Hãy nêu cấu tạo và hoạt động của đinamô ở xe đạp. Nguyên lý hoạt động

Nêu cấu tạo và hoạt động của đinamô trong xe đạp

– Cấu tạo: Đinamô xe đạp có cấu tạo gồm cuộn dây có lõi sắt non và nam châm có trục gắn với núm vặn.

Dynamo trên xe đạp

– Hoạt động: Đinamô hoạt động dựa trên hiện tượng cảm ứng điện từ. Khi núm xoay thì nam châm cũng quay nên trong cuộn dây xuất hiện dòng điện cảm ứng làm bóng đèn sáng lên.

Công dụng chính của Dynamo xe đạp đó chính là tạo ra điện khi trục quay hoạt động và va chạm mỗi khi bánh xe hoạt động khiến bóng đèn phát sáng. Cần lưu ý rằng, độ sáng của bóng đèn còn tùy theo vào độ quay chậm hoặc nhanh của bánh xe đạp.

Kiến thức về hiện tượng cảm ứng điện từ

Từ thông

Từ thông F qua diện tích S giới hạn bởi vòng dây kín phẳng C, đặt trong từ trường đều có cảm ứng từ là đại lượng có biểu thức

Φ=BScosα

trong đó α là góc giữa vectơ và pháp tuyến (dương) của bề mặt S. Đơn vị của từ thông là Vêbe (Wb).

Hiện tượng cảm ứng điện từ

Hiện tượng cảm ứng điện từ là hiện tượng với sự xuất hiện dòng điện cảm ứng trong mạch kín khi từ thông đi qua mạch đó bị biến đổi. Suất điện động sinh ra dòng điện cảm ứng trong mạch điện kín được gọi là suất điện động cảm ứng.

Hiện tượng cảm ứng điện từ được coi là một trong những hiện tượng quan trọng trong vật lý học đã góp phần đưa nền văn minh nhân loại lên một giai đoạn mới – giai đoạn sử dụng năng lượng điện. Và hiện tượng cảm ứng điện từ được phát hiện bởi nhà vật lý Michael Faraday.

Xác định chiều của dòng điện cảm ứng bằng định luật Len – xơ

Dòng điện cảm ứng trong mạch kín có chiều sao cho từ trường cảm ứng ngược chiều từ thông ba đầu đoạn mạch kín.

 Suất điện động cảm ứng

Emf cảm ứng là suất điện động tạo ra dòng điện cảm ứng. Ký hiệu: éc

với ΔΦ : độ biến thiên từ thông qua mạch kín (Wb), ΔΦ = Φ₂ – Φ₁

Δt : thời gian từ thông biến thiên qua mạch (s)

“ – “ : dấu trừ biểu thị định luật Len-xơ

Suất điện động cảm ứng (độ lớn) là đại lượng đặc trưng cho tốc độ thay đổi của từ thông được xác định bằng biểu thức:

(hướng vận dụng định lý Lenxo)

Lưu ý: Nếu trường từ B1 đến B2, thì:

Nếu diện tích vòng lặp thay đổi từ S1 đến S2 thì:

Nếu góc quay thay đổi từ α1 đến α2 thì:

Cường độ dòng điện cảm ứng qua mạch kín:

với R: điện trở khung dây

Bài tập thực hành

Câu 1. Cho dòng điện thẳng có cường độ I. Khung dây dẫn hình chữ nhật MNPQ đặt gần dòng điện thẳng, cạnh MQ song song với dòng điện thẳng. Trong khung dây không có dòng điện cảm ứng khi

A. khung quay quanh cạnh MQ

B. khung quay quanh cạnh MN

C. khung quay quanh cạnh PQ

D. khung quay quanh trục là dòng điện thẳng I

Câu 2. Xác định chiều của dòng điện cảm ứng trong vòng dây khi nhìn từ trên xuống trong trường hợp nam châm rơi thẳng đứng qua tâm của vòng dây giữ cho vòng dây cố định nằm ngang.

A. Lúc đầu dòng điện chạy theo chiều kim đồng hồ, sau khi nam châm đi qua thì ngược chiều kim đồng hồ.

B. Lúc đầu dòng điện ngược chiều kim đồng hồ, sau khi nam châm đi qua thì ngược chiều kim đồng hồ.

C. không có dòng điện cảm ứng trong mạch dây.

D. Dòng điện cảm ứng luôn cùng chiều với bàn tay.

Câu 3. Khi các nam châm đi qua vòng dây như thể hiện trong hình, chúng tương tác hút hoặc đẩy nhau.

A. Luôn đẩy nhau

B. Ban đầu hút nhau, sau khi đi qua thì đẩy nhau.

C. Ban đầu đẩy nhau, sau khi đi qua thì hút nhau.

D. Luôn hút nhau

Câu 4. Khi đưa khung dây kín ra xa dòng điện thẳng dài I1 như hình vẽ bên thì chúng sẽ

A. đẩy nhau

B. hút nhau

C. lực hút hay lực đẩy phụ thuộc vào tốc độ

D. không tương tác

Câu 5. .Một hình vuông cạnh 5cm đặt trong từ trường đều có cảm ứng từ B = 4.10–4 T thì từ thông qua hình vuông đó là 10–6 WB. Tính góc giữa vectơ cảm ứng từ và vectơ pháp tuyến của hình vuông

A. 0 ° B. 30 ° C. 45 ° D. 60 °

Câu 6. Một khung dây phẳng có diện tích 12cm² đặt trong từ trường đều do B = 5.10–2T gây ra, mặt phẳng của khung dây hợp với đường cảm ứng một góc 30o. Tính độ lớn từ thông qua khung

A. = 2.10–5Wb

B. = 3.10–5Wb

C. = 4.10–5Wb

D. = 5.10–5Wb

Câu 7. Fucho hiện tại là

A. dòng điện chạy trong vật dẫn

B. dòng điện cảm ứng sinh ra trong mạch kín khi từ thông qua mạch thay đổi.

C. dòng điện cảm ứng trong vật dẫn khi vật dẫn chuyển động trong từ trường

D. dòng điện xuất hiện trong tấm kim loại khi nối tấm kim loại với hai đầu của nguồn điện

Câu 8. Một hình vuông cạnh 5cm đặt trong từ trường đều có cảm ứng từ B = 4.10–4 T thì từ thông qua hình vuông đó là 10–6 WB. Tính góc giữa vectơ cảm ứng từ và vectơ pháp tuyến của hình vuông

A. 0 ° B. 30 ° C. 45 ° D. 60 °

Câu 9. Một khung dây phẳng diện tích 40cm² gồm 200 vòng dây được đặt trong từ trường đều B = 2.10–4T, vectơ cảm ứng từ hợp với mặt phẳng khung một góc 30o. Một giảm dần đều từ trường đến không trong khoảng thời gian 0,01s. Tính suất điện động cảm ứng xuất hiện trong khung trong quá trình từ trường biến thiên

A. 4.10–3 V B. 8.10–3V

C. 2.10–3 V D. 4.10–2 V

Câu 10. Chọn câu sai về cường độ dòng điện

A. Hiện tượng xuất hiện dòng điện cũng là hiện tượng cảm ứng điện từ

B. Chiều của dòng điện Fucho cũng được xác định bởi định luật Thấu kính Jun.

C. Dòng điện Fucho trong lõi sắt của máy biến áp là dòng điện có hại

D. Dòng điện Phucô có tính chất xoáy.

Câu 11. Một khung dây có tiết diện 30cm² đặt trong từ trường đều B = 0,1T. Mặt phẳng khung dây vuông góc với đường sức từ. Trường hợp nào thì emf cảm ứng trong mạch bằng nhau. (I) quay khung dây trong 0,2s sao cho mặt phẳng của khung song song với đường sức từ. (II) giảm một nửa từ thông trong 0,2s. (III) từ thông tăng gấp đôi trong 0,2s. (IV) tăng gấp ba lần từ thông trong 0,3 giây

A. (I); (II) B. (II); (III)

C. (I); (III) D. (III); (IV)