Title Vật Lý 12 - CHỦ ĐỀ 18 MÁY PHÁT ĐIỆN VÀ ĐỘNG CƠ ĐIỆN.docx ✅

CHỦ ĐỀ 18: MÁY PHÁT ĐIỆN VÀ ĐỘNG CƠ ĐIỆN. I. TÓM TẮT LÝ THUYẾT 1. Nguyên tắc tạo ra dòng điện xoay chiều ▪Tạo ra dòng điện xoay chiều bằng máy phát điện dựa trên hiện tượng cảm ứng điện từ: ▪Từ thông: Φ=NBScos(ωt+φ) = Φ 0 cos(ωt+φ) ▪Suất điện động: e= Φd dt = -Φ = ωNBScos(ωt+φ) = E 0 cos(ωt+φ-π). 2. Tần số của dòng điện xoay chiều: ▪Máy phát có một cuộn dây và một nam châm (gọi là một cặp cực) và rôto quay 11 vòng trong một giây thì tần số dòng điện là f=n. Máy có p cặp cực và rôto quay n vòng trong một giây thì f=np. Chú ý: + Vì f tỉ lệ với n nên ω, E, Z L cũng tỉ lệ với n, còn Z c tỉ lệ nghịch với n. + Khi bỏ qua điện trở các cuộn dây của máy phát xoay chiều 1 pha thì U=E=I.Z nên lúc này U cũng tỉ lệ với n. 3. Máy phát điện xoay chiều ba pha: e 1 = E 0 cosωt; e 2 = E 0 cos(ωt- 2 3  ); e 3 = E 0 cos(ωt+ 2 3  ) Chú ý: Khi suất điện động ở một pha đạt cực đại (e 1 =E 0 ) và hướng ra ngoài thì các suất điện động kia đạt giá trị: e 2 = e 3 = 0 2 E  và hướng vào trong. 4. Đối với động cơ điện ba pha, các bài toán thường liên quan đến công suất: Công suất tiêu thụ trên động cơ điện: P co + I 2 r = U.Icosφ. P có ích = A t P hao phí = R.I 2 P toan phan =Ui cosφ  phan phí ichtoanhaocoPPP Trong đó: A: Công cơ học (công mà động cơ sản ra) ĐV: kWh P có ích : (công suất mà động cơ sản ra) ĐV: kW t: thời gian ĐV: h R: điện trở dây cuốn ĐV: Ω P hao phí : công suất hao phí ĐV: kW
P toanphan : công suất toàn phần (công suất tiêu thụ của động cơ) ĐV: kW cosφ: Hệ số công suất của động cơ U: Điện áp làm việc của động cơ. ĐV: V I: Dòng điện hiệu dụng qua động cơ. ĐV: A II. BÀI TẬP A. KHỞI ĐỘNG: NHẬN BIẾT Bài 1: Phát biểu nào sau đây về động cơ không đồng bộ ba pha là sai? A. Hai bộ phận chính của động cơ là rôto và stato. B. Bộ phận tạo ra từ trường quay là stato. C. Nguyên tắc hoạt động của động cơ không đồng là dựa trên hiện tượng điện từ. D. Có thể chế tạo động cơ không đồng bộ ba pha với công suất lớn. Bài 2: Một động cơ không đồng bộ ba pha hoạt động bình thường khi hiệu điện thế hiệu dụng giữa hai đầu mỗi cuộn dây là 100 V. Trong khi đó chỉ có một mạng điện xoay chiều ba pha do một máy phát ba pha tạo ra, suất điện động hiệu dụng ở mỗi pha là 173 V. Để động cơ hoạt động bình thường thì ta phải mắc theo cách nào sau đây? A. Ba cuộn dây của máy phát theo hình tam giác, ba cuộn dây của động cơ theo hình sao. B. Ba cuộn dây của máy phát theo hình tam giác, ba cuộn dây của động cơ theo tam giác. C. Ba cuộn dây của máy phát theo hình sao, ba cuộn dây của động cơ theo hình sao. D. Ba cuộn dây của máy phát theo hình sao, ba cuộn dây của động cơ theo hình tam giác. Bài 3: Một động cơ không đồng bộ ba pha hoạt động bình thường khi điện áp hiệu dụng giữa hai đầu mỗi cuộn dây là 220 V. Trong khi đó chỉ có một mạng điện xoay chiều ba pha do một máy phát ba pha tạo ra, suất điện động hiệu dụng ở mỗi pha là 127 V. Để động cơ hoạt động bình thường thì ta phải mắc theo cách nào sau đây? A. Ba cuộn dây của máy phát theo hình tam giác, ba cuộn dây của động cơ theo hình sao. B. Ba cuộn dây của máy phát theo hình tam giác, ba cuộn dây của động cơ theo tam giác. C. Ba cuộn dây của máy phát theo hình sao, ba cuộn dây của động cơ theo hình sao. D. Ba cuộn dây của máy phát theo hình sao, ba cuộn dây của động cơ theo hình tam giác.
Bài 4: Người ta có thể tạo ra từ trường quay bằng cách cho A. nam châm vĩnh cửu hình chữ U quay đều quanh trục đối xứng của nó. B. dòng điện xoay chiều chạy qua nam châm điện. C. dòng điện xoay chiều một pha chạy qua ba cuộn dây của stato của động cơ không đồng bộ ba pha. D. dòng điện một chiều chạy qua nam châm điện. Bài 5: Phát biểu nào sau đây là không đúng? Cảm ứng từ do cả ba cuộn dây gây ra tại tâm stato của động cơ không đồng bộ ba pha, khi có dòng điện xoay chiều ba pha đi vào động cơ có A. độ lớn không đổi. B. phương không đổi. C. hướng quay đều. D. tần số quay bằng tần số dòng điện. Bài 6: Gọi B 0 là cảm ứng từ cực đại của một trong ba cuộn dây ở động cơ không đồng bộ ba pha khi có dòng điện vào động cơ. Cảm ứng từ do cả ba cuộn dây gây ra tại tâm stato có giá trị A. B=0. B. B=B 0 . C. B=1,5B 0 . D. B=3B 0 . Bài 7: Nguyên tắc hoạt động của động cơ không đồng bộ ba pha dựa trên hiện tượng A. cảm ứng điện từ. B. tự cảm. C. cảm ứng điện từ và lực từ tác dụng lên dòng điện. D. tự cảm và lực từ tác dụng lên dòng điện. Bài 8: Thiết bị nào sau đây có tính thuận nghịch? A. Động cơ không đồng bộ ba pha. B. Động cơ không đồng bộ một pha. C. Máy phát điện xoay chiều một pha. D. Máy phát điện một chiều. Bài 9: Trong các máy phát điện xoay chiều một pha A. bộ góp điện được nối với hai đầu của cuộn dây stato. B. phần tạo ra suất điện động cảm ứng là sta- to. C. phần tạo ra từ trường là rôto. D. suất điện động của máy tỉ lệ với tốc độ quay của rôto. Bài 10: Đối với máy phát điện xoay chiều
A. biên độ của suất điện động tỉ lệ với số cặp của nam châm. B. tần số của suất điện động tỉ lệ với số vòng dây của phần ứng. C. dòng điện cảm ứng chỉ xuất hiện ở các cuộn dây của phần ứng. D. cơ năng cung cấp cho máy được biến đổi hoàn toàn thành điện năng. Bài 11: Máy phát điện xoay chiều một pha và ba pha giống nhau ở điểm nào? A. Đều có phần ứng quay, phẩn cảm cố định. B. Đều có bộ góp điện để dẫn điện ra mạch ngoài. C. Đều có nguyên tắc hoạt động dựa trên hiện tượng cảm ứng điện từ. D. Trong mỗi vòng dây của rôto, suất điện động của máy đều biến thiên tuần hoàn hai lần. Bài 12: Nguyên tắc hoạt động của máy phát điện xoay chiều một pha dựa vào A. hiện tượng tự cảm. B. hiện tượng cảm ứng điện từ. C. khung dây quay trong điện trường. D. khung dây chuyển động trong từ trường. Bài 13: Đối với máy phát điện xoay chiều một pha A. dòng điện cảm ứng chỉ xuất hiện ở các cuộn dây của phần ứng. B. tần số của suất điện động tỉ lệ với số vòng dây của phần ứng. C. biên độ của suất điện động tỉ lệ với số cặp cực từ của phần cảm. D. cơ năng cung cấp cho máy được biến đổi tuần hoàn thành điện năng. B. TĂNG TỐC: THÔNG HIỂU Bài 1: Máy phát điện xoay chiều một pha có p cặp cực, số vòng quay của rôto là n (vòng/phút) thì tần số dòng điện xác định là: A. f=np B. f=60np C. f= 60 np D. f= 60n p Bài 2: Cho máy phát điện có 4 cặp cực, tần số là f=50 Hz, tìm số vòng quay của rôto? A. 25 vòng/s. B. 50 vòng/s. C. 12,5 vòng/s. D. 75 vòng/s. Bài 3: Khi n=360 vòng/phút, máy có 10 cặp cực thì tần số của dòng điện mà máy phát ra là bao nhiêu? A. 60 Hz. B. 30 Hz. C. 90 Hz. D. 120 Hz.