Giải bài tập SBT Vật Lí 12 Bài 17 - 18: Máy phát điện xoay chiều. Động cơ không đồng bộ ba pha

Máy phát điện xoay chiều được tạo ra trên cơ sở hiện tượng

A. hưởng ứng tĩnh điện.

B. tác dụng của từ trường lên dòng điện.

C. cảm ứng điện từ.

D. tác dụng của dòng điện lên nam châm.

Phương pháp giải

Để trả lời câu hỏi này cần nắm được nguyên lí hoạt động của máy phát điện xoay chiều

Hướng dẫn giải

- Máy phát điện xoay chiều được tạo ra trên cơ sở hiện tượng cảm ứng điện từ.

- Chọn C

Động cơ không đồng bộ ba pha được tạo ra trên cơ sở hiện tượng

A. tác dụng của từ trường không đổi lên dòng điện.

B. cảm ứng điện từ xảy ra trong một khung dây dẫn kín quay đều trong một từ trường đều.

C. tác dụng của từ trường quay lên khung dây dẫn kín.

D. hưởng ứng tĩnh điện.

Phương pháp giải

Động cơ không đồng bộ ba pha được tạo ra khi từ trường quay lên khung dây dẫn kín

Hướng dẫn giải

- Động cơ không đồng bộ ba pha được tạo ra trên cơ sở hiện tượng tác dụng của từ trường quay lên khung dây dẫn kín.

- Chọn C

Máy phát điện xoay chiều tạo nên suất điện động e=E₀√2cos100πt. Tốc độ quay của rôto là 600 vòng/phút. Số cặp cực của rôto là

A. 10.                                         B. 8.

C. 5.                                           D. 4.

Phương pháp giải

- Vận dụng công thức tính tần số máy điện xoay chiều:

\({f = \frac{\omega }{{2\pi }}}\)

- Tính số cặp cực theo công thức: p=f/n

Hướng dẫn giải

- Tần số là: 

\(\begin{array}{l} \omega = 100\pi \\ \Rightarrow f = \frac{\omega }{{2\pi }} = \frac{{100\pi }}{{2\pi }} = 50Hz \end{array}\)

- Tốc độ quay của roto:

\(n = 600(vong/phut) = 10(vong/s)\)

- Số cặp cực là:

\(f = pn \Rightarrow p = \frac{{50}}{{10}} = 5\)

- Chọn C

Mô hình gồm nam châm chữ U quay đều quanh trục và một khung dây dẫn kín đặt trong từ trường của nam châm đó,

A. Không phải là mô hình của động cơ điện (vì không có dòng điện).

B. Là mô hình của động cơ điện vì sẽ cho dòng điện chạy vào khung.

C. Là mô hình của các loại động cơ không đồng bộ và không cần cho dòng điện chạy vào khung.

D. Chỉ là mô hình của động cơ không đồng bộ ba pha, vì cần phải có dòng điện ba pha để tạo ra từ trường quay.

Phương pháp giải

Mô hình gồm nam châm chữ U quay đều quanh trục cung một khung dây kín là mô hình của các loại động cơ không đồng bộ

Hướng dẫn giải

- Mô hình gồm nam châm chữ U quay đều quanh trục và một khung dây dẫn kín đặt trong từ trường của nam châm đó, là mô hình của các loại động cơ không đồng bộ và không cần cho dòng điện chạy vào khung.

- Chọn C

Khi động cơ không đồng bộ ba pha hoạt động ổn định với tốc độ quay của từ trường không đổi thì tốc độ quay của rôto

A. Luôn bằng tốc độ quay của từ trường.

B. Có thể lớn hơn hoặc bằng tốc độ quay của từ trường, tùy thuộc tải sử dụng.

C. Lớn hơn tốc độ quay của từ trường.

D. Nhỏ hơn tốc độ quay của từ trường.

Phương pháp giải

Khi động cơ không đồng bộ ba pha hoạt động ổn định thì tốc độ quay của rôto nhỏ hơn tốc độ quay của từ trường

Hướng dẫn giải

- Khi động cơ không đồng bộ ba pha hoạt động ổn định với tốc độ quay của từ trường không đổi thì tốc độ quay của rôto nhỏ hơn tốc độ quay của từ trường.

- Chọn D

Một động cơ điện xoay chiều khi hoạt động bình thường với điện áp hiệu dụng 220V  thì sinh ra công suất cơ học là 170W. Biết động cơ có hệ số công suất 0,85 và công suất tỏa nhiệt trên dây quấn động cơ là 17W. Bỏ qua các hao phí khác, cường độ dòng điện hiệu dụng qua động cơ là

A. √2A.

B. √3/2A.

C. √2/2A.

D. 1A.

Phương pháp giải

Sử dụng công thức:

\(\begin{array}{l} P = {P_{dco}} + {P_{hp}}\\ P = UI\cos \varphi \end{array}\)

để tính I

Hướng dẫn giải

- Ta có:

\(\begin{array}{l} P = {P_{dco}} + {P_{hp}}\\ \begin{array}{*{20}{l}} { \Leftrightarrow UI\cos \varphi = {P_{dco}} + {P_{hp}}}\\ { \Leftrightarrow I = \frac{{{P_{dco}} + {P_{hp}}}}{{U\cos \varphi }} = \frac{{170 + 17}}{{220.0,85}} = 1A} \end{array} \end{array}\)

- Chọn D

Các quạt trần, quạt bàn mà ta thường dùng trong cuộc sống là

A. Động cơ điện một chiều.

B. Động cơ không đồng bộ một pha.

C. Động cơ không đồng bộ ba pha.

D. Một loại động cơ khác.

Phương pháp giải

 Ví dụ về động cơ không đồng bộ một pha: quạt trần, quạt bàn, ...

Hướng dẫn giải

- Các quạt trần, quạt bàn mà ta thường dùng trong cuộc sống là động cơ không đồng bộ một pha.

- Chọn B

Một động cơ điện xoay chiều hoạt động bình thường với điện áp hiệu dụng 220V cường độ dòng điện hiệu dụng 0,5A và hệ số công suất của động cơ là 0,8. Biết rằng công suất hao phí của động cơ là 11W. Hiệu suất của động cơ là

A. 90%.                          B. 87,5%.

C. 92,5%.                       D. 80%.

Phương pháp giải

Sử dụng công thức tính hiệu suất:

\(H = \frac{{{P_{dco}}}}{P}\)

Với: 

\(\begin{array}{l} P = {P_{dco}} + {P_{hp}}\\ P = UI\cos \varphi \end{array}\)

Hướng dẫn giải

- Ta có hiệu suất động cơ;

\(H = \frac{{{P_{dco}}}}{P}\)

- Mà:

\(\begin{array}{l} P = {P_{dco}} + {P_{hp}}\\ P = UI\cos \varphi \end{array}\)

\( \Rightarrow H = \frac{{UI\cos \varphi - {P_{hp}}}}{{UI\cos \varphi }} = \frac{{220.0,5.0,8 - 11}}{{220.0,5.0,8}} = 0,875 = 87,5{\rm{\% }}\)

- Chọn B