BÀI 14. CẢM ỨNG ĐIỆN TỪ, NGUYÊN TẮC TẠO RA DÒNG ĐIỆN XOAY CHIỀU

1. NHẬN BIẾT (4 CÂU)

Câu 1: Hiện tượng cảm ứng điện từ là gì?

Trả lời:

- Khi số đường sức từ xuyên qua tiết diện của cuộn dây dẫn kín biến thiên (tăng hoặc giảm) thì trong cuộn dây dẫn đó xuất hiện dòng điện cảm ứng.

- Hiện tượng xuất hiện dòng điện cảm ứng được gọi là hiện tượng cảm ứng điện từ.

Câu 2: Nêu nguyên tắc tạo dòng điện xoay chiều.

Trả lời:

Nguyên tắc tạo dòng điện xoay chiều dựa trên hiện tượng cảm ứng điện từ: Khi số đường sức từ qua tiết diện của cuộn dây dẫn kín biến thiên (tăng, giảm luân phiên) theo thời gian, trong cuộn dây xuất hiện dòng điện xoay chiều.

Câu 3: Dòng điện cảm ứng là gì? Với điều kiện nào thì xuất hiện dòng điện cảm ứng trong một cuộn dây dẫn kín?

Trả lời:

- Dòng điện cảm ứng là dòng điện sinh ra bởi từ trường.

- Khi số đường sức từ xuyên qua tiết diện cuộn dây biến thiên thì xuất hiện dòng điện cảm ứng trong một cuộn dây dẫn kín

Câu 4: Có những cách làm nào có thể tạo ra dòng điện cảm ứng? Khi đưa một cực của nam châm lại gần hay ra xa đầu cuộn dây thì xảy ra điều gì?

Trả lời:

- Cách có thể tạo ra dòng điện cảm ứng đưa một từ cực của nam châm từ ngoài vào trong một cuộn dây dẫn kín vì khi này số đường sức từ xuyên qua cuộn dây thay đổi.

- Khi đưa một cực của nam châm lại gần hay ra xa đầu cuộn dây thì số đường sức từ xuyên qua tiết diện S của cuộn dây dẫn tăng hoặc giảm (biến thiến).

2. THÔNG HIỂU (4 CÂU)

Câu 1: Có những cách nào làm cho số đường sức từ xuyên qua tiết diện của cuộn dây dẫn kín biến thiên.

Trả lời:

Cách 1: Cố định cuộn dây, đưa nam châm từ xa lại gần hoặc ra xa cuộn dây.

Cách 2: Cố định nam châm, đưa cuộn dây từ xa lại gần hoặc ra xa nam châm.

Cách 3: Đặt cuộn dây và nam châm ở xa nhau, sau đó cho cuộn dây và nam châm cùng chuyển động lại gần hoặc ra xa nhau.

Cách 4: Thay đổi diện tích của cuộn dây đặt cạnh nam châm.

Cách 5: Đóng hoặc ngắt dòng điện qua nam châm điện đặt cạnh cuộn dây.

Cách 6: Dùng biến trở thay đổi dòng điện qua nam châm điện đặt cạnh cuộn dây.

Cách 7: Quay nam châm đặt cạnh cuộn dây.

Cách 8: Quay cuộn dây đặt cạnh nam châm.

Câu 2: Quan sát Hình 14.1 và trả lời các câu hỏi sau:

a) Hiện tượng nào làm xuất hiện dòng điện qua đèn?

b) Nguyên nhân nào làm dòng điện qua đèn đổi chiều?

Trả lời:

a) Hiện tượng cảm ứng điện từ.

b) Khi quay cuộn dây thì số đường sức từ xuyên qua tiết diện của cuộn dây biến thiên (tăng, giảm luân phiên) theo thời gian tạo ra dòng điện xoay chiều.

Câu 3: Tìm từ thích hợp điền vào chỗ trống:

a) Hiện tượng xuất hiện dòng điện ...(1)... được gọi là hiện tượng cảm ứng điện từ.

b) Khi số ...(2)... xuyên qua tiết diện của cuộn dây dẫn kín biến thiên thì trong cuộn dây dẫn kín đó xuất hiện dòng điện cảm ứng.

c) Dòng điện cảm ứng xuất hiện trong cuộn dây dẫn kín khi có sự ...(3)... số đường sức từ xuyên qua tiết diện của cuộn dây dẫn đó.

Trả lời:

(1) – cảm ứng;

(2) – đường sức từ

(3) – biến thiên.

Câu 4: Tìm từ thích hợp điền vào chỗ trống:

a) Dòng điện xoay chiều có ...(1)... luân phiên thay đổi theo thời gian.

b) Nguyên tắc tạo ra dòng điện xoay chiều là dựa trên hiện tượng ...(2)...

c) Trong mỗi chu kì, dòng điện xoay chiều đổi chiều ...(3)... lần.

d) Dòng điện xoay chiều sử dụng trong gia đình có tần số ...(4)... Hz và đổi chiều ...(5)... lần trong 1 giây.

Trả lời:

(1) – chiều;

(2) – cảm ứng điện từ;

(3) – hai;

(4) – 50;

(5) – 100;

3. VẬN DỤNG (4 CÂU)

Câu 1: Một bạn học sinh nói rằng: “Điều kiện xuất hiện dòng điện cảm ứng trong một cuộn dây dẫn kín là chuyển động tương đối giữa nam châm và cuộn dây”. Lời phát biểu này đúng hay sai? Tại sao?

Trả lời:

Sai vì có trường hợp chuyển động giữa nam châm và cuộn dây không làm cho số đường sức từ xuyên qua tiết diện cuộn dây biến thiên.

Câu 2: Dòng điện xoay chiều có tần số 60 Hz. Trong mỗi giây, dòng điện đổi chiều:

Trả lời:

Trong 1 chu kỳ dòng điện đổi chiều 2 lần

→ Trong mỗi giây = 60 chu kỳ, dòng điện đổi chiều 2.60 = 120 lần.

Câu 3: Giải thích tại sao khi cho khung dây dẫn đặt trong từ trường của nam châm như Hình 14.4 quay quanh trục PQ thì trong khung dây dẫn không có dòng điện cảm ứng.

Trả lời:

Từ hình vẽ nhận thấy từ trường được tạo ra là từ trường đều có hướng từ cực Bắc (N) đến cực Nam (S). Đường sức từ song song với khung dây nên không có đường sức từ xuyên qua khung dây. Do đó không có dòng điện.

Câu 4: Giải thích tại sao khi cho khung dây dẫn ABCD đặt trong từ trường của nam châm như Hình 14.5 dịch chuyển từ cực Nam đến cực Bắc theo trục PQ thì trong khung dây dẫn không có dòng điện cảm ứng.

Trả lời:

Vì số đường sức từ xuyên qua tiết diện cuộn dây không thay đổi.

4. VẬN DỤNG CAO (2 CÂU)

Câu 1: Giải thích tại sao khi cho thanh nam châm chuyển động qua lại quanh cuộn dây dẫn kín như Hình 14.3 thì trong cuộn dây xuất hiện dòng điện cảm ứng có chiều luân phiên thay đổi.

Trả lời:

Khi nam châm lại gần cuộn dây thì số đường sức từ xuyên qua tiết diện cuộn dây tăng và khi nam châm đi ra xa cuộn dây thì số đường sức từ xuyên qua tiết diện cuộn dây giảm, khi đó trong cuộn dây xuất hiện dòng điện cảm ứng có chiều luân phiên thay đổi.

Câu 2: Quan sát Hình 14.6 và cho biết nam châm quay theo trục nào thì trong cuộn dây dẫn kín xuất hiện dòng điện cảm ứng xoay chiều.

Trả lời:

Nam châm quay theo trục AB và CD thì trong cuộn dây dẫn kín xuất hiện dòng điện cảm ứng xoay chiều.