Giải thích hoạt động của đèn pin lắc ở hình 11.1.
Bài 11. Cảm ứng điện từ. Nguyên tắc tạo ra dòng điện xoay chiều
Luyện tập 2 (SGK Cánh Diều - Trang 59)
Thảo luận (1)
Luyện tập 1 (SGK Cánh Diều - Trang 59)
Treo nam châm vĩnh cửu lên giá thí nghiệm bằng một sợi dây mềm. Đặt một cuộn dây dẫn kín phía dưới nam châm vĩnh cửu (hình 11.6).a) Nêu cách tiến hành thí nghiệm để làm xuất hiện dòng điện cảm ứng trong cuộn dây dẫn kín.b) Phân tích sự thay đổi của số đường sức từ xuyên qua tiết diện cuộn dây dẫn kín trong quá trình chuyển động của nam châm vĩnh cửu.c) Nêu một số cách để nhận biết sự xuất hiện của dòng điện cảm ứng trong thí nghiệm này.
Đọc tiếp
Treo nam châm vĩnh cửu lên giá thí nghiệm bằng một sợi dây mềm. Đặt một cuộn dây dẫn kín phía dưới nam châm vĩnh cửu (hình 11.6).
a) Nêu cách tiến hành thí nghiệm để làm xuất hiện dòng điện cảm ứng trong cuộn dây dẫn kín.
b) Phân tích sự thay đổi của số đường sức từ xuyên qua tiết diện cuộn dây dẫn kín trong quá trình chuyển động của nam châm vĩnh cửu.
c) Nêu một số cách để nhận biết sự xuất hiện của dòng điện cảm ứng trong thí nghiệm này.
Thảo luận (1)Hướng dẫn giảia. Di chuyển nam châm vĩnh cửu lại gần hoặc ra xa cuộn dây dẫn kín hoặc di chuyển cuộn dây lại gần hoặc ra xa nam châm vĩnh cửu.
b. Khi di chuyển nam châm vĩnh cửu lại gần cuộn dây hoặc cuộn dây lại gần nam châm vĩnh cửu thì số đường sức từ qua tiết diện cuộn dây tăng lên.
- Khi di chuyển nam châm vĩnh cửu ra xa cuộn dây hoặc cuộn dây ra xa nam châm vĩnh cửu thì số đường sức từ qua tiết diện cuộn dây giảm xuống.
c. Dùng kim điện kế, ampe kế, bóng đèn LED, cảm biến từ.
(Trả lời bởi Nguyễn Quốc Đạt)
Luyện tập 3 (SGK Cánh Diều - Trang 60)
Mô tả sự thay đổi số đường sức từ xuyên qua tiết diện của cuộn dây dẫn kín trong một vòng quay của nam châm ở hình 11.7.
Thảo luận (1)Hướng dẫn giảiKhi cực Bắc (N) của nam châm lại gần cuộn dây thì số đường sức từ xuyên qua tiết diện S của cuộn dây tăng lên. Khi cực Bắc (N) ra xa cuộn dây thì số đường sức từ qua tiết diện S của cuộn dây giảm dần.
Cứ tiếp tục như vậy, khi nam châm quay liên tục thì số đường sức từ xuyên qua tiết diện S của cuộn dây luân phiên tăng, giảm.
(Trả lời bởi Nguyễn Quốc Đạt)
Tìm hiểu thêm (SGK Cánh Diều - Trang 59)
Để làm thay đổi số đường sức từ qua tiết diện của cuộn dây dẫn kín, ta có thể thay đổi tiết diện của cuộn dây dẫn kín. Nêu phương án thí nghiệm để kiểm tra cách tạo ra dòng điện cảm ứng trong trường hợp này.
Thảo luận (1)Hướng dẫn giảiPhương án thí nghiệm: Thí nghiệm về dòng điện cảm ứng bằng cách thay đổi tiết diện của cuộn dây.
- Chuẩn bị: Một cuộn dây dẫn mềm có tiết diện dễ dàng thay đổi khi bóp mạnh (1); thanh nam châm vĩnh cửu (2); điện kế (3); kẹp giữ (4) và các dây nối.
- Tiến hành:
Bố trí thí nghiệm như hình dưới đây:
Bóp mạnh cuộn dây dẫn, quan sát kim điện kế khi cuộn dây dẫn bị giảm tiết diện.
- Nhận xét:
+ Khi tiết diện của cuộn dây giảm (tăng) thì số đường sức từ xuyên qua tiết diện cuộn dây giảm (tăng).
=> Khi số đường sức biến thiên, xung quanh cuộn dây xuất hiện sự thay đổi của từ trường, từ đó tạo ra một lực điện động trong cuộn dây. Sự thay đổi này tạo ra một dòng điện cảm ứng trong cuộn dây.
(Trả lời bởi Nguyễn Quốc Đạt)
Thí nghiệm mục III.1 (SGK Cánh Diều - Trang 60)
Chuẩn bịNam châm vĩnh cửu có thể quay quanh trục cố định, cuộn dây dẫn kín có hai đèn LED đỏ và xanh.Tiến hành thí nghiệm và thảo luận- Bố trí thí nghiệm như hình 11.7.- Cho nam châm quay.- Quan sát hai đèn LED, ghi kết quả quan sát vào vở theo bảng 11.1.- Từ bảng kết quả, rút ra nhận xét về chiều của dòng điện cảm ứng xuất hiện trong cuộn dây dẫn kín.
Đọc tiếp
Chuẩn bị
Nam châm vĩnh cửu có thể quay quanh trục cố định, cuộn dây dẫn kín có hai đèn LED đỏ và xanh.
Tiến hành thí nghiệm và thảo luận
- Bố trí thí nghiệm như hình 11.7.
- Cho nam châm quay.
- Quan sát hai đèn LED, ghi kết quả quan sát vào vở theo bảng 11.1.
- Từ bảng kết quả, rút ra nhận xét về chiều của dòng điện cảm ứng xuất hiện trong cuộn dây dẫn kín.
Thảo luận (1)Hướng dẫn giải
Đèn LED
Nam châm
Đỏ
Xanh
Cực bắc quay lại gần cuộn dây dẫn kín
sáng
Cực bắc quay ra xa cuộn dây dẫn kín
sáng
Cực nam quay lại gần cuộn dây dẫn kín
sáng
Cực nam quay ra xa cuộn dây dẫn kín
sáng
Chiều của dòng điện cảm ứng xuất hiện trong cuộn dây dẫn kín là dòng điện xoay chiều.
(Trả lời bởi Nguyễn Quốc Đạt)
Thí nghiệm mục III.2 (SGK Cánh Diều - Trang 61)
Chuẩn bị
Mô hình máy phát điện xoay chiều.
Tiến hành thí nghiệm và thảo luận
- Quay tay quay để cuộn dây dẫn quay trong từ trường của nam châm.
- Quan sát sự sáng tối của các đèn LED. Giải thích cách đưa dòng điện xoay chiều ra mạch ngoài mà dây không bị xoắn.
Thảo luận (1)Hướng dẫn giải- Hai đèn LED thay phiên nhau sáng liên tục.
- Cách đưa dòng điện xoay chiều ra mạch ngoài mà dây không bị xoắn: Khi khung dây dẫn quay trong từ trường, dòng điện cảm ứng sẽ xuất hiện trong khung dây. Dòng điện này sẽ đi qua hai lá đồng và vành kim loại, tạo thành mạch kín. Do đó, dòng điện sẽ được dẫn ra mạch ngoài.
(Trả lời bởi Nguyễn Quốc Đạt)
Tìm hiểu thêm 1 (SGK Cánh Diều - Trang 61)
Tìm hiểu và nêu một số cách để tạo ra sự quay đều giữa nam châm và cuộn dây dẫn kín ở các máy phát điện xoay chiều trong thực tiễn.
Thảo luận (1)Hướng dẫn giảiNêu một số cách để tạo ra sự quay đều giữa nam châm và cuộn dây dẫn kín ở các máy phát điện xoay chiều trong thực tiễn.
- Gắn cánh quạt trên rotor tạo lực đẩy gió, giúp máy phát điện quay đều.
- Sử dụng AVR để duy trì điện áp đầu ra ổn định, giữ tốc độ quay ổn định.
- Sử dụng bộ điều khiển để duy trì và điều chỉnh tốc độ quay của máy phát điện.
(Trả lời bởi Nguyễn Quốc Đạt)
Tìm hiểu thêm 2 (SGK Cánh Diều - Trang 61)
Kể tên một số nhà máy phát điện ở Việt Nam. Tìm hiểu cách tạo ra dòng điện xoay chiều ở những nhà máy phát điện đó.
Thảo luận (1)Hướng dẫn giảiMột số nhà máy phát điện ở Việt Nam bao gồm:
- Nhà máy thủy điện: Nhà máy thủy điện Sơn La, nhà máy thủy điện Hòa Bình, nhà máy thủy điện Lai Châu, ….
Hoạt động dựa trên sự chuyển hóa năng lượng dòng chảy thành năng lượng điện. Dòng nước chảy mạnh từ trên cao xuống làm quay tuabin của máy phát điện, tạo ra điện năng.
- Nhà máy nhiệt điện: Nhà máy nhiệt điện Vũ Áng 1, nhà máy nhiệt điện sông Hậu, nhà máy nhiệt điện Long Phú, ….
Hoạt động dựa trên sự chuyển hóa năng lượng nhiệt thành năng lượng điện. Nhiệt năng được tạo ra từ việc đốt cháy nhiên liệu hóa thạch. Sau đó nhiệt năng này làm cho nước bay hơi từ đó hơi làm quay tuabin. Tuabin được gắn với máy phát điện để tạo ra điện năng.
(Trả lời bởi Nguyễn Quốc Đạt)
Vận dụng (SGK Cánh Diều - Trang 61)
Dynamo ở xe đạp là bộ phận tạo ra dòng điện để làm đèn phát sáng. Cấu tạo của dynamo được mô tả như hình 11.10. Khi cho núm xoay của dynamo tiếp xúc với bánh xe, bánh xe quay khiến cho núm xoay quay theo. Hiện nay, dynamo được nối với bộ phận lưu trữ năng lượng để đèn có thể sáng ngay cả khi núm xoay không quay. Giải thích cách tạo ra dòng điện của thiết bị này.
Đọc tiếp
Dynamo ở xe đạp là bộ phận tạo ra dòng điện để làm đèn phát sáng. Cấu tạo của dynamo được mô tả như hình 11.10. Khi cho núm xoay của dynamo tiếp xúc với bánh xe, bánh xe quay khiến cho núm xoay quay theo. Hiện nay, dynamo được nối với bộ phận lưu trữ năng lượng để đèn có thể sáng ngay cả khi núm xoay không quay. Giải thích cách tạo ra dòng điện của thiết bị này.
Thảo luận (1)Hướng dẫn giảiKhi núm xoay của dynamo tiếp xúc với bánh xe, bánh xe quay làm núm xoay quay theo, nam châm được gắn vào trục quay của núm xoay nên nam châm cũng quay và quay trong cuộn dây dẫn làm số đường sức từ xuyên qua cuộn dây thay đổi liên tục, làm xuất hiện dòng điện cảm ứng trong mạch điện và bóng đèn sáng lên.
(Trả lời bởi Nguyễn Quốc Đạt)
Câu hỏi 4 (SGK Cánh Diều - Trang 60)
Nếu nam châm chuyển động dọc theo trục của cuộn dây dẫn kín đứng yên theo một chiều thì các đèn LED phát sáng như thế nào?
Thảo luận (1)Hướng dẫn giảiNếu nam châm chuyển động dọc theo trục của cuộn dây dẫn kín đứng yên theo một chiều thì 1 đèn LED phát sáng.
(Trả lời bởi Nguyễn Quốc Đạt)