Bài 35: Các tác dụng của dòng điện xoay chiều - Đo cường độ và hiệu điện thế xoay chiều - Vở BT Vật lí lớp 9
Bài 35: Các tác dụng của dòng điện xoay chiều - Đo cường độ và hiệu điện thế xoay chiều
A - ÔN TẬP
I - Tác dụng của dòng điện xoay chiều
C1. Dòng điện xoay chiều:
+ Tác dụng nhiệt: Đèn dây tóc nóng sáng.
+ Tác dụng quang: bóng đèn dây tóc sáng, bút thử điện khi cắm vào ổ điện làm sáng đèn.
+ Tác dụng từ: Nam châm điện hút được đinh sắt.
II - Tác dụng từ của dòng điện xoay chiều
1. Thí nghiệm
C2.
+ Hình 35.2 sgk, khi cho dòng điện một chiều vào nam châm điện: nếu lúc đầu cực N của thanh nam châm bị hút thì khi đổi chiều nó sẽ bị đẩy và ngược lại.
+Hình 35.3 sgk, khi cho dòng điện xoay chiều vào nam châm điện thì cực N của nam châm lần lượt bị đẩy, hút phụ thuộc vào chiều dòng điện khi đó. Do quán tính nên thanh nam châm nằm dưới có thể dao động (rung). Đó là do dòng điện luân phiên đổi chiều nên đầu dưới của nam châm điện luân phiên đổi từ cực.
2. Kết luận
Khi dòng điện đổi chiều thì lực từ của dòng điện tác dụng lên nam châm cũng đổi chiều
III - Đo cường độ dòng điện và hiệu điện thế của mạch điện xoay chiều
1. Quan sát thí nghiệm
a. Các kim quay ngược chiều nếu ta đổi chiều dòng điện.
b. Ampe kế và vôn kế chỉ 0 nếu thay nguồn điện một chiều bằng nguồn điện xoay chiều có hiệu điện thế 3V
c. Kim của ampe kế và vôn kế xoay chiều có quay nếu thay vôn kế và ampe kế một chiều bằng vôn kế và ampe kế xoay chiều.
2. Kết luận
- Dùng ampe kế và vôn kế xoay chiều để đo hiệu điện thế và cường độ dòng điện xoay chiều.
- Kết quả đo không thay đổi khi đổi chỗ hai chốt của phích cắm vào ổ lấy điện xoay chiều.
- Cường độ dòng điện hiệu dụng và hiệu điện thế hiệu dụng được đo bằng Ampe kế và vôn kế xoay chiều.
IV - Vận dụng
C3. Sáng như nhau. Vì hiệu điện thế hiệu dụng của dòng điện xoay chiều tương đương với hiệu điện thế của dòng điện một chiều có cùng giá trị.
C4 Có. Vì dòng điện xoay chiều chạy vào cuộn dây của nam châm điện tạo ra một từ trường biến đổi. Các đường sức từ của từ trường trên xuyên qua tiết diện S của cuộn dây B thay đổi. Vì vậy xuất hiện dòng điện cảm ứng trong cuộn dây B.
B – LẦM BÀI TẬP
I – Bài tập sách bài tập
Câu 35.1 trang 98 Vở BT Vật Lí 9: Đáp án C. Kim nam châm quay ngược lại.
Câu 35.2 trang 98 Vở BT Vật Lí 9: Đáp án A. Kim sắt vẫn bị hút như trước.
Khi đóng khóa K: nam châm điện có từ tính nên tác dụng lực từ hút đinh sắt. Khi đổi chiều dòng điện chạy vào nam châm thì nam châm điện vẫn có từ tính nên vẫn hút đinh sắt.
Câu 35.3 trang 99 Vở BT Vật Lí 9: Đáp án D. Miếng nam châm luân phiên bị nam châm điện hút, đẩy.
Khi có dòng điện xoay chiều chạy trong nam châm điện thì nam châm đổi từ cực mỗi khi dòng điện đổi chiều. Do đó miếng nam châm liên tục dao đông, bị nam châm điện hút, đẩy.
Câu 35.4 trang 99 Vở BT Vật Lí 9: Kim nam châm vẫn đứng yên như cũ khi cho dòng điện xoay chiều lấy từ lưới điện quốc gia có tần số 50Hz chạy qua dây dẫn.
Giải thích: Lực từ tác dụng vào mỗi cực của kim nam châm luân phiên đổi chiều theo sự đổi chiều của dòng điện, nhưng vì dòng điện xoay chiều trên lưới điện quốc gia có tần số lớn (50Hz) và kim nam châm có quán tính, cho nên kim không kịp đổi chiều quay và đứng yên.
Câu 35.5 trang 99 Vở BT Vật Lí 9: Bố trí sơ đồ thí nghiệm theo hình 35.1
Quấn xung quanh ống cách điện một dây dẫn có dòng điện cần kiểm tra, ta tao được một nam châm điện rồi lắp vào sơ đồ như hình vẽ.
- Dòng điện chạy qua dây là dòng điện xoay chiều nếu miếng nam châm điện gắn vào lá thép đàn hồi mà bị hút, đẩy liên tục (dao động)
- Dòng điện chạy qua dây là dòng điện một chiều nếu miếng nam châm điện gắn vào lá thép đàn hồi mà chỉ bị hút hoặc chỉ bị đẩy.
II - Bài tập nâng cao
Câu 35a trang 99 Vở BT Vật Lí 9: Hãy chứng minh tác dụng quang của dòng điện xoay chiều không phụ thuộc vào chiều dòng điện bằng cách vẽ sơ đồ bố trí một mạch điện có bóng đèn LED vào hình 35.2.
Câu 35b trang 100 Vở BT Vật Lí 9: Hiện tượng xảy ra với miếng sắt và nam châm vĩnh cửu có khác nhau không khi cho dòng điện chạy vào nam châm điện như hình 35.3, ? Tại sao?
Đáp án:
Có khác nhau vì nam châm vĩnh cửu thì luân phiên bị đẩy hút còn miếng sắt bị hút chặt.
1. Vận hành máy phát điện đơn giản
- Vẽ sơ đồ thí nghiệm ở Hình 38.1 trong đó sơ đồ của máy phát điện có kí hiệu là:
C1. Hiệu điện thế giữa hai đầu dây ra của máy càng lớn khi máy quay càng nhanh. Hiệu điện thế lớn nhất đạt được là 6V.
C2. Đèn vẫn sáng và vôn kế vẫn quay khi đổi chiều quay của máy.
2. Vận hành máy biến thế
- Vẽ sơ đồ thí nghiệm ở hình 38.2 trong đó sơ đồ của máy biến thế có kí hiệu là:
Bảng 1:
C3. Số đo hiệu điện thế giữa hai đầu cuộn dây của máy biến thế và số vòng của các cuộn dây có liên hệ với nhau bằng công thức: U1/U2 = n1/n2
Kết quả này phù hợp với kết quả thu được ở bài 37
Bài trước: Bài 34: Máy phát điện xoay chiều - Vở BT Vật lí lớp 9 Bài tiếp: Bài 36: Truyền tải điện năng đi xa - Vở BT Vật lí lớp 9