Giáo án Vật lý 12 bài 17: Máy phát điện xoay chiều mới nhất

BÀI 17: MÁY PHÁT ĐIỆN XOAY CHIỀU

I. MỤC TIÊU :

1. Kiến thức

- Mô tả được sơ đồ cấu tạo và giải thích được nguyên tắc hoạt động của máy phát điện xoay chiều 1 pha.

- Mô tả được sơ đồ cấu tạo và giải thích được nguyên tắc hoạt động của máy phát điện xoay chiều 3 pha.

2. Kỹ năng:

- Giải thích được các hoạt động của máy điện

3. Thái độ:

- An toàn trong kỹ thuật điện

II. CHUẨN BỊ

1. Giáo viên: Chuẩn bị các mô hình máy phát điện xoay chiều một pha và ba pha.

2. Học sinh: Ôn kiến thức hiện tượng cảm ứng điện từ và định luật Len-xơ ở lớp 11.

III. TIẾN TRÌNH DẠY –HỌC

Hoạt động 1 (5 phút): Nêu cách tạo ra suất điện động xoay chiều.

Hoạt động 2 (15 phút): Tìm hiểu máy phát điện xoay chiều một pha.

Hoạt động của giáo viên

Hoạt động của học sinh

Nội dung cơ bản

Yêu cầu học sinh thực hiện C1.

Giới thiệu mô hình máy phát điện xoay chiều một pha.

Ảnh đính kèm

Giới thiệu hoạt động của máy phát điện xoay chiều một pha.

Giới thiệu tần số của dòng điện xoay chiều do máy phát tạo ra.

Yêu cầu học sinh thực hiện C2.

Thực hiện C1.

Ghi nhận cấu tạo của máy phát điện xoay chiều một pha.

Ghi nhận hoạt động của máy phát điện xoay chiều một pha.

Ghi nhận tần số của dòng điện xoay chiều do máy phát tạo ra.

Thực hiện C2.

I. Máy phát điện xoay chiều một pha

1. Cấu tạo và hoạt động.

+ Cấu tạo gồm bộ phận chính:

Phần cảm là nam châm vĩnh cữu hay nam châm điện: phần tạo ra từ trường.

Phần ứng là những cuộn dây, trong đó xuất hiện suất điện động cảm ứng.

Một trong hai phần đặt cố định, phần còn lại quay quanh một trục. Phần cố định gọi là stato, phần quay gọi là rôto.

+ Hoạt động: Khi rôto quay, từ thông qua cuộn dây biến thiên, trong cuộn dây xuất hiện suất điện động cảm ứng, suất điện động này được đưa ra ngoài để sử dụng.

2. Tần số của dòng điện xoay chiều.

Nếu máy phát có 1 cuộn dây và 1 nam châm (một cặp cực), rôto quay n vòng trong 1 giây thì tần số của dòng điện là f = n.

Nếu máy có p cặp cực và rô to quay n vòng trong 1 giây thì f = np.

Nếu máy có p cặp cực và rô to quay n vòng trong 1 phút thì f = (n/60)p.

Hoạt động 3 (20 phút): Tìm hiểu máy phát điện xoay chiều ba pha.

Hoạt động của giáo viên

Hoạt động của học sinh

Nội dung cơ bản

Giới thiệu mô hình máy phát điện xoay chiều ba pha.

Ảnh đính kèm

Giới thiệu hoạt động của máy phát điện xoay chiều ba pha.

Giới thiệu dòng điện xoay chiều ba pha.

Giới thiệu những ưu việt của dòng ba pha.

Ghi nhận cấu tạo của máy phát điện xoay chiều ba pha.

Nhận xét về ba suất điện động xoay chiều xuất hiện trong ba cuộn dây.

Ghi nhận khái niệm.

Ghi nhận những ưu việt của dòng ba pha.

II. Máy phát điện xoay chiều ba pha

1. Cấu tạo và nguyên tắc hoạt động.

Máy phát điện xoay chiều ba pha gồm:

+ Ba cuộn dây hình trụ giống nhau gắn cố định trên một vành tròn tại ba vị trí đối xứng (ba trục của ba cuộn dây đồng quy tại tâm O của đường tròn và lệch nhau 1200).

+ Một nam châm NS có thể quay quanh trục O với tốc độ góc ω không đổi.

Khi nam châm quay từ thông qua ba cuộn dây biến thiên theo hàm số sin của thời gian với cùng tần số góc ω, cùng biên độ nhưng lệch pha nhau Ảnh đính kèm. Kết quả là trong ba cuộn dây xuất hiện ba suất điện động xoay chiều cùng tần số, cùng biên độ và lệch pha nhau Ảnh đính kèm.

2. Cách mắc mạch ba pha (giảm tải)

3.Dòng ba pha

Dòng điện xoay chiều do máy phát điện xoay chiều ba pha phát ra là dòng ba pha. Đó là hệ ba dòng điện xoay chiều hình sin có cùng tần số, nhưng lệch pha nhau Ảnh đính kèm từng đôi một. Nếu tải đối xứng thì ba dòng điện này sẽ có cùng biên độ.

4. Những ưu việt của dòng ba pha

+ Truyền tải điện năng đi xa bằng dòng ba pha tiết kiệm được dây dẫn so với truyền tải bằng dịng một pha.

+ Cung cấp điện cho các động cơ ba pha, dùng phổ biến trong các nhà máy, xí nghiệp.

Hoạt động4 (5 phút): Củng cố, giao nhiệm vụ về nhà.

Hoạt động của giáo viên

Hoạt động của học sinh

Cho học sinh tóm tắt những kiến thức đã học trong bài.

Yêu cầu học sinh về nhà giải các bài tập 3, 4 trang 94 sgk và 17.1, 17.3 và 17.4 sbt.

Tóm tắt lại những kiến thức đã học trong bài.

Ghi các bài tập về nhà.

IV. RÚT KINH NGHIỆM SAU TIẾT DẠY