: Máy phát điện xoay chiều một pha hoạt động dựa trên hiện tượng cảm ứng điện từ. Khi một khung dây hoặc cuộn dây (stato) cắt qua từ trường biến thiên do chuyển động quay của nam châm (rôto), suất điện động cảm ứng sẽ xuất hiện trong cuộn dây. Suất điện động này biến thiên điều hòa theo thời gian. 

Cấu tạo của máy phát điện xoay chiều một pha gồm hai bộ phận chính:

+ Stato là phần cố định, chứa các cuộn dây, nơi sinh ra suất điện động cảm ứng.

+ Rôto là phần quay, có thể là nam châm hoặc cuộn dây, tạo ra từ trường biến thiên qua stato.

Suất điện động cảm ứng trong cuộn dây của stato sẽ xuất hiện khi

Một khung dây dẫn hình chữ nhật gồm 200 vòng, có kích thước 40 cm × 60 cm, được đặt trong từ trường đều có độ lớn cảm ứng từ bằng 0,2 T. Trục quay của khung dây nằm trong mặt phẳng khung dây và vuông góc với các đường sức từ. Khung dây quay đều với tốc độ 1200 vòng/phút. Chọn \({{\text{t}}_{0}}=0\) là thời điểm mặt phẳng khung dây vuông góc với vector cảm ứng từ. Biểu thức suất điện động cảm ứng \(\text{e}\left( \text{t} \right)\) xuất hiện trong khung dây dẫn đó là

Suất điện động cảm ứng trong khung dây do máy phát điện xoay chiều tạo ra có biểu thức:

\(e=220\sqrt{2}\cos \left( 100\pi t+\dfrac{\pi }{4} \right)\)(e tính bằng V, t tính bằng s). Từ thông cực đại qua khung dây bằng bao nhiêu Wb? (Kết quả làm tròn đến hàng phần trăm).

Sử dụng các thông tin sau cho Câu 10 và Câu 11: Một khung dây dẫn phẳng có diện tích S, gồm N vòng dây quay đều với tốc độ góc \(\omega \) quanh trục cố định vuông góc với cảm ứng từ B của từ trường đều (hình bên).

Nối hai đầu khung dây với điện trở R thành một mạch kín, trong mạch sẽ

Hình a) mô tả một chiếc dynamo trên xe đạp có đường kính lốp xe là 650 mm đang chuyển động thẳng đều với tốc độ không đổi v so với mặt đường nhựa. Khi bánh xe quay đều, núm dẫn động và nam châm cũng quay theo, xem hình b). Giả thiết tốc độ tương đối của điểm trên núm dẫn động và điểm tiếp xúc với núm trên bánh xe là bằng không (không có sự trượt của núm dẫn động trên vành bánh xe). Cuộn dây dẫn có số vòng dây là \(N=1250\) vòng, mỗi vòng có tiết diện \(S=2\ c{{m}^{2}}\) và từ trường xuất hiện trong lõi sắt non khi nam châm quay có giá trị trung bình là \(B={{10}^{-2}}\)T. Từ thông qua cuộn dây biên thiến sinh ra dòng điện cảm ứng xuất hiện trong cuộn dây dẫn và thắp sáng bóng đèn với suất điện động hiệu dụng bằng 1,0 V. Cho biết đường kính núm dẫn động là 20 mm. Tốc độ chuyển động v của xe đạp bằng bao nhiêu m/s?

(Kết quả làm tròn đến chữ số hàng phần mười)

Máy phát điện xoay chiều một pha hoạt động dựa trên hiện tượng cảm ứng điện từ. Khi một khung dây hoặc cuộn dây (stato) cắt qua từ trường biến thiên do chuyển động quay của nam châm (rôto), suất điện động cảm ứng sẽ xuất hiện trong cuộn dây. Suất điện động này biến thiên điều hòa theo thời gian. 

Cấu tạo của máy phát điện xoay chiều một pha gồm hai bộ phận chính:

+ Stato là phần cố định, chứa các cuộn dây, nơi sinh ra suất điện động cảm ứng.

+ Rôto là phần quay, có thể là nam châm hoặc cuộn dây, tạo ra từ trường biến thiên qua stato.

Trong máy phát điện xoay chiều một pha, vai trò của stato là:

Một khung dây quay đều quanh trục đối xứng xx’ nằm trong mặt phẳng khung dây, trong một từ trường đều có đường cảm ứng từ vuông góc với trục quay xx’. Để suất điện động cảm ứng cực đại trong khung lên 4 lần thì tốc độ quay của khung phải

Một khung dây dẫn phẳng gồm 250 vòng dây, mỗi vòng có diện tích 50 cm². Khung dây dẫn được đặt trong một từ trường đều có độ lớn cảm ứng từ bằng 0,45 T. Cho khung dây dẫn quay quanh trục nằm trong mặt phẳng khung dây và vuông góc với các đường sức từ. Biết điện trở của khung dây là 5 W. Khi khung dây quay đều quanh trục, cường độ dòng điện cảm ứng hiệu dụng xuất hiện trong khung dây là 1 A. Tốc độ quay của khung dây bằng bao nhiêu vòng/giây? (Làm tròn kết quả đến chữ số hàng đơn vị)

Một khung dây dẫn có diện tích 40 cm² gồm 500 vòng dây, quay đều với tốc độ 3000 vòng/phút trong một từ trường đều có các đường sức từ vuông góc với trục quay của khung (trục quay nằm trong mặt phẳng khung dây dẫn) và có độ lớn cảm ứng từ bằng 0,02 T. Xem khung dây dẫn như một điện trở thuần có điện trở 25 Ω. Nhiệt lượng tỏa ra trên khung dây dẫn trong 5 phút bằng bao nhiêu J (làm tròn kết quả đến chữ số hàng đơn vị)?   

Dòng điện xoay chiều chạy trong một đoạn mạch có đồ thị biểu diễn sự biến thiên của cường độ dòng điện theo thời gian như hình vẽ bên. Trong 1 giây đầu tiên, dòng điện đổi chiều bao nhiêu lần?

Một dây dẫn dài 10 m bọc sơn cách điện, quấn thành khung dây hình chữ nhật phẳng (bỏ qua tiết diện của dây) có chiều dài 20 cm, chiều rộng 5 cm. Cho khung quay đều với tốc độ 10 vòng/s quanh một trục đối xứng trong một từ trường đều có vectơ cảm ứng từ vuông góc với trục quay, có độ lớn B = 0,5 T.

Độ lớn suất điện động cảm ứng cực đại xuất hiện trong khung bằng

Hiện tượng lưu ảnh của mắt là hiện tượng mà cảm giác về ánh sáng của mắt vẫn được não ghi nhận dù ánh sáng không còn truyền vào mắt nữa. Thời gian lưu ảnh trung bình của mắt người vào khoảng 0,1 s. Thông số này rất quan trọng để các kĩ sư thiết kế tần số của mạng điện xoay chiều dùng trong thắp sáng.

Một bóng đèn cần điện áp có độ lớn tối thiểu là 100 V để phát sáng, được đặt vào điện áp xoay chiều có giá trị hiệu dụng là 220 V. Tính tần số tối thiểu của điện áp (theo đơn vị Hz) để mắt người không cảm thấy đèn chớp nháy liên tục, làm ảnh hưởng đến sức khỏe của mắt người. (làm tròn kết quả đến hàng phần trăm)

Sử dụng thông tin sau cho Câu 15 và Câu 16: Một đoạn mạch điện xoay chiều chỉ có điện trở thuần với giá trị 200 Ω. Đặt hiệu điện thế \(u=100\sqrt{2}\text{cos}100\pi t\) (V) vào hai đầu đoạn mạch trên.

Công suất tỏa nhiệt trên điện trở là

Một khung dây dẫn kín có 100 vòng, mỗi vòng có diện tích \(50 \mathrm{~cm}^{2}\), được đặt trong từ trường đều có độ lớn cảm ứng từ \(0,4 \mathrm{~T}\). Cho khung dây quay đều quanh trục \(\Delta\) ( \(\Delta\) nằm trong mặt phẳng khung dây và vuông góc với vectơ cảm ứng từ) với tốc độ 12 vòng/giây. Điện trở của khung dây là \(1,6 \Omega\). Chọn gốc thời gian \(\mathrm{t}=0\) là thời điểm vectơ cảm ứng từ cùng phương, cùng chiều với vectơ đơn vị pháp tuyến của mặt phẳng khung dây. Biểu thức cường độ dòng điện chạy trong khung dây dẫn kín đó là

Máy phát điện xoay chiều biến đổi

Một đoạn mạch điện xoay chiều chỉ có điện trở thuần với giá trị 200 Ω. Đặt hiệu điện thế \(u=100\sqrt{2}\text{cos}100\pi t\) (V) vào hai đầu đoạn mạch trên.

Tần số của dòng điện chạy trong mạch là

Giữa hai đầu một điện trở R=100 Ω có một điện áp xoay chiều \(u=200cos\left( 2\pi ft \right)\) V. Giá trị hiệu ụng của cường độ dòng điện xoay chiều chạy qua điện trở là

Sử dụng các thông tin sau cho Câu 25 và Câu 26: Một dây dẫn thẳng nằm ngang, được dùng để truyền tải dòng điện xoay chiều đi xa. Cường độ dòng điện hiệu dụng trong dây dẫn này là 106 A.

Cường độ dòng điện cực đại trong dây dẫn trên là bao nhiêu ampc (làm tròn kết quả đến chữ số hàng đơn vị)?

Một khung dây dẫn kín phẳng có N vòng, diện tích mỗi vòng là S (m2), có thể quay đều với tần số góc w (rad/s) quanh trục D như hình bên.

Biết tại thời điểm t = 0 thì góc hợp bởi vector cảm ứng từ và vector pháp tuyến của khung dây dẫn là \({{\text{ }\!\!\varphi\!\!\text{ }}_{0}}\) (rad); điện trở của khung dây dẫn là r (W).

Chọn chiều dương là chiều quay của khung dây.

Hình bên dưới mô tả một máy phát điện xoay chiều đơn giản. Máy phát điện xoay chiều gồm hai bộ phận chính là phần cảm và phần ứng.

Máy phát điện hoạt động dựa trên...

Hình bên mô tả một dynamo gắn trên xe đạp và sơ đồ cấu tạo của nó. Khi xe đạp chạy, bánh xe làm cho núm dẫn động quay, kéo theo nam châm quay. Khi đó trong cuộn dây xuất hiện dòng điện, làm cho bóng đèn mắc nối tiếp với cuộn dây sáng lên.

Dòng điện chạy qua bóng đèn là dòng điện gì, độ sáng của bóng đèn thay đổi như thế nào khi xe đạp tăng tốc độ?