Khi bước vào lớp 9, các em sẽ được học về dòng điện xoay chiều. Đây là kiến thức quan trọng môn Vật lý, nó không chỉ được áp dụng trên sách vở mà còn rất tốt để áp dụng vào đời sống hàng ngày. Hầu hết các em đều nắm bắt được dòng điện là gì? Nhưng có câu hỏi mà rất nhiều em thắc mắc chính là “cách tạo ra dòng điện xoay chiều là gì?”. Do đó, để hiểu được vấn đề này, các em hãy đọc bài viết dưới đây nhé.
Xem thêm:
Công thức oxit cao nhất của lưu huỳnh và bài tập có đáp án
Công thức tính tiết diện dây dẫn, bảng tra tiết diện và bài tập
Công thức tính trọng lượng riêng và bài tập có lời giải
Công thức tính mét khối nước trong bể có ví dụ minh họa
Kiến thức tổng quan về dòng điện xoay chiều
Dòng điện xoay chiều là dòng điện có chiều và cường độ biến đổi điều hòa theo thời gian, các biến đổi này thường sẽ tuần hoàn theo một chu kỳ nhất định. Thông thường dỏng điện xoay chiều tạo ra từ những máy phát điện xoay chiều, hoặc khi biến đổi từ nguồn điện một chiều là do một mạch điện tử có tên gọi là bộ nghịch lưu dùng các thyristor.
Đồ dùng quen thuộc có trong mỗi gia đình chúng ta thường sử dụng nguồn điện xoay chiều như máy lạnh, máy giặt, tủ lạnh…
Trong ngành kỹ thuật điện, nguồn điện xoay chiều được viết tắt là AC [Altemating Current] và ký hiệu là ~ [dấu ngã]
Tổng hợp 2 cách tạo ra dòng điện xoay chiều
Muốn tạo ra dòng điện xoay chiều bạn cần thực hiện theo 2 cách như sau:
- Cách thứ nhất: Đặt một cuộn dây dẫn quay bên trong từ trường: Cho 1 cuộn dây dẫn kín quay quanh 1 trục thẳng đứng trong từ trường của 1 nam châm.
- Cách thứ hai: Đặt nam châm quay xung quanh trước cuộn dây dẫn kín.
Chỉ cần làm theo đúng 2 cách tạo ra dòng điện xoay chiều ở trên vừa đơn giản mà sẽ thành công ngay từ lần đầu tiên.
Công dụng của dòng điện xoay chiều
- Tác dụng quang: Điều minh chứng cho tác dụng quang của dòng điện xoay chiều chính là những loại bóng đèn phát sáng như bóng đèn của bút thử điện, bóng đèn dây tóc, bút đèn thử điện…
- Tác dụng từ: Rất dễ dàng để nhận thấy được tác dụng từ là khi cuộn dây hút đinh sắt vào. Ngoài ra, tác dụng từ của cuộn dây lên nam châm cũng thay đổi khi dòng điện đó đổi chiều
- Tác dụng nhiệt: Chúng ta có thể sẽ cảm nhận được nhiệt lượng từ bóng đèn khi nó bắt đầu hoạt động. Đây chính là tác dụng nhiệt. Một số sản phẩm có tác dụng nhiệt như bàn là ủi đồ, lò sưởi điện…
Trên đây là kiến thức về dòng điện xoay chiều, công dụng và cách tạo ra dòng điện xoay chiều đơn giản nhất. Môn vật lý rất quan trọng, nó sẽ giúp các em áp dụng thực tế vào việc sửa chữa điện trong nhà. Do vậy, các em cần phải nắm vững kiến thức của môn học này nhé.
15:09:0411/03/2022
Như các em thấy, trong mỗi gia đình chúng ta có rất nhiều đồ dùng là các thiết bị sử dụng nguồn điện xoay chiều như máy lạnh, máy giặt, tủ lạnh, tivi,...
Nội dung bài viết này giúp các em biết được Dòng điện xoay chiều là gì? Thí nghiệm, Nguyên tắc và cách tạo ra dòng điện xoay chiều?
I. Chiều của dòng điện cảm ứng
1. Thí nghiệm
- Mắc vào hai đầu của một cuộn dây dẫn hai đèn LED [một đèn màu đỏ, một đèn màu vàng] song song và ngược chiều như hình sau:
- Khi đưa nam châm từ ngoài vào trong cuộn dây thì số đường sức từ qua tiết diện S của cuộn dây tăng lên, một đèn LED sáng lên [giả sử đó là đèn màu đỏ]
- Khi kéo nam châm từ trong ra ngoài cuộn dây, số đường sức từ xuyên qua tiết diện S của cuộn dây giảm, đèn thứ hai sáng lên [đèn màu vàng].
Vì ban đầu hai đèn LED [một màu đỏ, một màu vàng] mắc song song và ngược chiều nhau nên từ kết quả thực nghiệm trên ta rút ra được: Dòng điện cảm ứng trong hai trường hợp trên ngược nhau.
2. Kết luận
- Dòng điện cảm ứng trong cuộc dây dẫn kín 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.
3. Dòng điện xoay chiều
- Nếu ta liên tục lần lượt đưa nam châm vào và kéo nam châm ra khỏi cuộn dây dẫn kín thì trong cuộn dây xuất hiện dòng điện luân phiên đổi chiều.
- Dòng điện luân phiên đổi chiều như trên gọi là dòng điện xoay chiều.
II. Cách tạo ra dòng điện xoay chiều
• Có 2 cách tạo ra dòng điện xoay chiều:
- Cách thứ nhất: Đặt nam châm quay xung quanh trước cuộn dây dẫn kín.
- Cách thứ hai: Đặt một cuộn dây dẫn quay bên trong từ trường: Cho 1 cuộn dây dẫn kín quay quanh 1 trục thẳng đứng trong từ trường của 1 nam châm.
1. Cho nam châm quay trước cuộn dây dẫn kín
- Bố trí thí nghiệm như hình sau:
* Câu C2 trang 91 SGK Vật Lý 9: Hãy phân tích xem số đường sức từ xuyên qua tiết diện S của cuộn dây biến đổi như thế nào khi nam châm quay quanh một trục thẳng đứng trước cuộn dây dẫn. Từ đó suy ra dòng điện cảm ứng xuất hiện trong cuộn dây có chiều biến đổi như thế nào khi nam châm quay. Làm thí nghiệm để kiểm tra dự đoán.
> Lời giải:
- Khi cực N của nam châm lại gần cuộn dây thì số đường sức từ xuyên qua tiết diện S của cuộn dây tăng. Khi cực N ra xa cuộn dây thì số đường sức từ qua S giảm. Do vậy khi nam châm quay liên tục thì số đường sức từ xuyên qua tiết diện S luân phiên tăng, giảm. Khi đó dòng điện cảm ứng xuất hiện trong cuộn dây là dòng điện xoay chiều [tức là đổi chiều 2 lần sau mỗi vòng quay của nam châm].
2. Cho cuộn dây dẫn quay bên trong từ trường
* Câu C3 trang 91 SGK Vật Lý 9: Trên hình 33.3 SGK [hình dưới câu hỏi] vẽ một cuộn dây dẫn kín có thể quay quanh một trục thẳng đứng trong từ trường của một nam châm. Hãy phân tích xem số đường sức từ xuyên qua tiết diện s của cuộn dây biến đổi như thế nào khi cuộn dây quay, từ đó suy ra nhân xét về chiểu của dòng điện cảm ứng xuất hiện trong cuộn dây dẫn.
- Khi cuộn dây quay từ vị trí 1 sang vị trí 2 [quay ¼ vòng] thì số đường sức từ xuyên qua tiết diện S của cuộn dây tăng dần đến lớn nhất tại vị trí 2. Dòng điện cảm ứng xuất hiện trong cuộn dây dẫn theo một chiều nào đó.
- Khi cuộn dây từ vị trí 2 quay tiếp ¼ vòng thì số đường từ xuyên qua tiết diện S của cuộn dây giảm về nhỏ nhất tại ví trí mặt phẳng khung dây trùng với vị trí 1. Dòng điện cảm ứng xuất hiện trong cuộn dây dẫn theo một chiều nào đó nhưng ngược lại lúc đầu.
- Nếu cuộn dây quay liên tục thì số đường sức từ xuyên qua tiết diện S luân phiên tăng, giảm. Như vậy sau mỗi vòng quay dòng điện cảm ứng đổi chiều 2 lần. Vậy dòng điện cảm ứng xuất hiện trong cuộn dây là dòng điện xoay chiều.
3. Kết luận
- 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 xuất hiện dòng điện cảm ứng xoay chiều.
III. Vận dụng
* Câu C4 trang 92 SGK Vật Lý 9: Trên hình 33.4 SGK vẽ một cuộn dây dẫn kín có thể quay trong từ trường của một nam châm. Hai đèn LED khác màu, mắc song song ngược chiều vào hai đầu cuộn dây vào cùng một vị trí. Khi cho cuộn dây quay, hai bóng đèn bật sáng, vạch ra 2 nửa vòng sáng đối diện nhau. Giải thích tại sao mỗi bóng đèn lại chỉ sáng trên nửa vòng tròn.
- Khi khung quay 1/4 vòng tròn thì số đường sức từ qua khung tăng, một trong hai đèn LED sáng. Trên 1/4 vòng tròn sau, số đường sức từ giảm nên dòng điện đổi chiều, đèn thứ hai sáng. Quá trình lặp lại cho nửa vòng tiếp theo. Như vậy sau một vòng quay mỗi bóng đèn sẽ chỉ sáng trên nửa vòng tròn.
[Thực ra, ở đây còn có sự đổi chiều của đường sức từ xuyên qua tiết diện S của cuộn dây. Tuy nhiên, nội dung kiến thức này các em chưa học nên chúng ta bỏ qua không xét]
Trên đây KhoiA.Vn đã giới thiệu với các em về Thí nghiệm, Nguyên tắc, Cách tạo ra dòng điện xoay chiều. Hy vọng bài viết giúp các em hiểu rõ hơn. Nếu có câu hỏi hay góp ý các em hãy để lại bình luận dưới bài viết, chúc các em thành công.