Vật lý 9 bài 34: Máy phát điện xoay chiều, Cấu tạo và hoạt động. Cái đinamô ở xe đạp nhỏ xíu và nhà máy thủy điện Hòa Bình khổng lồ đều cho dòng điện xoay chiều. Vậy cấu tạo và hoạt động của chúng có gì giống và khác nhau?
Để trả lời câu hỏi trên, chúng ta cùng tìm hiểu về cấu tạo và hoạt động của máy phát điện xoay chiều qua bài viết dưới đây.
I. Cấu tạo và hoạt động của máy phát điện xoay chiều
1. Cấu tạo của máy phát điện xoay chiều
– Các máy phát điện xoay chiều đều có hai bộ phận chính là Nam châm (roto) và cuộn dây dẫn (stato).
2. Hoạt động của máy phát điện xoay chiều
– Khi cho nam châm (hoặc cuộn dây) quay thì ta thu được dòng điện xoay chiều trong các máy trên khi nối hai cực của máy với các dụng cụ tiêu thụ điện.
II. Máy phát điện xoay chiều trong kỹ thuật
1. Đặc tính kỹ thuật
– Máy phát điện xoay chiều trong công nghiệp có thể cho dòng điện có cường độ 10kA và hiệu điện thế xoay chiều 10,5kV.
– Đường kính tiết diện ngang của máy phát điện trong công nghiệp đến 4m, chiều dài đến 20m, công suất 110MW. Các cuộn dây là stato còn rôto là nam châm điện mạnh.
2. Cách làm quay máy phát điện
– Để làm quay rôto của máy phát điện, trong kỹ thuật, người ta dùng: Động cơ nổ, tuabin nước, cánh quạt gió.
III. Vận dụng
* Câu C3 trang 94 SGK Vật Lý 9: Hãy so sánh chỗ giống nhau và khác nhau về cấu tạo và hoạt động của đinamô xe đạp và máy phát điện xoay chiều trong công nghiệp.
* Lời giải:
• Giống nhau:
+ Cấu tạo: Đều có nam châm và cuộn dây dẫn, phần đứng yên (stato) là cuộn dây tạo ra dòng điện, phần quay (rôto là nam châm tạo ra từ trường.
+ Hoạt động: Dựa trên hiện tượng cảm ứng điện từ.
• Khác nhau:
+ Cấu tạo:
– Diamo: dùng nam châm vĩnh cửu, tạo ra dòng điện có công suất nhỏ. Phần ứng chỉ có một cuộn dây.
– Máy phát điện công nghiệp: dùng nam châm tạo dòng điện có công suất lớn. Phần ứng có nhiều cuộn dây. Ngoài ra, một số máy phát điện còn có bộ góp điện để lấy điện ra ngoài.
> Có thể em chưa biết: Trong các máy phát điện lớn dùng trong công nghiệp, người ta dùng nam châm điện thay cho nam châm vĩnh cửu để tạo ra từ trường mạnh. Để đưa dòng điện một chiều vào nam châm điện, người ta dùng bộ góp điện. Bộ góp điện gồm hai vành khuyên gắn vai hai đầu cuộn dây của nam châm điện và hai thanh quét (hay chổi than) luôn tì sát vào hai vành khuyên. Dây dẫn nối hai chổi than với hai cục nguồn điện ở ngoài. Nhờ thế mà khi nam châm quay, dây dẫn nối không bị xoắn lại.
Như vậy, với bài viết về cấu tạo của máy phát điện xoay chiều ở trên, các em cần ghi nhớ: Cấu tạo máy phát điện gồm 2 bộ phận chính là nam châm và cuộn dây dẫn (bộ phận nào quay gọi là roto, bộ phận đứng yên gọi là stato; thường trong công nghiệp roto là nam châm stato là cuộn dây). Hoạt động là ghi roto quay thì tạo ra dòng điện xoay chiều.
