Bài tập về Máy phát điện xoay chiều
Kiến thức cần nhớ
1. Cấu tạo và hoạt động của máy phát điện xoay chiều
- Máy phát điện xoay chiều có hai bộ phận chính:
+ Nam châm để tạo ra từ trường, có thể là nam châm vĩnh cửu hoặc nam châm điện.
+ Cuộn dây dẫn để tạo ra dòng điện cảm ứng xoay chiều.
Một trong hai bộ phận đó đứng yên gọi là stato, bộ phận còn lại có thể quay được gọi là rôto.
- Có hai loại máy phát điện xoay chiều:
|
|
MPĐXC có cuộn dây quay
|
MPĐXC có nam châm quay
|
|
Giống nhau QUẢNG CÁO |
+ Đều có cuộn dây và nam châm. + Đều có bộ phận quay (rôto) và bộ phận đứng yên (stato).
|
|
|
Khác nhau |
Roto là cuộn dây, stato là nam châm. Ngoài ra còn có bộ phận vành khuyên và thanh quét dùng để lấy điện ra ngoài.
|
Roto là nam châm, stato là cuộn dây. Không có bộ phận vành khuyên và thanh quét.
|
2. Máy phát điện xoay chiều trong kĩ thuật
a) Đặc tính kĩ thuật
- Máy phát điện trong công nghiệp có thể cho dòng điện có cường độ 10kA và hiệu điện thế 10,5kV; đường kính tiết diện ngang của máy đến 4m, chiều dài đến 20m, công suất 110MW.
- Ở Việt Nam, các máy cung cấp điện có tần số 50Hz cho lưới điện quốc gia.
b) Cách làm quay máy phát điện
Có nhiều cách làm quay rôto của máy phát điện: Dùng động cơ nổ, dùng tuabin nước, dùng cánh quạt gió...
Ví dụ:
+ Nhà máy nhiệt điện (dùng động cơ nổ làm quay rôto).
+ Nhà máy thủy điện (dùng tuabin nước làm quay rôto).
+ Nhà máy điện gió (dùng cánh quạt gió làm quay rôto).
Bài tập tự luyện có hướng dẫn
Bài 1 : Máy phát điện xoay chiều bắt buộc phải gồm các bộ phận chính nào để có thể tạo ra dòng điện?
A. Nam châm vĩnh cữu và sợi dây dẫn nối hai cực nam châm.
B. Nam châm điện và sợi dây dẫn nối nam châm với đèn.
C. Cuộn dây dẫn và nam châm.
D. Cuộn dây dẫn và lõi sắt.
Lời giải:
Chọn C.
Máy phát điện xoay chiều bắt buộc phải gồm các bộ phận chính là cuộn dây dẫn và nam châm để có thể tạo ra dòng điện.
Bài.2 : Nối hai cực của máy phát điện xoay chiều với một bóng đèn. Khi quay nam châm của máy phát thì trong cuộn dây của nó xuất hiện dòng điện xoay chiều vì:
A. từ trường trong lòng cuộn dây luôn tăng.
B. số đường sức từ qua tiết diện S của cuộn dây luôn tăng.
C. từ trường trong lòng cuộn dây không biến đổi.
D. số đường sức từ qua tiết diện S của cuộn dây luân phiên tăng giảm.
Lời giải:
Chọn D.
Khi nam châm đứng yên so với cuộn dây dẫn thì số đường sức từ xuyên qua tiết diện S của dây không thay đổi. Chỉ khi nam châm quay thì số đường sức từ đó mới luân phiên tăng giảm nên trong cuộn dây xuất hiện dòng điện cảm ứng xoay chiều.
Bài 3 : Hãy giải thích vì sao đối với máy phát điện xoay chiều có cuộn dây quay, chỉ khi quay cuộn dây thì trong cuộn dây mới có dòng điện xoay chiều.
Lời giải:
Khi cuộn dây dẫn đứng yên so với nam châm thì số đường sức từ xuyên qua tiết diện S của dây không thay đổi. Chỉ khi cuộn dây quay thì số đường sức từ đó mới luân phiên tăng giảm.
Bài 4 : Muốn cho máy phát điện xoay chiều phát điện liên tục thì phải làm thế nào? Hãy vẽ sơ đồ thiết kế một máy phát điện xoay chiều có thể hoạt động liên tục.
Lời giải:
+ Phải làm cho cuộn dây hoặc nam châm quay liên tục. Có thể dùng tay quay, dùng một động cơ (máy nổ, tuabin hơi…) quay rồi dùng dây cuaroa kéo cho trục máy phát điện quay liên tục.
+ Có 2 loại máy phát điện thường dùng là máy phát điện có cấu tạo khung dây quay trong từ trường của nam châm hoặc nam châm quay. Sơ đồ thiết kế là hình 34.1 hoặc 34.2 SGK trang 93.
Bài 5 : Trong máy phát điện xoay chiều, rôto hoạt động như thế nào khi máy làm việc ?
A. Luôn đứng yên.
B. Chuyển động đi lại như con thoi.
C. Luôn quay tròn quanh một trục theo một chiều.
D. Luân phiên đổi chiều quay.
Lời giải:
Chọn C.
Trong máy phát điện xoay chiều, rôto hoạt động luôn quay tròn quanh một trục theo một chiều khi máy làm việc.
Bài 6 : Bộ phận góp điện trong động cơ điện một chiều và trong máy phát điện xoay chiều với cuộn dây quay có nhiệm vụ gì khác nhau ?
Lời giải:
- Trong động cơ điện một chiều: cổ góp điện gồm hai vành bán khuyên, ngoài việc nó có tác dụng làm điện cực đưa dòng điện một chiều vào động cơ, nó còn có tác dụng chỉnh lưu, đổi chiều dòng điện trong khung (rôto) để làm cho khung quay liên tục theo một chiều xác định.
- Trong máy phát điện xoay chiều: cổ góp điện là 2 vành khuyên để lấy điện từ cuộn dây ra để cung cấp điện cho phụ tải bên mạch ngoài.
Bài 7 : Trong máy phát điện xoay chiều có cuộn dây quay, nếu ta thay bộ góp điện gồm hai vành khuyên bằng bộ góp điện gồm hai nửa vành khuyên như trong động cơ điện một chiều thì dòng điện lấy ra có đặc điểm gì? Vì sao?
Lời giải:
Dòng điện lấy ra là dòng điện không đổi vì khi bộ góp điện gồm 2 vành khuyên bằng bộ gồm 2 bán khuyên thì sẽ tạo ra dòng điện có chiều không đổi.
Bài 8 : Lắp một bóng đèn dây tóc vào hai cực của một máy phát điện xoay chiều. Khi máy quay, bóng đèn nhấp nháy (luân phiên sáng tối, xen kẽ). Vì sao?
Lời giải:
Dòng điện tạo ra của máy phát điện là dòng điện cảm ứng xoay chiều, đèn có hiện tượng nhấp nháy là do:
Khi máy phát điện xoay chiều hoạt động thì dòng điện xoay chiều sinh ra có cường độ biến thiên liên tục. Tức là cường độ liên tục thay đổi từ giá trị cực đại (khi đó đèn sáng) đến giá trị bằng 0 (khi đó đèn tắt) → bóng đèn nhấp nháy (luân phiên sáng, tối xen kẽ). Máy phát quay càng chậm thì càng thấy rõ mức độ nhấp nháy của đèn.
Xem thêm các dạng câu hỏi và bài tập liên quan khác:
70 Bài tập về Điện gió - Điện mặt trời - Điện hạt nhân (có đáp án)
70 Bài tập về Định luật bảo toàn năng lượng (có đáp án)
70 Bài tập về Năng lượng và sự chuyển hoá năng lượng (có đáp án)
70 Bài tập Các tác dụng của ánh sáng (2024) có đáp án chi tiết nhất
70 Bài tập về Màu sắc các vật dưới ánh sáng trắng và ánh sáng màu (2024) có đáp án chi tiết nhất
