộ góp (cổ góp). Ở máy phát điện một chiều là hai bán khuyên tì lên hai thanh quét.+ Có hai loại máy phát điện xoay chiều:
- Loại 2: Nam châm quay (nam châm này là nam châm điện): Khi rôto của máy phát điện xoay chiều quay được một vòng thì dòng điện do máy sinh ra đổi chiều 2 lần. Dòng điện không thay đổi khi đổi chiều quay của rôto.
+ Máy phát điện quay càng nhanh thì hiệu điện thế ở hai đầu cuộn dây của máy phát càng lớn.
2. Máy phát điện xoay chiều trong kĩ thuật
a) Đặc tính kĩ thuật- Máy phát điện trong công nghiệp có thể cho dòng điện có cường độ 10 kA và hiệu điện thế 10,5 kV; đường kính tiết diện ngang của máy đến 4 m, chiều dài đến 20 m, công suất 110 MW. Trong các máy này, các cuộn dây là stato còn rôto là nam châm điện. - Ở Việt Nam, các máy cung cấp điện có tần số 50 Hz cho lưới điện quốc gia. |
|
b) Cách làm quay máy phát điện
- Có nhiều cách làm quay rôto của máy phát điện: Dùng động cơ nổ, dùng tuabin nước, dùng cánh quạt gió...
II. PHƯƠNG PHÁP GIẢI BÀI TẬP
+ Bài tập về máy phát điện xoay chiều chủ yếu là những câu hỏi lí thuyết về cấu tạo và nguyên tắc hoạt động của máy phát điện, do đó các em cần nắm vững các kiến thức lí thuyết ở mục I và các kiến thức về dòng điện xoay chiều đã được học ở bài trước đó, lưu ý một số nội dung sau:
- Các máy phát điện xoay chiều đều có hai bộ phận chính là nam châm (để tạo ra từ trường) và cuộn dây dẫn (để tạo ra dòng điện cảm ứng). Một trong hai bộ phận được giữ đứng yên được gọi là stato, bộ phần còn lại quay gọi là rôto.
- Máy phát điện quay càng nhanh thì hiệu điện thế ở hai đầu cuộn dây của máy càng lớn. Tần số quay của máy phát điện ở nước ta là 50 Hz.
III. GIẢI BÀI TẬP SÁCH GIÁO KHOA
Câu C1 (trang 93 SGK Vật Lí 9):
Hình 34.1 vẽ sơ đồ cấu tạo của máy phát điện có cuộn dây quay và hình 34.2 vẽ sơ đồ máy phát điện có nam châm quay. Hãy chỉ ra bộ phận chính của mỗi loại máy phát điện này và nêu lên chỗ giống nhau, khác nhau của chúng.
Trả lời:
| Hình 34.1 | Hình 34.2 |
| Giống nhau | + Đều có cuộn dây và nam châm. + Đều có bộ phận quay và bộ phận đứng yên. | |
| Khác nhau | + Cuộn dây quay, nam châm đứng yên + Có bộ góp điện gồm vành khuyên và thanh quét | + Cuộn dây đứng yên, nam châm quay + Không có bộ góp điện gồm vành khuyên và thanh quét |
Câu C2 (trang 93 SGK Vật Lí 9):
Giải thích vì sao khi cho nam châm (hoặc cuộn dây) quay ta lại thu được dòng điện xoay chiều trong các máy trên khi nối hai cực của máy với các dụng cụ tiêu thụ điện.
Trả lời:
Khi cho nam châm (hoặc cuộn dây) quay thì số đường sức từ xuyên qua tiết diện S của cuộn dây dẫn luân phiên tăng giảm do đó xuất hiện dòng điện xoay chiều trong máy phát trên khi nối hai cực của máy với các dụng cụ tiêu thụ điện.
Câu C3 (trang 94 SGK Vật Lí 9):
Hãy so sánh chỗ giống nhau và khác nhau về cấu tạo và hoạt động của đinamô xe đạp và máy phát điện xoay chiều trong công nghiệp.
Trả lời:
| Đinamô xe đạp | Máy phát điện xoay chiều trong công nghiệp |
| Giống nhau | + Đều có cuộn dây và nam châm. + Khi một trong hai bộ phận quay thì xuất hiện dòng điện xoay chiều. | |
| Khác nhau | + Có kích thước nhỏ. + Có công suất phát điện nhỏ, do đó hiệu điện thế và cường độ dòng điện ở đầu ra nhỏ. | + Có kích thước lớn. + Có công suất phát điện lớn, do đó hiệu điện thế và cường độ dòng điện ở đầu ra lớn. |
Trên đây là gợi ý giải bài tập Vật Lý 9 bài Máy phát điện xoay chiều do giáo viên Ican trực tiếp biên soạn theo chương trình mới nhất. Chúc các bạn học tập vui vẻ