Vật lí 9 Bài 34: Máy phát điện xoay chiều

[Tên để làm gì]

[TẶNG BẠN] TRỌN BỘ Bí kíp học tốt 08 môn
Chắc suất Đại học top - Giữ chỗ ngay!!

ĐĂNG BÀI NGAY để cùng trao đổi với các thành viên siêu nhiệt tình & dễ thương trên diễn đàn.

Bài 34: Máy phát điện xoay chiều​

I. TÓM TẮT LÍ THUYẾT​

1. Cấu tạo và hoạt động của máy phát điện xoay chiều​

- Máy phát điện xoay chiều 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 có thể quay được gọi là rôto.
- Có hai loại máy phát điện xoay chiều:

+ Loại có cuộn dây quay: Để đưa dòng điện cảm ứng từ cuộn dây ra mạch ngoài, người ta thường dùng bộ góp gồm hai vành khuyên và hai thanh quét.

+ Loại có nam châm quay: Nếu là nam châm điện, người ta thường đưa dòng điện vào nam châm bằng bộ góp, cũng gồm hai vành khuyên và hai thanh quét.

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 [imath]10 kA[/imath] và hiệu điện thế [imath]10,5kV[/imath]; đường kính tiết diện ngang của máy đến [imath]4m[/imath], chiều dài đến [imath]20m[/imath], công suất [imath]110MW.[/imath]
- Ở Việt Nam, các máy cung cấp điện có tần số [imath]50 Hz[/imath] cho lưới điện quốc gia.

b) Cách làm quay máy phát điện
Có nhiều cách làm quay roto của máy phát điện: Dùng động cơ nổ, dùng tuabin nước, dùng cánh quạt gió...

Một số hình ảnh nhà máy phát điện:

Bài C1:

Hãy chỉ ra bộ phận chính của mỗi loại máy phát điện trong hình 34.1 và 34.2 SGK. Nêu lên chỗ giống nhau, khác nhau của chúng.

Lời giải:
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: Rôto 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.

Bài C2 : 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..

Lời giải:
Vì số đường sức từ xuyên qua tiết diện [imath]S[/imath] của cuộn dây dẫn luân phiên tăng giảm khi nam châm hoặc cuộn dây quay.

Bài C3 : 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.

Lời giải:

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 (roto là nam châm tạo ra từ trường.
+ Hoạt động: Dựa trên hiện tượng cảm ứng điện từ.

Khác nhau:

- Cấu tạo:
+ Dynamo: 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 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.


----
Xem thêm:
[Vật Lí 9] Hệ thống mục lục các bài

 

[Tên để làm gì]

BÀI 34 - SÁCH BÀI TẬP​

Bài 4: Lắp một bóng đèn dây tóc vào hai cực của một máy phát điện xoay chiều. Khi máy quay, bóng đèn nhấp nháy (luân phiên sáng tối, xen kẽ). Vì sao?

Lời giải:
Dòng điện tạo ra của máy phát điện là dòng điện cảm ứng xoay chiều, đèn có hiện tượng nhấp nháy là do:
Khi máy phát điện xoay chiều hoạt động thì dòng điện xoay chiều sinh ra có cường độ biến thiên liên tục. Tức là cuồng độ liên tục thay đổi từ giá trị cực đại (khi đó đèn sáng) đến giá trị bằng [imath]0[/imath] (khi đó đèn tắt) → bóng đèn nhấp nháy (luân phiên sáng, tối xen kẽ). Máy phát quay càng chậm thì càng thấy rõ mức độ nhấp nháy của đèn.

Bài 5: Trong máy phát điện xoay chiều có cuộn dây quay, nếu ta thay bộ góp điện gồm hai vành khuyên bằng bộ góp điện gồm hai nửa vành khuyên như trong động cơ điện một chiều thì dòng điện lấy ra có đặc điểm gì? Vì sao?

Lời giải:
Dòng điện lấy ra là dòng điện không đổi vì khi bộ góp điện gồm 2 vành khuyên bằng bộ gồm 2 bán khuyên thì sẽ tạo ra dòng điện có chiều không đổi.

Bài 6: Bộ phận góp điện trong động cơ điện một chiều và trong máy phát điện xoay chiều với cuộn dây quay có nhiệm vụ gì khác nhau ?

Lời giải:
- Trong động cơ điện 1 chiều: cổ góp điện gồm hai vành bán khuyên, ngoài việc nó có tác dụng làm điện cực đưa dòng điện một chiều vào động cơ, nó còn có tác dụng chỉnh lưu, đổi chiều dòng điện trong khung (roto) để làm cho khung quay liên tục theo một chiều xác định.
- Trong máy phát điện xoay chiều: cổ góp điện là [imath]2[/imath] vành khuyên để lấy điện từ cuộn dây ra để cung cấp điện cho phụ tải bên mạch ngoài.

Bài 7: Trong máy phát điện xoay chiều, roto hoạt động như thế nào khi máy làm việc ?

A. Luôn đứng yên .
B. Chuyển động đi lại như con thoi.
C. Luôn quay tròn quanh một trục theo một chiều
D. Luân phiên đổi chiều quay.

Lời giải:
Chọn [imath]C[/imath]. Trong máy phát điện xoay chiều, roto luôn quay tròn quanh một trục theo một chiều.

Bài 8: Muốn cho máy phát điện xoay chiều phát điện liên tục thì phải làm thế nào? Hãy vẽ sơ đồ thiết kế một máy phát điện xoay chiều có thể hoạt động liên tục.

Lời giải:

+ Phải làm cho cuộn dây hoặc nam châm quay liên tục. Có thể dùng tay quay, dùng một động cơ (máy nổ, tuabin hơi…) quay rồi dùng dây curoa kéo cho trục máy phát điện quay liên tục. + Có 2 loại máy phát điện thường dùng là máy phát điện có cấu tạo khung dây quay trong từ trường của nam châm hoặc nam châm quay để cho máy phát điện xoay chiều phát điện liên tục thì phải cho rôto quay liên tục (khung dây hoặc nam châm quay liên tục). Sơ đồ thiết kế là hình 34.1 hoặc 34.2 SGK trang 93.

----
Xem thêm:
[Vật Lí 9] Hệ thống mục lục các bài