Bài tập Máy phát điện xoay chiều: Giải bài 1, 2, 3, 4 trang 94 SGK Vật lí 12 bài 17

Nội dung bài viết này các em sẽ vận dụng kiến thức lý thuyết ở trên để giải một số bài tập vận dụng về máy phát điện xoay chiều: Giải bài 1, 2, 3, 4 trang 94 Vật lý 12 bài 17, qua đó rèn luyện được kỹ năng giải bài tập đồng thời giúp ghi nhớ kiến thức lý thuyết tốt hơn.

• Lý thuyết Vật lí 12 Bài 17: Máy phát điện xoay chiều

* Bài 1 trang 94 SGK Vật Lý 12: Các máy phát điện xoay chiều nói chung dựa trên nguyên tắc nào?

> Giải bài 1 trang 94 SGK Vật Lý 12:

- Nguyên tắc hoạt động của các máy điện xoay chiều dựa trên hiện tượng cảm ứng điện từ.

* Bài 2 trang 94 SGK Vật Lý 12: Phân biệt dòng điện một pha với dòng ba pha.

> Giải bài 2 trang 94 SGK Vật Lý 12:

- Dòng 1 pha: là dòng điện có cường độ biến thiên tuần hoàn với thời gian theo quy luật hàm số sin hay côsin.

- Dòng 3 pha: là hệ thống gồm ba dòng điện xoay chiều một pha có cùng tần số nhưng lệch pha nhau 120^o từng đôi một.

→ Như vậy dòng điện một pha là một thành phần trong hệ thống dòng xoay chiều 3 pha.

* Bài 3 trang 94 SGK Vật Lý 12: Trong máy phát điện xoay chiều một pha, từ trường quay có vecto B quay 300 vòng/phút tạo bởi 20 cực nam châm điện (10 cực nam và 10 cực Bắc) quay với tốc độ bao nhiêu?

 A. 10 vòng/s;

 B. 20 vòng/s;

 C. 5 vòng/s;

 D. 100 vòng/s;

> Giải bài 3 trang 94 SGK Vật Lý 12:

- Chọn đáp án: C. 5 vòng/s;

- Tốc độ quay của từ trường: n = 300 vòng/phút = 300/60 = 5 (vòng/s)

(Tốc độ quay của từ trường khác với tần số dòng điện xoay chiều sinh ra là f = p.n, p là số cặp cực từ).

* Bài 4 trang 94 SGK Vật Lý 12: Trong trường hợp ba suất điện động của máy phát ba pha mắc theo hình sao và ba tải cũng được mắc theo hình sao thì phải có bốn đường dây nối từ nguồn đến tải. Hãy xét trường hợp ba tải đối xứng và chứng minh rằng trong số bốn đường dây nối ấy có một đường dây tại đó cường độ bằng không (đường dây trung hòa).

> Giải bài 4 trang 94 SGK Vật Lý 12:

- Khi các suất điện động và tải đối xúng đều mắc hình sao thì dòng điện trong các tải có cùng biên độ, tần số, và các dòng đôi một lệch pha nhau góc 2π/3 (tức 120⁰).

- Biểu thức cường độ dòng điện trong các tải là:

 i₁ = I₀.cosωt;

 i₂ = I₀.cos(ωt - 2π/3);

 i₃ = I₀.cos(ωt + 2π/3)

⇒ cường độ dòng điện trong dây trung hòa là:

 i = i₁ + i₂ + i₃ = I₀.cosωt + I₀.cos(ωt - 2π/3) + I₀.cos(ωt + 2π/3)

- Tổng hợp ba hàm điều hòa trên bằng giản đồ vectơ, ta được: i = 0;

⇒ Dòng điện qua dây trung hòa bằng 0.