Bai 28: Dong co dien mot chieu

 Bài 28: ĐỘNG CƠ ĐIỆN MỘT CHIỀU

KIẾN THỨC TRỌNG TÂM

1. Động cơ điện một chiều hoạt động dựa trên tác dụng từ của từ trường lên khung dây dẫn có dòng điện chạy qua đặt trong từ trường.
2. Động cơ điện một chiều có hai bộ phận chính là nam châm tạo ra từ trường và khung dây dẫn có dòng điện chạy qua. 
3. Khi động cơ điện một chiều hoạt động, điện năng được chuyển hóa thành cơ năng.

28.1 Hình 28.1 trình bày một động cơ điện gọi là “Bánh xe Bác-lô”. Có một đĩa bằng đồng đặt thẳng đứng giữa hai cực của một nam châm hình chữ U và có thể dễ dàng quay xung quanh một trục nằm ngang PQ làm bằng kim loại. Mép dưới của đĩa chạm vào thủy ngân được đựng trong một cái chậu. Nối trục của đĩa và thủy ngân vào hai cực của một nguồn điện thì thấy đĩa quay.

Đây là một “động cơ điện” thô sơ, phát minh bởi P.Bác-lô (Peter Barlon, 1766-1862). Hãy giải thích hoạt động của động cơ này.

Đáp án: Dòng điện chạy từ trục đĩa theo đường bán kính OA (A là điểm mà đĩa tiếp xúc với thủy ngân). Lực điện từ do từ trường của nam châm tác dụng vào dòng điện (theo quy tắc bàn tay trái) là lực kéo OA ra phía ngoài nam châm. Kết quả là đĩa quay theo chiều kim đồng hồ như đã biểu diễn trên hình 28.1 SBT.

28.2 Hình 28.2 vẽ cắt ngang một khung dây dẫn có dòng điện chạy qua được đặt trong từ trường. Ban đầu hai cạnh của khung dây có vị trí 1. Do tác dụng của lực điện từ, khung quay lần lượt qua các vị trí 2, 3, 4, 5, 6.

a. Biểu diễn lực điện từ tác dụng lên khung tại các vị trí xác định ở trên.

b. Tại vị trí thứ 6, lực điện từ có tác dụng làm khung quay không? Nếu do quán tính, khung quay thêm một chút nữa thì tại vị trí mới, lực điện từ sẽ tác dụng làm khung quay như thế nào?

c. Giả sử khi đã vượt vị trí thứ 6, ta đổi chiều dòng điện trong khung, hiện tượng sẽ ra sao?

Đáp án:

a. Lực điện từ tác dụng lên khung tại các vị trí từ 1 đến 6 được biểu diễn trên hình 28.2

b. Không. Nếu do quán tính, khung quay thêm một chút nữa thì lực điện từ sẽ làm khung dây quay tiếp tục.

c. Khung sẽ quay theo chiều ngược lại.

Giải thích

28.3 Ưu điểm nào dưới đây không phải là ưu điểm của động cơ điện?

A. Không thải ra ngoài các chất khí hay hơi làm ô nhiễm môi trường xung quanh.

B. Có thể có công suất từ vài oát đến hàng trăm, hàng ngàn, chục ngàn kilôoat.

C. Hiệu suất rất cao, có thể đạt tới 98%.

D. Có thể biến đổi trực tiếp năng lượng của nhiên liệu thành cơ năng.

Đáp án: D

Giải thích

28.4 Hãy ghép mỗi phần a, b, c, d, e với một phần 1, 2, 3, 4, 5, 6 để được một câu có nội dung đúng.

a. Động cơ điện hoạt động dựa vào b. Nam châm điện hoạt động dựa vào c. Nam châm vĩnh cửu được chế tạo dựa vào d. Động cơ điện là động cơ trong đó e. Đông cơ nhiệt là động cơ trong đó

1. sự nhiễm từ của sắt, thép. 2. năng lượng của nhiên liệu bị đốt cháy chuyển thành cơ năng. 3. tác dụng của từ trường lên dòng điện đặt trong từ trường. 4. tác dụng từ của dòng điện. 5. khả năng giữ được từ tính lâu dài của thép sau khi nhiễm từ. 6. Điện năng chuyển hóa thành cơ năng.

Đáp án: a – 3 ; b – 4 ; c – 5 ; d – 6 ; e -2

28.6 Trong động cơ điện một chiều, nếu thay bộ góp điện gồm hai vành bán khuyên bằng một bộ góp điện gồm hai vành khuyên thì động cơ có quay được liên tục không? Tại sao?

Giải thích: Nếu thay như vậy thì động cơ sẽ không quay được vì lúc này dòng điện  không chạy qua được khung dây mà bị vành khuyên nối tắt làm ngắn mạch.

28.7 Rôto của một động cơ điện một chiều trong kỹ thuật được cấu tạo như thế nào?

A. Là một nam châm vĩnh cửu có trục quay.

B. Là một nam châm điện có trục quay.

C. Là nhiều cuộn dây dẫn có thể quay quay quanh cùng một trục.

D. Là nhiều cuộn dây dẫn quấn quanh một lõi thép gắn với vỏ máy.

Đáp án: C

28.8 Muốn cho động cơ điện quay được, cho ta cơ năng thì phải cung cấp cho nó năng lượng dưới dạng nào?

A. Động năng.

B. Thế năng.

C. Nhiệt năng.

D. Điện năng.

Đáp án: D