Giải bài tập SGK Vật lý 9 Bài 33: Dòng điện xoay chiều

Làm thí nghiệm và chỉ rõ đèn nào sáng trong 2 trường hợp:

•  Đưa nam châm từ ngoài vào trong cuộn dây.
•  Đưa nam châm từ trong ra ngoài cuộn dây.

Phương pháp giải

Để trả lời câu hỏi trên ta cần nắm: Nếu ta liên tục lần lượt đưa nam châm vào và kéo nam châm ra khỏi cuộn dây dẫn kín thì trong cuộn dây xuất hiện dòng điện luân phiên đổi chiều

Hướng dẫn giải

• Đưa nam châm từ ngoài vào trong cuộn dây: đèn một sáng.
• Đưa nam châm từ trong ra ngoài cuộn dây: đèn hai sáng.

Hãy phân tích xem số đường sức từ xuyên qua tiết diện S của cuộn dây biên đổi như thế nào khi nam châm quay quanh 1 trục thẳng đứng trước cuộn dây dẫn. Từ đó suy ra dòng điện cảm ứng xuất hiện trong cuộn dây có chiều biến đổi như thê nào khi nam châm quay.

Phương pháp giải

Để trả lời câu hỏi trên ta cần nắm: Nếu ta liên tục lần lượt đưa nam châm vào và kéo nam châm ra khỏi cuộn dây dẫn kín thì trong cuộn dây xuất hiện dòng điện luân phiên đổi chiều.

Hướng dẫn giải

• Khi nam châm quay liên tục thì số đường sức từ xuyên qua tiết diện S luân phiên tăng, giảm.
• Khi đó dòng điện cảm ứng xuất hiện trong cuộn dây là dòng điện xoay chiều.

Trên hình 33.3 SGK vẽ một cuộn dây dẫn kín có thể quay quanh một trục thẳng đứng trong từ trường của một nam châm. Hãy phân tích xem số đường sức từ xuyên qua tiết diện s của cuộn dây biến đổi như thế nào khi cuộn dây quay, từ đó suy ra nhân xét về chiểu của dòng điện cảm ứng xuất hiện trong cuộn dây dẫn.

Phương pháp giải

Để trả lời câu hỏi trên ta cần nắm dòng điện xoay chiều là: dòng điện luân phiên đổi chiều.

Hướng dẫn giải

• Khi cuộn dây quay từ vị trí 1 sang vị trí 2 thì số đường sức từ xuyên qua tiết diện S của cuộn dây tăng.
• Khi cuộn dây từ vị trí 2 quay tiếp thì số đường từ giảm.
• Nếu cuộn dây quay liên tục thì số đường sức từ xuyên qua tiết diện S luân phiên tăng, giảm.
• Vậy dòng điện cảm ứng xuất hiện trong cuộn dây là dòng điện xoay chiều.

Trên hình 33.4 SGK vẽ một cuộn dây dẫn kín có thể quay trong từ trường của một nam châm. Hai đèn LED khác màu, mắc song song ngược chiều vào hai đầu cuộn dây vào cùng một vị trí. Khi cho cuộn dây quay, hai bóng đèn bật sáng, vạch ra 2 nửa vòng sáng đối diện nhau. Giải thích tại sao mỗi bóng đèn lại chỉ sáng trên nửa vòng tròn.

Phương pháp giải

Để trả lời câu hỏi trên ta cần nắm: Trong cuộn dây dẫn kín, dòng điện cảm ứng xoay chiều xuất hiện khi cho nam châm quay trước cuộn dây hay cho cuộn dây quay trong từ trường

Hướng dẫn giải

• Khi khung quay nửa vòng tròn thì số đường sức từ qua khung tăng, một trong hai đèn LED sáng.
• Trên nửa vòng tròn sau, số đường sức từ giảm nên dòng điện đổi chiều, đèn thứ hai sáng.
• Thực ra, ở đây còn có sự đổi chiều của đường sức từ xuyên qua tiết diện s của cuộn dây.
• Tuy nhiên, HS không học trường hợp này nên GV bỏ qua không xét đến.