Máy phát điện, trắc nghiệm vật lý lớp 12 2022

Mục lục

A. LÝ THUYẾT
1. Tác dụng của máy phát điện:
2. Nguyên tắc hoạt động của máy phát điện:
3. Cấu tạo của máy phát điện
B. BÀI TẬP
- Bài toán 1: Từ thông và suất điện động của nguồn
- Bài toán 2: Đấu máy phát điện với một nguồn điện (Bỏ qua điện trở của phần ứng thì E = U)

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

Mytranshop.com khuyên bạn nên xem: Xây nhà 3 tầng 40m2 hết bao nhiêu tiền? Dự toán chi phí 2022 2022 | Mytranshop.com

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

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