Giải vật lí 9 bài 33: Dòng điện xoay chiều

Giải câu 1: Mắc vào hai đầu của một cuộn dây dẫn...

Mắc vào hai đầu của một cuộn dây dẫn hai đèn LED (một đèn màu đỏ, một đèn màu vàng) song song và ngược chiều nhau như ở hình 33.1

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

+ Đưa nam châm từ ngoài vào trong cuộn dây.

+ Kéo nam châm từ trong ra ngoài cuộn dây.

• Khi đưa  nam châm từ ngoài vào trong cuộn dây thì số đường sức từ qua tiết diện S của cuộn dây tăng lên, một đèn LED sáng lên.
•  Khi kéo nam châm ra khỏi cuộn dây dẫn kín, số đường sức từ xuyên qua tiết diện S của cuộn dây giảm, đèn LED còn lại sáng lên.

 Vậy dòng điện cảm ứng trong cuộn dây dẫn đổi chiều khi số đường sức từ đang tăng mà chuyển sang giảm.

Giải câu 2: Bố trí thí nghiệm như hình 33.2...

Bố trí thí nghiệm như hình 33.2

Hãy phân tích xem số đường sức từ xuyên qua tiết diện S của cuộn dây biến đổi như thế nào khi cho nam châm quay quanh một 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 thế nào trong khi nam châm quay.

Khi cực N của nam châm lại gần cuộn dây thì số đường sức từ xuyên qua tiết diện S của cuộn dây tăng, khi cực N ra xa cuộn dây, thì số đường sức từ xuyên qua tiết diện S của cuộn dây giảm. Khi nam châm quay liên tục quanh một trục thẳng đứng như trong hình thì số đường sức từ xuyên qua tiết diện S liên tục tăng giảm do đó xuất hiện dòng điện trong cuộn dây luân phiên đổi chiều, còn được gọi là dòng điện xoay chiều.

Giải câu 3: Trên hình 33.3 vẽ một cuộn dây dẫn kín...

Trên hình 33.3 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 thiên như thế nào khi cuộn dây quay, từ đó suy ra nhận xét về chiều của dòng điện cảm ứng xuất hiện trong cuộn dây dẫn.

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

Hướng dẫn giải bài tập cuối bài

Giải câu 4: Trên hình 33.4 vẽ một cuộn dây dẫn kín...

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

Khi khung quay nửa vòng tròn thì số đường sức từ qua tiết diện S của khung tăng, một trong hai đèn LED sáng. Trên nửa vòng tròn sau, số đường sức từ qua tiết diện S của khung giảm nên dòng điện đổi chiều, đèn thứ hai sáng. Khi khung quay nhanh, hai bóng đèn vạch ra hai nửa vầng sáng đối diện nhau.