§24. MÁY PHÁT ĐIỆN XOAY CHIỀU
I- MỤC TIÊU
Giải thích được vì sao khung dây quay đều trong từ trường thì có thể
tạo ra dòng điện xoay chiều, chứng minh được bằng toán học.
Hiểu nguyên tắc hoạt động của máy phát điện một pha và ba pha.
II- CHUẨN BỊ
Bài này mở đầu cho phần các ứng dụng của dòng điện xoay chiều
trong thực tế. Vì vậy, cách dạy và học cũng cần sát thực tế, tuyệt đối không
dạy chay.
Giáo viên
- Mô hình khung dây quay trong từ trường như Hình vẽ 24.1 * SGK.
- Tranh vẽ phóng to Hình 24.2 * và 24.5 * SGK.
- Tranh vẽ Hình 24.3, 24.4 SGK.
- Máy phát điện ba pha trong phòng thí nghiệm như Hình 24.6 và 24.7
SGK.
Học sinh
- Nguyên tắc hoạt động của máy phát điện (ôn lại lớp 9).
- Từ thông, định luật cảm ứng điện từ.
- Phép tính đạo hàm của hàm số lượng giác.
- Quy tắc bàn tay phải.
- Cách vẽ đồ thị dạng sin, biểu diễn pha trên đồ thị.
Hình 24.1
Đồ thị suất điện động ứng với các vị trí của khung.
III- GỢI Ý VỀ TỔ CHỨC HOẠT ĐỘNG DẠY – HỌC
1. Có thể nêu vấn đề bằng nhiều cách, ví dụ như :
- Đưa ra một máy phát điện xoay chiều đơn giản có tải là hai đèn LED
mắc song song ngược chiều rồi nối tiếp với một điện trở. Quay nhẹ và chậm
sẽ thấy hai LED sáng tối luân phiên ngược nhau. HS sẽ thắc mắc vì sao như
vậy. Đưa ra Hình 24.1 SGK để gợi ý HS thảo luận.
- Cũng có thể đặt ngay vấn đề là ta đã khảo sát nhiều về dòng điện
xoay chiều nhưng vẫn chưa biết cách tạo ra nó, tại sao nó lại có dạng sin. Đó
là các vấn đề sẽ giải quyết trong bài này.
2. Khi tổ chức cho HS thảo luận để giải quyết vấn đề trên, nên lưu ý đến
hai giải pháp.
Một là phân tích định tính trên mô hình và Hình 24.1 và 24.2 SGK.
Hai là dùng công cụ đạo hàm để khảo sát định lượng.
3. Rất nhiều HS thường “khó nhớ” đồ thị dòng điện ba pha. Nguyên
nhân vì HS đó chỉ cố thuộc hình vẽ mà không hiểu cách vẽ. Vì vậy ta
cần hướng dẫn chi tiết về cách vẽ ba đường hình sin trên trục.
Có thể dùng một dây điện cứng, rồi uốn thành đường hình sin. Sau đó
đặt dây lên hệ trục tọa độ và dịch đi từng quãng T/3 thì rất hiệu quả.
Khi vẽ đồ thị Hình 24.2, cần phải liên hệ với ba biểu thức của dòng
điện ba pha để HS hiểu ý nghĩa và dễ nhớ.
Hình 24.2
Đồ thị dòng điện xoay chiều ba pha
§25. ĐỘNG CƠ KHÔNG ĐỒNG BỘ
I- MỤC TIÊU
Hiểu định tính từ trường quay là gì và biết cách tạo ra từ trường quay.
Biết cách dùng vectơ để giải thích sự tạo ra từ trường quay nhờ dòng
điện ba pha.
Giải thích được vì sao động cơ không đồng bộ ba pha lại quay “không
đồng bộ”. Phân biệt được sự quay đồng bộ và quay không đồng bộ.
II- CHUẨN BỊ
Giáo viên
- Bộ thí nghiệm tương tự như Hình 25.1 *, 25.2 *, 25.5 * SGK.
- Tranh vẽ phóng to Hình 25.3 * SGK.
Học sinh
- Định luật cảm ứng điện từ.
- Phương pháp tổng hợp vectơ.
- Khái niệm từ trường quay.
III- GỢI Ý VỀ TỔ CHỨC HOẠT ĐỘNG DẠY – HỌC
1. Khi làm TN kim nam châm quay trong từ trường như Hình 25.1 SGK cần
lưu ý không để kim bị hút dính vào nam châm. Muốn tránh hiện tượng này,
nên gắn kim vào một ống dài rồi mới đặt vào trụ của kim.
2. Để đặt vấn đề như đoạn mở đầu của bài, ta nên đưa ra một động cơ không
đồng bộ nhỏ dễ tháo để HS quan sát và không thấy cổ góp điện. Từ đó HS sẽ
có thắc mắc “rất thật” mong được giải quyết qua bài học này. Có thể dùng
ngay động cơ của một quạt bàn đơn giản.
3. Nên hướng dẫn HS so sánh bằng quan sát và giải thích bằng quy luật để
phân biệt sự quay đồng bộ và không đồng bộ. Qua đó HS sẽ hiểu kĩ, nắm
chắc vấn đề, dễ nhớ và nhớ lâu.
4. Khi giải thích sự tạo thành từ trường quay nhờ dòng điện ba pha, ta nên
dùng cả Hình 25.3 lẫn việc vẽ hình các vectơ bằng ba màu. Cần phải chỉ rõ
cho HS đối tượng chính cần quan sát là vectơ tổng hợp ở ba vị trí lệch nhau
120o.
