Máy phát điện, trắc nghiệm vật lý lớp 12 2022

A. LÝ THUYẾT

1. Tác dụng của máy phát điện:

– Dựa vào hiện tượng cảm ứng điện từ

2. Nguyên tắc hoạt động của máy phát điện:

– Dựa vào hiện tượng cảm ứng điện từ

3. Cấu tạo của máy phát điện

a. Nguyên tắc cấu tạo

+ Phần cảm: Tạo ra từ trường

+ Phần ứng : Khung dây tạo ra dòng điện

+ Bộ góp : Lấy dòng điện ra hoặc đưa dòng điện vào

=> Để tạo ra suất điện động xoay chiều người ta cho thay đổi góc hợp bởi giữa B→ và n→ bằng cách cho một trong hai phần ứng hoặc phần cảm đứng yên phần còn lại quay

Phần quay: Rôto; Phần đứng yên: Sato

b. Cấu tạo máy phát điện xoay chiều 1 pha

Cách 1: Rôto là phần ứng, Stato là phần cảm (Nam châm đứng yên, khung dây quay)

+ Khung dây

+Nam châm vĩnh cửu hoặc nam châm điện

+ Bộ góp để lấy điện ra : gồm hai vành khuyên và hai chổi quét

Cách 2: Rôto là phần cảm

+ Phần ứng gồm các cuộn dây nối tiếpnhau trên một vòng tròn

+ Phần cảm: Gồm nam châm điện hoặc nam châm vĩnh cửu

c. Công thức:

+ f = n.p

Trong đó : p là số cặp cực

n là tốc độ quay (số vòng /s)

+ Suất điện động cực đại: ${{E}_{0}}=omega {{phi }_{0}}=omega NBtext{S}$

=> để làm tăng suất điện động tạo ra người ta tăng tần số của dòng điện bằng cách tăng số cặp cực và số cặp của cuộn dây

Mytranshop.com khuyên bạn nên xem: 6 tác hại của việc thức khuya ai cũng phải biết 2022 | Mytranshop.com

+ Phương trình của suất điện động

$phi ={{phi }_{0}}cos left( {omega t+varphi } right)$ với ${{phi }_{0}}=NBtext{S}$ (t = 0: ( $overrightarrow{n};overrightarrow{B}$ ) = $varphi$ )

$e=-phi '={{E}_{0}}cos left( {omega t+varphi -frac{pi }{2}} right)$ với ${{E}_{0}}=omega {{phi }_{0}}=omega NBtext{S}$

B. BÀI TẬP

Bài toán 1: Từ thông và suất điện động của nguồn

1. Phương trình của suất điện động và từ thông:

$phi ={{phi }_{0}}cos (omega t+varphi )=>e=-phi '=omega {{phi }_{0}}cos left( {omega t+varphi -frac{pi }{2}} right)$

2. Công thức tần số của máy phát điện

$f=n.p=frac{{N.p}}{{60}}$ (n là tốc độ quay roto/ giây ; p là số cặp cực)

3. Công thức tính suất điện động cực đại

${{E}_{0}}=omega {{phi }_{0}}$ (trong đó : $omega =2pi f$ ;

${{phi }_{0}}$ tổng từ thông cực đại = số vòng. ${{phi }_{{01vong}}}$ = số cuộn. ${{phi }_{{01cuon}}}$ )

Bài toán 2: Đấu máy phát điện với một nguồn điện (Bỏ qua điện trở của phần ứng thì E = U)

1. Mạch ngoài chứa R, L, C “

(Với bài toán thay đổi $omega$ (do thay đồi n và p): Thì $Esim omega ;{{Z}_{L}}sim omega ;{{Z}_{C}}sim frac{1}{omega }$ )

+ Chứa R: $I=frac{U}{R}=frac{{sqrt{2}pi n.p.{{phi }_{0}}}}{R}$ = $frac{{sqrt{2}pi f{{phi }_{0}}}}{R}$ => $Isim n$

+ Chứa L: $I=frac{U}{{{{Z}_{L}}}}=frac{{sqrt{2}pi n.p.{{phi }_{0}}}}{{2pi .n.p.L}}$ = $frac{{{{phi }_{0}}}}{{sqrt{2}L}}$ => $Inotin n$

+ Chứa C: $I=frac{U}{{{{Z}_{L}}}}=frac{{sqrt{{2,,}},pi f.{{phi }_{0}}}}{{frac{1}{{2pi f.C}}}}$ = $4{{pi }^{2}}{{f}^{2}}{{phi }_{0}}C$ => $Isim {{n}^{2}}$

+ Mạch chứa R, L, C : $I=frac{U}{Z}=frac{{omega .{{phi }_{0}}}}{{sqrt{2}.sqrt{{{{R}^{2}}+{{{left( {{{Z}_{L}}-{{Z}_{C}}} right)}}^{2}}}}}}$

=> ${{I}_{{max }}}<=>$ $omega =frac{1}{{Csqrt{{frac{L}{C}-frac{{{{R}^{2}}}}{2}}}}}$

(quan hệ $frac{2}{{omega _{i}^{2}}}=frac{1}{{omega _{1}^{2}}}+frac{1}{{omega _{2}^{2}}}$ <=> $displaystyle frac{2}{{n_{i}^{2}}}=frac{1}{{n_{1}^{2}}}+frac{1}{{n_{2}^{2}}}$ )