Lý thuyết Ứng dụng hiện tượng cảm ứng điện từ Vật lí lớp 12 (Kết nối tri thức)

Lý thuyết Vật lí 12 Bài 18: Ứng dụng hiện tượng cảm ứng điện từ

I. Máy biến áp

Cấu tạo: Máy biến áp gồm hai cuộn dây có số vòng khác nhau quấn trên một lõi kín (lõi biến áp - Hình vẽ). Lõi thường làm bằng các lá sắt hoặc thép mỏng pha silicon, ghép cách điện với nhau để giảm hao phí điện năng do dòng điện Foucault (Phu-cô). Các cuộn dây gồm nhiều vòng thường làm bằng đồng, có phủ lớp cách điện. Một trong hai cuộn dây của máy biến áp được nối với nguồn điện xoay chiều, được gọi là cuộn sơ cấp. Cuộn thứ hai được nối với tải tiêu thụ điện năng, được gọi là cuộn thứ cấp.

Nguyên lí hoạt động dựa trên hiện tượng cảm ứng điện từ. Điện áp qua máy biến áp thay đổi (tăng áp hoặc hạ áp) trong khi đó tần số của dòng điện không thay đổi.

II. Đàn ghita điện

Đàn ghi ta điện có cấu tạo đặc, không có hộp cộng hưởng (Hình 18.4a). Sở dĩ ta nghe được âm phát ra từ dây đàn là nhờ sáu cuộn dây cảm ứng gắn vào đàn ở bên dưới sáu dây đàn này.

Vì dây đàn bằng thép nên đoạn dây đàn nằm sát ngay bên trên nam châm của cuộn dây cảm ứng được từ hoá, nghĩa là nó trở thành một nam châm có cực từ được mô tả như Hình 18.4b.

Khi từ thông qua cuộn dây (2) thay đổi thì trong cuộn dây xuất hiện dòng điện cảm ứng, biến đổi cả về chiều và cường độ phù hợp với dao động của dây đàn, nghĩa là cùng tần số với dao động của âm. Dòng điện cảm ứng được đưa đến máy tăng âm rồi đến loa làm ta nghe được âm do dây đàn phát ra.

Sơ đồ tư duy Ứng dụng hiện tượng cảm ứng điện từ

Trắc nghiệm: Ứng dụng hiện tượng cảm ứng điện từ

PHẦN I. Câu trắc nghiệm nhiều phương án lựa chọn. Thí sinh trả lời từ câu 1 đến câu 7. Mỗi câu hỏi thí sinh chỉ lựa chọn một phương án.

Câu 1: Chọn phát biểu sai. Máy biến áp

A. biến đổi điện áp của dòng điện xoay chiều.

B. hoạt động dựa trên hiện tượng cảm ứng điện từ.

C. biến đổi cường độ dòng điện xoay chiều.

D. biến đổi tần số của dòng điện xoay chiều.

Câu 2: Gọi N₁ và N₂ là số vòng của cuộn sơ cấp và thứ cấp của một máy biến áp lí tưởng. Nếu mắc hai đầu của cuộn sơ cấp điện áp hiệu dụng là U thì điện áp hiệu dụng giữa hai đầu cuộn thứ cấp sẽ là

A. ${\text{U}}_2={\text{U}}_1{\left(\frac{{\text{N}}_2}{ {\text{N}}_1}\right)}^2$.

B. ${\text{U}}_2={\text{U}}_1\frac{{\text{N}}_1}{ {\text{N}}_2}$.

C. ${\text{U}}_2={\text{U}}_1\frac{{\text{N}}_2}{ {\text{N}}_1}$.

D. ${\text{U}}_2={\text{U}}_1\sqrt{\frac{{\text{N}}_2}{ {\text{N}}_1}}$.

Câu 3: Một máy biến thế có số vòng của cuộn sơ cấp là 5000 và thứ cấp là 1000. Bỏ qua mọi hao phí của máy biến thế. Đặt vào hai đầu cuộn sơ cấp hiệu điện thế xoay chiều có giá trị hiệu dụng 100 V thì hiệu điện thế hiệu dụng ở hai đầu cuộn thứ cấp khi để hở có giá trị

A. 20 V.

B. 40 V.

C. 10 V.

D. 500 V.

Câu 4: Một máy biến áp lí tưởng có cuộn sơ cấp gồm 1000 vòng dây được mắc vào điện áp xoay chiều có hiệu điện thế 220 V. Khi đó điện áp hiệu dụng ở hai đầu cuộn thứ cấp để hở là 440 V. Số vòng dây của cuộn thứ cấp là do

A. 500 vòng.

B. 2000 vòng.

C. 1100 vòng.

D. 2200 vòng.

Câu 5: Đặt vào hai đầu cuộn sơ cấp của máy biến áp lí tưởng một điện áp xoay chiều có giá trị hiệu dụng không đổi. Nếu tăng số vòng dây của cuộn thứ cấp thêm 20% thì điện áp hiệu dụng giữa hai đầu cuộn thứ cấp để hở tăng thêm 6 V so với ban đầu. Điện áp hiệu dụng ban đầu ở cuộn thứ cấp khi để hở là

A. 30 V.

B. 40 V.

C. 48 V.

D. 60 V.

Câu 6: Công dụng của máy biến áp là

A. biến đổi tần số của điện áp xoay chiều.

B. biến đổi giá trị hiệu dụng của điện áp xoay chiều.

C. biến đổi công suất của nguồn điện xoay chiều.

D. biến điện áp xoay chiều thành điện áp một chiều.

Câu 7: Gọi n₁; U₁ là số vòng dây và hiệu điện thế giữa hai đầu cuộn sơ cấp. Gọi n₂; U₂ là số vòng dây và hiệu điện thế giữa hai đầu cuộn thứ cấp của một máy biến thế. Hệ thức đúng là

A. $\frac{U_1}{U_2}=\frac{n_1}{n_2}$.

B. ${\text{U}}_1\cdot {\text{n}}_1={\text{U}}_2\cdot {\text{n}}_2$.

C. ${\text{U}}_1+{\text{U}}_2={\text{n}}_1+{\text{n}}_2$.

D. ${\text{U}}_1-{\text{U}}_2={\text{n}}_1-{\text{n}}_2$.

PHẦN II. Câu trắc nghiệm đúng sai. Trong mỗi ý a), b), c), d) ở mỗi câu, thí sinh chọn đúng hoặc sai

Câu hỏi: Phát biểu nào đúng, phát biểu nào sai? Một máy tăng áp có cuộn thứ cấp mắc với điện trở thuần, cuộn sơ cấp mắc với nguồn điện xoay chiều. Tần số dòng điện trong cuộn thứ cấp

a) có thể nhỏ hơn hoặc lớn hơn tần số trong cuộn sơ cấp.

b) luôn nhỏ hơn tần số dòng điện trong cuộn sơ cấp

c) bằng tần số dòng điện trong cuộn sơ cấp.

d) luôn lớn hơn tần số dòng điện trong cuộn sơ cấp.

PHẦN III. Câu trả lời ngắn.

Câu hỏi: Một máy biến áp có điện trở các cuộn dây không đáng kể. Điện áp hiệu dụng giữa hai đầu cuộn thứ cấp và điện áp hiệu dụng giữa hai đầu cuộn sơ cấp lần lượt là 55 V và 220 V. Bỏ qua các hao phí trong máy, tỉ số giữa số vòng dây cuộn sơ cấp và số vòng dây cuộn thứ cấp bằng bao nhiêu?

Xem thêm tóm tắt lý thuyết Vật lí 12 sách Kết nối tri thức, chi tiết khác:

Lý thuyết Bài 19: Điện từ trường. Mô hình sóng điện từ

Lý thuyết Bài 21: Cấu trúc hạt nhân

Lý thuyết Bài 22: Phản ứng hạt nhân và năng lượng liên kết

Lý thuyết Bài 23: Hiện tượng phóng xạ

Lý thuyết Bài 24: Công nghiệp hạt nhân

Xem thêm tài liệu Vật lí lớp 12:

Giải Vật lí 12 Bài 18: Ứng dụng hiện tượng cảm ứng điện từ

Giải SBT Vật lí 12 Bài 18 : Ứng dụng hiện tượng cảm ứng điện từ

Giáo án Ứng dụng hiện tượng cảm ứng điện từ lớp 12

Giáo án điện tử Ứng dụng hiện tượng cảm ứng điện từ lớp 12