Vật lí 9 Bài 35: Các tác dụng của dòng điện xoay chiều - Đo cường độ và hiệu điện thế 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 35: Các tác dụng của dòng điện xoay chiều - Đo cường độ và hiệu điện thế xoay chiều​

I. TÓM TẮT LÍ THUYẾT​

1. Các tác dụng của dòng điện xoay chiều​

Giống như dòng điện một chiều, dòng điện xoay chiều cũng có các tác dụng nhiệt, tác dụng phát sáng, tác dụng từ. Một điểm khác với dòng điện một chiều là đối với dòng điện xoay chiều, khi dòng điện đổi chiều thì lực từ tác dụng lên nam châm cũng đổi chiều.

2. Đo cường độ và hiệu điện thế của mạch điện xoay chiều​

Để đo hiệu điện thế và cường độ dòng điện của dòng điện xoay chiều người ta dùng vôn kế và ampe kế có kí hiệu là [imath]AC[/imath] hay (∼)
Đặc điểm:

- Kết quả đo không thay đổi khi ta đổi chỗ hai chốt của phích cắm vào ổ lấy điện.
- Khi đo cường độ dòng điện và hiệu điện thế xoay chiều, giá trị đo chỉ giá trị hiệu dụng của cường độ dòng điện và hiệu điện thế xoay chiều.

II. PHƯƠNG PHÁP GIẢI​

1. Cách giải thích các tác dụng của dòng điện xoay chiều​

- Khi dòng điện xoay chiều đi qua vật dẫn làm cho vật dẫn đó nóng lên, ta nói dòng điện có tác dụng nhiệt.

- Khi dòng điện xoay chiều đi qua bóng đèn làm cho bóng đèn sáng lên, ta nói dòng điện có tác dụng phát sáng. - Khi dòng điện xoay chiều có tác dụng lên nam châm làm cho nam châm quay, ta nói dòng điện có tác dụng từ.

2. Cách nhận biết các dụng cụ đo dòng điện xoay chiều​

- Trên ampe kế có ghi chữ [imath]A[/imath] hay [imath]mA[/imath], kí hiệu [imath]AC[/imath] hay ∼

- Trên vôn kế có ghi chữ [imath]V[/imath], kí hiệu [imath]AC[/imath] hay ∼

Chú ý: Trên ampe kế và vôn kế đo dòng điện một chiều luôn có kí hiệu ở các núm “+” và “ - ”.

3. Cách đo cường độ dòng điện xoay chiều bằng ampe kế​

- Lựa chọn ampe kế có giới hạn đo phù hợp với giá trị ước lượng của dòng điện cần đo.
- Hiệu chỉnh ampe kế trước khi đo.
- Mắc ampe kế nối tiếp vào đoạn mạch cần đo (không cần chú ý đến thứ tự cắm dây vào các chốt của ampe kế).
- Số chỉ trên ampe kế (của kim chỉ thị) chính là giá trị cường độ dòng điện trong mạch.

4. Cách đo hiệu điện thế xoay chiều bằng vôn kế​

- Lựa chọn vôn kế có giới hạn đo phù hợp với giá trị ước lượng của hiệu điện thế cần đo.
- Hiệu chỉnh vôn kế trước khi đo.
- Mắc vôn kế song song với đoạn mạch cần đo (không cần chú ý đến thứ tự cắm dây vào các chốt của vôn kế).
- Số chỉ trên vôn kế (của kim chỉ thị) chính là giá trị hiệu điện thế giữa hai đầu đoạn mạch.

Bài C1:

Hãy mô tả hiện tượng xảy ra trong mỗi thí nghiệm ở hình 35.1 SGK và cho biết hiện tượng nào chứng tỏ dòng điện xoay chiều có tác dụng nhiệt, tác dụng quang, tác dụng từ.

Lời giải:
+ Cắm phích cắm của bóng đèn vào ổ điện thì đèn dây tóc nóng sáng thể hiện tác dụng nhiệt và quang của dòng điện.
+ Bút thử điện khi cắm vào ổ điện làm sáng đèn thể hiện tác dụng quang của dòng điện
+ Nam châm điện hút được đinh sắt thể hiện tác dụng từ của dòng điện.

Bài C2:

Làm thí nghiệm như ở hình 35.2 SGK. Hiện tượng gì xảy ra khi ta đổi chiều dòng điện?Làm lại thí nghiệm nhưng thay nguồn điện một chiều bằng nguồn điện xoay chiều 6V. Hiện tượng xảy ra với thanh nam châm có gì khác so với trường hợp dùng nguồn điện một chiều? Giải thích vì sao?

Lời giải:

Trường hợp sử dụng dòng điện không đổi, nếu lúc đầu cực [imath]N[/imath] của thanh nam châm bị hút thì khi đổi chiều nó sẽ bị đẩy và ngược lại.
Khi dòng điện xoay chiều chạy qua ống dây thì cực [imath]N[/imath] của nam châm lần lượt bị hút, đẩy theo chiều dòng điện vào thời điểm đó. Nhưng do quán tính nên thanh nam châm nằm dưới có thể dao động (rung). Nguyên nhân là do dòng điện luân phiên đổi chiều nên đầu dưới của nam châm điện luân phiên đổi từ cực.

Bài C3: Một bóng đèn có ghi [imath]6V - 3W[/imath]. Lần lượt mắc vào mạch điện một chiều rồi mạch điện xoay chiều có cùng hiệu điện thế [imath]6V[/imath]. Trường hợp nào đèn sáng hơn? Vì sao?

Lời giải:
Sáng như nhau. Vì hiệu điện thế hiệu dụng của dòng điện xoay chiều tương đương với hiệu điện thế của dòng điện một chiều có cùng giá trị.

Bài C4:

Đặt 1 nam châm điện [imath]A[/imath] có dòng điện xoay chiều chạy qua trước [imath]1[/imath] cuộn dây dẫn kín [imath]B[/imath] như hình 35.6 SGK. Sau khi công tắc [imath]K[/imath] đóng thì trong cuộn dây dẫn [imath]B[/imath] có xuất hiện dòng điện cảm ứng không? Tại sao?

Lời giải:
Có. Vì dòng điện xoay chiều chạy vào cuộn dây của nam châm điện tạo ra một từ trường biến đổi. Các đường sức từ của từ trường trên xuyên qua tiết diện [imath]S[/imath] của cuộn dây [imath]B[/imath] biến đổi. Do đó trong cuộn dây [imath]B[/imath] xuất hiện dòng điện cảm ứng.


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

 

[Tên để làm gì]

BÀI 35 - SÁCH BÀI TẬP​

Bài 5: Tác dụng nào của dòng điện xoay chiều không phụ thuộc vào chiều dòng điện?

Lời giải:
Tác dụng nhiệt, quang, sinh lí.

Bài 6: Dựa vào tác dụng từ của dòng điện xoay chiều, hãy vẽ sơ đồ thiết kế một chuông điện chạy bằng dòng điện xoay chiều.

Lời giải:

Sơ đồ thiết kế một chuông điện chạy bằng dòng điện xoay chiều được mô tả như hình vẽ.

Bài 7:

Trong thí nghiệm ở hình 35.4, khi đổi chiều dòng điện chạy vào cuộn dây dẫn thì tác dụng từ của cuộn dây đối với kim nam châm và kim sắt non có gì khác nhau? Vì sao?

Lời giải:
Đóng khóa [imath]K[/imath], trong ống dây có dòng điện chạy qua, sử dụng quy tắc nắm bàn tay phải ta xác định được đầu [imath]A[/imath] của ống dây là cực Bắc, đầu [imath]B[/imath] là cực Nam

+ Đối với kim nam châm:
Ban đầu, cực Bắc của kim nam châm ở gần đầu [imath]A[/imath] (khi này là cực Bắc) nên bị đẩy quay ra xa, cực Nam lại gần đầu [imath]A[/imath] của ống dây. Sau đó đổi chiều dòng điện thì từ cực của ống dây thay đổi, đầu [imath]A[/imath] thành cực Nam, sẽ đẩy cực Nam của kim nam châm ra xa, đầu Bắc của kim nam châm lại gần [imath]A[/imath] → kim nam châm bị quay [imath]180^o[/imath] sau khi đổi chiều dòng điện.
+ Đối với kim sắt non: Ống dây luôn là nam châm điện dù có đổi chiều dòng điện hay không đổi chiều, do vậy nam châm điện luôn hút kim sắt non → kim sắt non vẫn đứng yên không quay dù đổi chiều dòng điện.
Vậy tác dụng từ của cuộn dây đối với kim nam châm và kim sắt non là khác nhau khi đổi chiều dòng điện chạy vào cuộn dây, cụ thể là kim nam châm quay, kim sắt không quay.

Bài 8: Dòng điện xoay chiều có cường độ và hiệu điện thế luôn thay đổi theo thời gian vậy ampe kế xoay chiều chỉ giá trị nào của cường độ dòng điện xoay chiều?

A. Giá trị cực đại
B. Giá trị cực tiểu
C. Giá trị trung bình
D. Giá trị hiệu dụng.

Lời giải:
Chọn [imath]D[/imath]. Ampe kế xoay chiều chỉ giá trị hiệu dụng của cường độ dòng điện xoay chiều.

Bài 9: Tác dụng từ của dòng điện thay đổi như thế nào khi dòng điện đổi chiều?

A. Không còn tác dụng từ
B. Tác dụng từ mạnh lên gấp đôi
C. Tác dụng từ giảm đi
D. Lực từ đổi chiều

Lời giải:
Chọn [imath]D[/imath]. Khi dòng điện đổi chiều thì lực từ đổi chiều.

Bài 10: Hãy vẽ sơ đồ bố trí một thí nghiệm để nhận biết xem dòng điện chạy qua một dây dẫn là dòng điện một chiều hay dòng điện xoay chiều?

Lời giải:

Thiết kế theo sơ đồ hình vẽ: Dây dẫn có dòng điện cần kiểm tra được đem quấn xung quanh một ống cách điện, ta tạo được một nam châm điện rùi lắp vào sơ đồ như hình vẽ. + Nếu miếng nam châm điện gắn vào lá thép đàn hồi mà bị hút, đẩy liên tục (dao động) [imath]\to[/imath] dòng điện chạy qua dây là dòng điện xoay chiều. + Nếu miếng nam châm điện gắn vào lá thép đàn hồi mà chỉ bị hút hoặc chỉ bị đẩy [imath]\to[/imath] dòng điện chạy qua dây là dòng điện một chiều.

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