Tiêu đề CHỦ ĐỀ. HIỆN TƯỢNG CẢM ỨNG ĐIỆN TỪ - DÒNG ĐIỆN XOAY CHIỀU – MÁY BIẾN THẾ - TRUYỀN TẢI ĐIỆN NĂNG ĐI XA.pdf ✅

Trang 1 CHỦ ĐỀ. HIỆN TƢỢNG CẢM ỨNG ĐIỆN TỪ - DÒNG ĐIỆN XOAY CHIỀU – MÁY BIẾN THẾ - TRUYỀN TẢI ĐIỆN NĂNG ĐI XA Mục tiêu  Kiến thức + Phát biểu được định nghĩa hiện tượng cảm ứng điện từ + Phát biểu được điều kiện xuất hiện dòng điện cảm ứng + Mô tả được các cách tạo ra dòng điện cảm ứng + Trình bày được sự phụ thuộc của chiều dòng điện cảm ứng vào sự biến đổi của số đường sức từ qua tiết diện S của cuộn dây + Trình bày được khái niệm dòng điện xoay chiều và các tác dụng của dòng điện xoay chiều + Trình bày được cấu tạo và nguyên tắc hoạt động của máy phát điện xoay chiều + Viết được công thức của máy biến áp và giải thích được các đại lượng có trong công thức + Viết được biểu thức tính công suất hao phí do tỏa nhiệt trên đường dây và cách làm giảm hao phí khi truyền tải điện năng  Kĩ năng + Vận dụng các kiến thức về cảm ứng điện từ để giải thích một số hiện tượng trong đời sống + Vận dụng được công thức máy biến áp để làm bài toán truyền tải điện năng
Trang 2 I. LÍ THUYẾT TRỌNG TÂM 1. Hiện tƣợng cảm ứng điện từ Khi số đường sức từ xuyên qua tiết diện S của cuộn dây dẫn kín biến thiên thì trong cuộn dây xuất hiện dòng điện cảm ứng. Hiện tượng này gọi là hiện tượng cảm ứng điện từ Trong thực tế, để thay đổi số đường sức từ xuyên qua cuộn dây, người ta thường tạo ra sự chuyển động tương đối giữa cuộn dây và nam châm. 2. Dòng điện xoay chiều Ứng dụng quan trọng nhất của hiện tượng cảm ứng điện từ đó là tạo ra dòng điện xoay chiều. Dòng điện cảm ứng trong cuộn dây dẫn khi đổi chiều khi số đường sức từ xuyên qua tiết diện S của cuộn dây đang tăng mà chuyển sang giảm hoặc ngược lại đang giảm mà chuyển sang tăng. Dòng điện xoay chiều có tác dụng nhiệt, quang và từ Để tạo ra dòng điện xoay chiều người ta sử dụng máy phát điện xoay chiều. Máy phát điện xoay chiều có cấu tạo gồm hai bộ phận chính:  Bộ phận tạo ra từ trường: nam châm điện hoặc nam châm vĩnh cửu  Bộ phận tạo ra dòng điện cảm ứng : cuộn dây 3. Truyền tải điện năng đi xa Điện năng được sản xuất từ các nhà máy điện, khi truyền tải về nơi tiêu thụ bằng đường dây dẫn sẽ có một phần điện năng bị hao phí do hiện tượng tỏa nhiệt trên đường dây. Công suất của dòng điện: P U I  . Công suất tỏa nhiệt (hao phí): 2 P I R hp  Hay : Khi cho cuộn dây dẫn kín quay trong từ trường của nam châm hay cho nam châm quay trước cuộn dây dẫn thì trong cuộn dây có thể xuất hiện dòng điện cảm ứng xoay chiều. Do dòng điện xoay chiều liên tục đổi chiều nên lực từ của dòng điện tác dụng lên kim nam châm cũng liên tục đổi chiều. Một trong hai bộ phận của máy phát điện đứng yên gọi là stato, bộ phận còn lại quay gọi là rôto. Dùng ampe kế hoặc vôn kế xoay chiều có kí hiệu AC (hay ~) để đo các giá trị hiệu dụng của cường độ và hiệu điện thế xoay chiều. Khi mắc ampe kế và vôn kế xoay chiều vào mạch điện xoay chiều không cần phân biệt chốt của chúng Từ biểu thức tính công suất hao phí, để giảm hao
Trang 3 2 2 . hp P R P U  4. Máy biến thế Máy biến thế là thiết bị dùng để biến đổi hiệu điện thế xoay chiều. Máy biến thế có cấu tạo gồm:  Hai cuộn dây dẫn có số vòng dây khác nhau, đặt cách điện với nhau.  Một lõi sắt (hay thép) có pha silic chung cho cả hai cuộn dây. Công thức máy biến thế. Gọi số vòng dây của cuộn sơ cấp và cuộn thứ cấp lần lượt là 1 n và 2 n , hiệu điện thế giữa hai đầu cuộn sơ cấp và thứ cấp lần lượt là U1 và U2 . Ta có: 1 1 2 2 U n U n  Máy biến thế có rất nhiều ứng dụng trong đời sống. trong truyền tải điện năng, người ta dùng máy biến thế để tăng hiệu điện thế lên trước khi truyền tải để giảm hao phí rồi đến nơi tiêu thụ lại dùng máy hạ thế để hạ điện áp xuống phù hợp với nhu cầu sử dụng. phí ta thấy cách tốt nhất là tăng hiệu điện thế U ở nhà máy điện. Điều này có thể được thực hiện bằng máy biến áp. Đường dây tải điện Bắc – Nam ở nước ta có hiệu điện thế 500 000 V, bởi vậy không nên đến gần đường dây vì rất nguy hiểm. Cuộn dây được đặt điện áp vào gọi là cuộn sơ cấp, cuộn còn lại lấy điện áp ra gọi là cuộn thứ cấp Máy biến thế hoạt động dựa trên hiện tượng cảm ứng điện từ Khi hiệu điện thế ở cuộn sơ cấp lớn hơn hiệu điện thế ở cuộn thứ cấp U U 1 2   ta có máy hạ thế, còn khi U U 1 2  ta có máy tăng thế. SƠ ĐỒ HỆ THỐNG HÓA
Trang 4 II. CÁC DẠNG BÀI TẬP Dạng 1: Hiện tƣợng cảm ứng điện từ. Dòng điện xoay chiều Phƣơng pháp giải Dạng bài tập này chủ yếu là những câu hỏi lí thuyết về hiện tượng cảm ứng điện từ. Do đó các em cần vận dụng linh hoạt những kiến thức lí thuyết để giải thích các hiện tượng và trả lời câu hỏi. Ví dụ mẫu Ví dụ 1 (C5 SGK trang 89): Giải thích vì sao khi quay núm của đinamô thì đèn xe đạp lại sáng? Hƣớng dẫn giải Khi quay núm của đinamô, nam châm gắn đồng trục với núm quay theo làm số đường sức từ xuyên qua cuộn dây thay đổi. Do đó trong cuộn dây xuất hiện dòng điện cảm ứng làm sáng đèn. Ví dụ 2: Cách nào dưới đây không thể tạo ra dòng điện? A. Quay nam châm vĩnh cửu trước ống dây dẫn kín. B. Đặt nam châm vĩnh cửu trước ống dây dẫn kín. C. Đưa một cực của nam châm từ ngoài vào trong một cuộn dây dẫn kín. D. Rút cuộn dây ra xa nam châm vĩnh cửu. Hƣớng dẫn giải HIỆN TƢỢNG CẢM ỨNG ĐIỆN TỪ Nam châm MÁY PHÁT ĐIỆN XOAY CHIỀU Tạo ra dòng điện xoay chiều MÁY BIẾN THẾ 1 1 2 2 U n U n  TRUYỀN TẢI ĐIỆN NĂNG Công suất hao phí 2 2 . hp P R P U  Hiệu suất truyền tải .100% P Php H P   Cuộn dây