Slide bài giảng Vật lí 12 Cánh diều bài 4: Đại cương về dòng điện xoay chiều

Tóm lược nội dung

BÀI 4. ĐẠI CƯƠNG VỀ DÒNG ĐIỆN XOAY CHIỀU

MỞ ĐẦU

Câu hỏi: Ngày nay, dòng điện xoay chiều được dùng phổ biến trong nghiên cứu khoa học, sản xuất và đời sống. Dòng điện xoay chiều là gì? Làm thế nào để tạo ra dòng điện xoay chiều?

Trả lời rút gọn: 

Dòng điện xoay chiều là dòng điện có cường độ biến thiên theo thời gian theo định luật dạng sin hay cosin.

Nguyên tắc tạo ra dòng điện xoay chiều dựa trên hiện tượng cảm ứng điện từ. 

I. DÒNG ĐIỆN XOAY CHIỀU VÀ ĐIỆN ÁP XOAY CHIỀU 

Câu 1: Hệ thống điện xoay chiều ở nước ta có tần số bằng bao nhiêu hertz?

Trả lời rút gọn: 

Ở Việt Nam, hệ thống điện xoay chiều có tần số là 50 hertz (Hz). 

Câu 2: Trên một bóng đèn sợi đốt có ghi 220 V-100 W. 220 V là giá trị hiệu dụng hay giá trị tức thời?

Trả lời rút gọn: 

220V là giá trị điện áp hiệu dụng.

II. PHƯƠNG PHÁP TẠO RA DÒNG ĐIỆN XOAY CHIỀU

Câu 3: Trên Hình 4.2, khung dây ở vị trí nào thì từ thông qua khung dây có trị số nhỏ nhất, lớn nhất?

Trả lời rút gọn: 

a), c) từ thông qua khung dây có trị số nhỏ nhất.

Vì α = () = 90^o => Φ = NBS. cosα = 0 Wb.

b) từ thông qua khung dây có trị số lớn nhất.

Vì α = () = 0^o => Φ = NBS. cosα = NBS Wb.

Câu 4: Mô hình máy phát điện ở Hình 4.3 hay ở Hình 4.4 có ưu thế hơn khi phát công suất điện lớn? Phân tích một nguyên nhân để chứng minh đánh giá của bạn.

Trả lời rút gọn: 

Mô hình máy phát điện một pha có phần cảm quay, phần ứng cố định có ưu thế hơn khi phát công suất điện lớn. Máy phát có phần ứng cố định có thể chứa nhiều cuộn dây hơn, dẫn đến điện áp và công suất đầu ra cao hơn. 

Luyện tập 1: Lấy ví dụ về tác dụng phát sáng, tác dụng nhiệt, tác dụng từ, tác dụng hoá học, tác dụng sinh lí của dòng điện xoay chiều.

Trả lời rút gọn: 

+ Tác dụng phát sáng: đèn LED, đèn huỳnh quang. 

+ Tác dụng nhiệt: lò vi sóng, nồi cơm, máy sưởi.

+ Tác dụng từ: Nam châm điện, chuông điện, role điện.

+ Tác dụng hoá học: Điện phân.

+ Tác dụng sinh lí: máy kích tim, châm cứu, làm cơ co giật, tim ngừng đập.

Luyện tập 2: Tìm hiểu thông tin và thảo luận để nêu được một số ứng dụng của dòng điện xoay chiều trong cuộc sống.

Trả lời rút gọn: 

Dòng điện xoay chiều (AC) đóng vai trò quan trọng trong cuộc sống hàng ngày. Nó được sử dụng rộng rãi trong hệ thống điện gia đình để cung cấp nguồn điện cho các thiết bị điện gia dụng. Ngoài ra, dòng điện xoay chiều cũng được áp dụng trong các lĩnh vực như chiếu sáng công cộng, công nghiệp sản xuất, y tế, giao thông vận tải, ...

Câu 5: Biển báo ở hình dưới cảnh báo điều gì?

Trả lời rút gọn: 

Biển cảnh báo nguy hiểm có liên quan đến dòng điện, cần chú ý an toàn.

Luyện tập 3: Thảo luận với bạn về tác dụng của những quy tắc an toàn điện và tác hại nếu không tuân thủ những quy tắc này.

Trả lời rút gọn: 

Những quy tắc an toàn điện:

* Khi sử dụng điện:

- Kiểm tra cách điện của đồ dùng điện trước khi sử dụng.

- Thực hiện nối đất các thiết bị đồ dùng điện.

- Không vi phạm khoảng cách an toàn đối với lưới điện cao áp.

- Sử dụng các thiết bị đóng, cắt bảo vệ chống quá tải, chống rò điện.

* Khi sửa chữa: 

- Cắt nguồn điện và treo biển thông báo trước khi sửa chữa.

- Sử dụng trang bị bảo hộ và dụng cụ bảo vệ.

Nếu không tuân thủ những quy tắc an toàn điện, có thể xảy ra các hậu quả nghiêm trọng như tai nạn điện, hỏa hoạn, thương tích và mất mát về người và tài sản. 

Vận dụng: Hiện nay, hệ thống lưới điện xoay chiều được dùng phổ biến trên khắp thế giới. Có ý kiến cho rằng, những phát triển mới trong công nghệ đang làm cho việc biến đổi hiệu điện thế một chiều ở hiệu điện thế thấp thành hiệu điện thế cao ngày càng trở nên dễ dàng hơn. Trong tương lai, việc lấy năng lượng từ Mặt Trời để phát điện sẽ trở thành thông dụng. Khi đó, hệ thống lưới điện một chiều sẽ phát triển và có thể thay thế lưới điện xoay chiều.

Hãy đánh giá ý kiến trên.

Trả lời rút gọn: 

Năng lượng mặt trời đang trở thành nguồn năng lượng tái tạo phổ biến, việc phát triển hệ thống lưới điện một chiều để tích hợp năng lượng mặt trời có thể trở nên phổ biến hơn trong tương lai. Tuy nhiên, vẫn cần xem xét các yếu tố như hiệu suất và ổn định của hệ thống lưới điện một chiều, cũng như chi phí đầu tư và hạ tầng sẵn có. Do đó, trong tương lai gần, việc thay thế hoàn toàn hệ thống lưới điện xoay chiều bằng lưới điện một chiều vẫn đòi hỏi sự xem xét kỹ lưỡng.