Nội dung text Chủ đề 6 NGUYÊN TẮC TẠO RA DÒNG ĐIỆN XOAY CHIỀU.docx
Cho khung dây MNPQ gồm N vòng dây, mỗi dây có diện tích S quay đều với tốc độ góc là quanh trục OO’ trong một từ trường đều B.r Khi đó từ thông qua khung dây biến thiên, trong khung dây sẽ xuất hiện một suất điện động cảm ứng e. Nếu nối khung dây với một thiết bị tiêu thụ điện năng thì sẽ có một dòng điện xoay chiều. Giả sử tại thời điểm ban đầu t = 0 vectơ pháp tuyến nr của khung dây hợp với vectơ cảm ứng từ Br một góc là . Sau một thời gian t bất kỳ khung quay được một góc là t. Khi đó góp hợp bởi (n,B)rr tại thời điểm t bất kỳ là t. Vì vậy từ thông xuyên qua khung dây là ︸ 0 0 Φ ΦNBScostΦcostWb,s Theo định luật cảm ứng điện từ thì trong khung sẽ xuất hiện một xuất điện động cảm ứng có giá trị e' Khi đó 0 0e E eNBSsintφNBScostφeEcostV 2 p wwwwwj suất điện động chậm pha hơn từ thông một góc là . 2 Ta thấy từ thông và suất điện động vuông pha nên có hệ thức độc lập 22 00 Φe + = 1 ΦE Bây giờ nếu ta nối với mạch ngoài một điện trở R và giả sử khung dây có điện trở rất nhỏ gần bằng 0 thì trong trong mạch sẽ xuất hiện một dòng điện xoay chiều. + Theo định luật Ohm cho toàn mạch thì cường độ dòng điện và hiệu điện thế 2 đầu đoạn mạch là với (r0) 0 e0i 0u U NBS i = cost + = Icost + Ae Ri = R + r u = NBScost + - = Ucost + Vu = e - ir 2 1442443 Kết luận: Vậy dòng điện xoay chiều và hiệu điện thế xoay chiều đều có dạng là 1 dao động điều hòa. Dựa trên hiện tượng cảm ứng điện từ. Mô tả suất điện động xoay chiều khi khung dây MNPQ quay trong từ trường CÂU HỎI TRẮC NGHIỆM NHIỀU PHƯƠNG ÁN LỰA CHỌN CHỦ ĐỀ 6 NGUYÊN TẮC TẠO RA DÒNG ĐIỆN XOAY CHIỀU
Câu 1: Nguyên tắc tạo ra dòng điện xoay chiều dựa trên hiện tượng A. tạo ra từ trường quay. B. cảm ứng điện từ. C. quang điện. D. tự cảm. Câu 2: Suất điện động e100cos100tV có giá trị cực đại là A. 50 V. B. 100 V. C. 100 V. D. 50 V. Câu 3: Suất điện động cảm ứng do máy phát điện xoay chiều một pha tạo ra có biểu thức e2202cos100tV 4 . Giá trị cực đại của suất điện động này là A. 2202 V. B. 1102 V. C. 110 V. D. 220 V. Hướng dẫn giải Giá trị cực đại của suất điện động là 0.E2202 V Câu 4: Từ thông xuyên qua một khung dây dẫn phẳng biến thiên điều hoà theo thời gian theo quy luật 01Φsint làm cho trong khung dây xuất hiện một suất điện động cảm ứng 02eEsint. Hiệu số 21 nhận giá trị là A. 0. B. . 2 C. . 2 D. . Hướng dẫn giải Ta có 0101 2111 eΦΦsint 2coEt 22 s Câu 5: Cường độ dòng điện trong khung dây kín sẽ đạt giá trị lớn nhất khi mặt phẳng khung dây và đường sức từ trường A. tạo với nhau một góc 45 0 . B. vuông góc với nhau. C. song song với nhau. D. tạo với nhau một góc 30 0 . Hướng dẫn giải Ta có maxmaxIENBScos10 Mặt phẳng khung dây vuông góc với đường sức từ trường. Câu 6: Một khung dây dẫn phẳng dẹt hình chữ nhật có diện tích 60 cm 2 , quay đều quanh một trục đối xứng (thuộc mặt phẳng khung) trong từ trường đều có véc tơ cảm ứng từ vuông góc với trục quay và có độ lớn 0,4 T. Từ thông cực đại qua khung dây là A. 31,2.10Wb. B. 34,8.10Wb. C. 32,4.10Wb. D. 30,6.10Wb. Hướng dẫn giải Ta có 43 0BS0,4.60.102,4.10 Wb.
Câu 7: Khi từ thông qua khung dây dẫn có biểu thức 0cost 2 thì trong khung dây xuất hiện một suất điện động cảm ứng có biểu thức 0eEcost. Biết 00,E và là các hằng số dương. Giá trị của là A. rad. B. 2 rad. C. 0 rad. D. 2 rad. Hướng dẫn giải Ta có 00E= ωΦ/0000costeEsintEsintEcost. 222 Câu 8: Một khung dây dẫn phẳng dẹt hình chữ nhật có 250 vòng dây, diện tích mỗi vòng 250 cm. Khung dây quay đều quanh một trục đối xứng (thuộc mặt phẳng của khung), trong từ trường đều có vectơ cảm ứng từ vuông góc với trục quay và có độ lớn 0,02 T. Từ thông cực đại qua khung dây là A. 0,025Wb. B. 0,15Wb. C. 1,5Wb. D. 15Wb. Hướng dẫn giải Từ thông cực đại qua khung dây 43 0NBS250.50.10.0,0225.10 Wb. Câu 9: Một khung dây dẫn phẳng dẹt hình chữ nhật có 500 vòng dây, diện tích mỗi vòng 254 cm. Khung dây quay đều quanh một trục đối xứng (thuộc mặt phẳng của khung), trong từ trường đều có vectơ cảm ứng từ vuông góc với trục quay và có độ lớn 0,2 T. Từ thông cực đại qua khung dây là A. 0,54Wb. B. 0,81Wb. C. 1,08Wb. D. 0,27Wb. Hướng dẫn giải Từ thông cực đại qua khung dây 43 0NBS500.54.10.0,225.10 Wb. Câu 10: Một vòng dây phẳng có đường kính 10 cm đặt trong từ trường đều có độ lớn cảm ứng từ bằng 1 T. Khi véctơ cảm ứng từ B ur hợp với vectơ pháp tuyển của mặt mặt phẳng khung dây một góc 060 thì từ thông gởi qua vòng dây có độ lớn là A. –31,25.10Wb. B. 0,005Wb. C. 12,5Wb. D. 50Wb. Hướng dẫn giải Từ thông gởi qua vòng dây có độ lớn 024311 BScos60.5.10.1,25.10Wb. 2 Câu 11: Một khung dây dẫn phẳng, hình chữ nhật, diện tích 100 cm 2 , gồm 500 vòng dây, quay đều với tốc độ 50 vòng/giây quay quanh một trục cố định ∆ trong từ trường đều có cảm ứng từ Br .
Biết ∆ nằm trong mặt phẳng khung dây và vuông góc với B.r Suất điện động hiệu dụng trong khung là 200 V. Độ lớn của Br gần với giá trị nào nhất? A. 0,18 T. B. 0,72 T. C. 0,36 T. D. 0,51 T. Hướng dẫn giải Tốc độ góc của khung 100 rad/s. Ta có NBSE2 EB0,18 T. NS2 Câu 12: Một khung dây dẫn quay đều với tốc độ 150 vòng/phút quanh một trục trong một từ trường đều có cảm ứng từ Bur vuông góc với trục quay của khung. Từ thông cực đại gửi qua khung là 10 Wb. Suất điện động hiệu dụng trong khung là A. 252 V. B. 25 V. C. 50 V. D. 502 V. Hướng dẫn giải Tần số góc quay của khung dây 2n2.150 5 rad/s. 6060 Suất điện động hiệu dụng của khung 0 10 5. E252V. 22 Câu 13: Từ thông qua một khung dây dẫn kín có biểu thức 2Φcos100tWb. Suất điện động cảm ứng xuất hiện trong khung dây có giá trị hiệu dụng bằng A. 200 V. B. 2002 V. C. 1002 V. D. 100 V. Hướng dẫn giải Suất điện động hiệu dụng xuất hiện trong khung dây 0 2 100. Φ E1002V. 22 Câu 14: Một khung dây dẫn quay đều xung quanh một từ trường đều có cảm ứng từ vuông góc với trục quay của khung. Từ thông qua khung biến đổi theo phương trình 0costWb. Suất điện động cực đại trong khung được tính bằng công thức A. 0 0E. B. 00E. C. 2 00E. D. 0 0 E. Hướng dẫn giải Suất điện động cực đại trong khung 00E.