1. Kiến thức trọng tâm
Cảm ứng điện từ là hiện tượng xuất hiện dòng điện cảm ứng trong cuộn dây dẫn kín khi số đường sức từ xuyên qua tiết diện của cuộn dây biến thiên. Dòng điện cảm ứng xuất hiện khi nam châm chuyển động lại gần hoặc ra xa cuộn dây, hoặc khi cuộn dây chuyển động trong từ trường. Dòng điện cảm ứng chỉ tồn tại trong thời gian từ trường biến thiên.
Máy phát điện xoay chiều hoạt động dựa trên hiện tượng cảm ứng điện từ. Cấu tạo gồm cuộn dây và nam châm. Khi cuộn dây quay trong từ trường của nam châm, hoặc nam châm quay trong cuộn dây, số đường sức từ qua cuộn dây biến thiên liên tục, tạo ra dòng điện xoay chiều. Dòng điện xoay chiều là dòng điện có chiều và cường độ biến đổi theo thời gian một cách tuần hoàn.
Trong nhà máy thuỷ điện, nước chảy làm quay tua-bin, tua-bin làm quay rô-to của máy phát điện, tạo ra dòng điện xoay chiều. Các máy phát điện trong nhà máy nhiệt điện, điện gió, điện hạt nhân đều hoạt động theo nguyên tắc này.
2. Ví dụ minh họa
Đưa cực Bắc của nam châm lại gần cuộn dây kín: kim điện kế lệch sang một phía, chứng tỏ có dòng điện cảm ứng. Khi giữ nam châm đứng yên, kim điện kế trở về số 0 vì từ trường không còn biến thiên. Khi rút nam châm ra xa, kim điện kế lệch sang phía ngược lại, chứng tỏ dòng điện cảm ứng đổi chiều.
Trong máy phát điện xe đạp, nam châm quay gần cuộn dây làm đèn xe sáng. Xe chạy càng nhanh, nam châm quay càng nhanh, đèn càng sáng vì dòng điện cảm ứng mạnh hơn. Khi xe dừng, đèn tắt vì không còn sự biến thiên từ trường.
Máy phát điện xoay chiều trong nhà máy điện tạo ra dòng điện có tần số Hz ở Việt Nam.
3. Ghi nhớ
- Cảm ứng điện từ: dòng điện cảm ứng xuất hiện khi số đường sức từ qua cuộn dây biến thiên.
- Máy phát điện xoay chiều hoạt động dựa trên hiện tượng cảm ứng điện từ.
- Dòng điện xoay chiều đổi chiều và đổi cường độ theo thời gian.