Điện từ học là ngành vật lý nghiên cứu và giải thích các hiện tượng điện và hiện tượng từ, và mối quan hệ giữa chúng. Ngành điện từ học là sự kết hợp của điện học và từ học bởi điện và từ có mối quan hệ mật thiết với nhau. Điện trường thay đổi sinh ra từ trường và từ trường thay đổi sinh ra điện trường. Thực chất, điện trường và từ trường hợp thành một thể thống nhất, gọi là điện từ trường. Các tương tác điện và tương tác từ gọi chung là tương tác điện từ. Lực xuất hiện trong các tương tác đó là lực điện từ, một trong bốn lực cơ bản của tự nhiên (bên cạnh lực hấp dẫn, lực hạt nhân mạnh và lực hạt nhân yếu).
ĐẠI HỌC QUỐC GIA TP HỒ CHÍ MINH TRƯỜNG ĐẠI HỌC AN GIANG KHOA SƯ PHẠM BÁO CÁO THU HOẠCH PHÂN TÍCH CHƯƠNG TRÌNH VẬT LÝ TRUNG HỌC CƠ SỞ PHẦN: ĐIỆN TỪ HỌC Giáo viên hướng dẫn Sinh viên thực Lớp MSSV : : : : Th.s Trương Tín Thành Vũ Đơng Dương DH18LY DLY170377 2019-2020 MỤC LỤC LỜI MỞ ĐẦU Trong thời đại công nghiệp hóa đại hóa ngày điện từ học ứng dụng phổ biến có vai trị quan trọng sống người Hầu hết thiết bị tự động, máy móc từ đơn giản đến phức tạp hoạt động dựa nguyên lý điện từ học Nói để thấy phát triển điện từ học giúp cho xã hội ngày tiên tiến đại Nhận thấy tầm quan trọng điện từ học nên em làm tiểu luận để nói sơ lược điện từ học giúp em học sinh TRUNG HỌC CƠ SỞ bước đầu tiếp cận tìm hiểu, đồng thời tạo tiền đề cho nghiên cứu sâu rộng vấn đề bậc học cao Mặc dù cố gắng hết khả trình độ kiến thức kinh nghiệm cịn hạn chế, nên khơng tránh khỏi có sơ sót Em mong nhận xét, đánh giá, đóng góp ý kiến thầy, bạn đọc để viết hoàn thiện CHƯƠNG I: GIỚI THIỆU VỀ ĐIỆN TỪ HỌC I ĐIỆN TỪ HỌC LÀ GÌ? Điện từ học ngành vật lý nghiên cứu giải thích tượng điện tượng từ, mối quan hệ chúng Ngành điện từ học kết hợp điện học từ học điện từ có mối quan hệ mật thiết với Điện trường thay đổi sinh từ trường từ trường thay đổi sinh điện trường Thực chất, điện trường từ trường hợp thành thể thống nhất, gọi điện từ trường Các tương tác điện tương tác từ gọi chung tương tác điện từ Lực xuất tương tác lực điện từ, bốn lực tự nhiên (bên cạnh lực hấp dẫn, lực hạt nhân mạnh lực hạt nhân yếu) Trong nhiều trường hợp, điện từ học dùng để điện từ học cổ điển bao gồm lý thuyết cổ điển, phân biệt với lý thuyết điện từ học đại điện động lực học lượng tử II LƯỢC SỬ Lý thuyết xác điện từ học, xuất phát từ nhiều cơng trình khác nhà vật lý thể kỷ 19, thống lại James Clerk Maxwell bốn phương trình tiếng, phương trình Maxwell Ngoài việc thống kết nghiên cứu nhà khoa học trước, Maxwell ánh sáng sóng điện từ Trong điện từ học cổ điển, điện từ trường tuân thủ phương trình Maxwell, lực điện từ tuân theo định luật lực Lorentz Điện từ học cổ điển không tương thích với học cổ điển Các phương trình Maxwell tiên đốn vận tốc ánh sáng khơng đổi hệ quy chiếu Điều vi phạm nguyên lý tương đối Galileo, trụ cột học cổ điển Năm 1905, Albert Einstein giải mâu thuẫn thuyết tương đối Trong lý thuyết này, từ trường hiệu ứng tương đối tính điện trường tĩnh khơng cần nhiều phương trình phương trình Maxwell để mô tả Cùng năm 1905, Einstein giới thiệu hiệu ứng quang điện nói ánh sáng xem hạt, sau gọi photon, giải thích tượng khơng tương thích với điện từ trường cổ điển Lý thuyết mở rộng lời giải cho toán tai họa tử ngoại Max Planck năm 1900, toán khác cho thấy điện từ học cổ điển chưa xác Những lý thuyết giúp xây dựng vật lý lượng tử, đặc biệt điện động lực học lượng tử Điện động lực học lượng tử, năm 1925 hoàn thành vào năm 1940, lý thuyết vật lý xác ngày Điện từ tượng vật lý điện trường sinh từ trường, tìm thấy dây dẫn điện có vài vịng quấn mắc nối với điện CHƯƠNG II: CƠ SỞ LÝ THUYẾT VỀ ĐIỆN TỪ HỌC I NAM CHÂM VĨNH CỬU Nam châm vĩnh cửu vật cấu tạo từ vật liệu từ cứng (là vật liệu sắt từ, khó khử từ khó từ hóa) có khả giữ từ tính không bị từ trường, sử dụng nguồn tạo từ trường Hình 1: Nam Châm Vĩnh Cửu − Nam châm có hai cực Khi để tự do, cực hướng Bắc gọi cực Bắc, cịn cực ln hướng Nam gọi cực Nam − Khi đặt hai nam châm gần nhau, từ cực lên đẩy nhau, từ cực khác hút II TÁC DỤNG TỪ CỦA DÒNG ĐIỆN - TỪ TRƯỜNG Tác dụng từ dòng điện: − Theo định luật Ampere, dòng điện sinh từ trường − Khi dòng điện chạy dây dẫn điện, từ trường sinh có dạng vịng trịn bao quanh cộng dây thẳng dẫn điện có dịng điện khác khơng − Mọi dịng điện chịu lực tương tác nằm từ trường − Hướng từ trường hướng dòng điện xác định theo quy tắc nắm tay phải Từ trường: Từ trường dạng vật chất tồn xung quanh nam châm hay dòng điện mà biểu cụ thể xuất lực từ tác dụng lên dịng điện hay nam châm đặt Từ trường miêu tả trường vector Người ta hay sử dụng khái niệm lực Lorentz tác dụng lên điện tích điểm chuyển động để định nghĩa từ trường Ký hiệu từ trường cho trường hợp cụ thể Hình 2:Từ trường nam châm hình trụ III TỪ PHỔ - ĐƯỜNG SỨC TỪ Từ phổ: Từ phổ hình ảnh cụ thể đường sức từ Có thể thu từ phổ cách rắc mạt sắt lên nhựa đặt từ trường gõ nhẹ Hình 3: Từ phổ nam châm Đường sức từ: Đường sức từ đường vẽ khơng gian có từ trường, cho tiếp tuyến điểm có hướng trùng với hướng từ trường điểm Hình 4: Hình ảnh đường sức từ IV TỪ TRƯỜNG CỦA ỐNG DÂY CĨ DỊNG ĐIỆN CHẠY QUA − Phần từ phổ bên ngồi ống dây có dịng điện chạy qua giống phần từ phổ bên nam châm − Quy tắc nắm tay phải: Nắm tay phải, đặt cho bốn ngón tay hướng theo chiều dịng điện chạy qua vịng dây ngón tay choãi chiều đường sức từ ống dây Hình 5: Hình ảnh mô tả quy tắc nắm tay phải V SỰ NHIỄM TỪ CỦA SẮT, THÉP - NAM CHÂM ĐIỆN Sự nhiễm từ sắt, thép: Sắt từ chất có từ tính mạnh, hay khả hưởng ứng mạnh tác dụng từ trường ngoài, mà tiêu biểu sắt(Fe), tên gọi "sắt từ" đặt cho nhóm chất có tính chất từ giống với sắt Các chất sắt từ có gần giống với chất thuận từ đặc điểm hưởng ứng thuận theo từ trường Tính sắt từ dùng để thuộc tính (từ tính mạnh) chất sắt từ Nam châm điện: Khi mắc dây dẫn điện có nhiều vịng quấn với nguồn điện, dòng điện sản sinh điện trường vòng quấn Khi dòng điện qua vòng quấn, Biến đổi điện trường vòng quấn sinh từ trường vng góc với điện trường − Từ trường cuộn dây dẫn điện có tính chất giống từ trường Nam Châm hút hay đẩy từ vật nằm từ trường cuộn dây − Khi ngắt dòng điện khỏi cuộn dây, từ trường biến Cuộn dây không cịn hút hay đẩy từ vật − Vậy có dịng điện diện qua, cuộn dây trở thành nam châm điện Với Dòng điện khác không, I ≠ − Từ trường cuộn dây tùy thuộc vào số từ cảm cuộn dây dòng điện cuộn dây − Từ Cảm cuộn dây tỉ lệ thuận với chiều dài, số vòng quấn tỉ lệ nghịch với diện tích cuộn dây Hình 6: Nam châm điện VI LỰC ĐIỆN TỪ Lực từ: Dây dẫn có dịng điện chạy qua đặt từ trường không song song với đường sức từ chịu tác dụng từ trường, lực gọi lực điện từ Chiều lực điện từ - Quy tắc bàn tay trái: Quy tắc bàn tay trái: Đặt bàn tay trái cho đường sức từ hướng vào lòng bàn tay, chiều từ cổ tay đến ngón tay hướng theo chiều dịng điện ngón tay chỗi 90o chiều lực điện từ Hình 7: Hình ảnh mô tả quy tắc bàn tay trái Lực từ tác dụng lên khung dây dẫn có dịng điện Khung dây dẫn có dịng điện đặt từ trường có lực điện từ tác dụng lên nó, lực điện từ làm cho khung quay quanh trục nó, trừ vị trí mặt phẳng khung vng góc với đường sức từ (tức mặt phẳng khung nằm mặt phẳng trung hòa) Hình 8: Lực từ tác dụng lên khung dây có dịng điện VII ĐỘNG CƠ ĐIỆN MỘT CHIỀU Động điện chiều động điện hoạt động với dòng điện chiều Stator động điện chiều thường hay nhiều cặp nam châm vĩnh cửu, hay nam châm điện, rotor có cuộn dây quấn nối với nguồn điện chiều, phần quan trọng khác động điện chiều phận chỉnh lưu, có nhiệm vụ đổi chiều dịng điện chuyển động quay rotor liên tục Thơng thường phận gồm có cổ góp chổi than tiếp xúc với cổ góp VIII HIỆN TƯỢNG CẢM ỨNG ĐIỆN TỪ Hiện tượng cảm ứng điện từ: Năm 1831, Michael Faraday chứng tỏ thực nghiệm từ trường sinh dịng điện Thực vậy, cho nam châm chuyển động trước cuộn dây dẫn kín cho cuộn dây quay từ trường mạch xuất dịng điện Dịng điện gọi dịng điện cảm ứng Hiện tượng gọi tượng cảm ứng điện từ Hình 9: Sơ đồ thí nghiệm Faraday Điều kiện xuất dòng điện cảm ứng Điều kiện xuất dịng điện cảm ứng dây dẫn kín số đường sức từ xuyên qua tiết diện S cuộn dây biến thiên Một cách tổng quát, dòng điện cảm ứng xuất thỏa mãn điều kiện sau: − Khi mạch điện kín hay phần mạch điện kín chuyển động từ trường cắt đường cảm ứng từ − Khi mạch điện kín khơng chuyển động từ trường từ trường xuyên qua mạch điện từ trường biến đổi theo thời gian IX DỊNG ĐIỆN XOAY CHIỀU Dịng điện xoay chiều: Dịng điện xoay chiều dịng điện có chiều cường độ biến thiên theo thời gian Dòng điện xoay chiều thường tạo từ máy phát điện xoay chiều biến đổi từ nguồn điện chiều mạch điện tử thường gọi nghịch lưu dùng Thyristor Trước đây, dòng điện xoay chiều thường gọi "dòng Galvanic" Trong kỹ thuật điện, nguồn xoay chiều viết tắt tiếng Anh AC (viết tắt Alternating Current) ký hiệu hình ~ (dấu ngã - tượng trưng cho dạng sóng hình sin) Dịng điện cảm ứng cuộn dây dẫn kín đổi chiều số đường sức từ xuyên qua tiết diện S dây tăng mà chuyển sang giảm ngược lại giảm mà chuyển sang tăng Cách tạo dòng điện xoay chiều: Khi cho cuộn dây dẫn kín quay từ trường nam châm hay cho nam châm quay trước cuộn dây dẫn cuộn dây xuất dòng điện cảm ứng xoay chiều Hình 10: Cách tạo dòng điện xoay chiều X MÁY PHÁT ĐIỆN XOAY CHIỀU Máy phát điện xoay chiều: Máy phát điện thiết bị biến đổi thành điện năng, thông thường sử dụng nguyên lý cảm ứng điện từ Nguồn sơ cấp động tua bin hơi, tua bin nước, động đốt trong, tua bin gió nguồn khác Cũng có máy phát điện kiểu khác, đưa tượng điện tự nhiên khác hiệu ứng áp điện, hiệu ứng từ thủy động Kết cấu dynamo tương tự với động điện, loại dynamo thơng dụng hoạt động động Cấu tạo hoạt động máy phát điện xoay chiều: Các máy phát điện xoay chiều có hai phận nam châm tạo từ trường cuộn dây Một hai phận đứng yên gọi stato, phận cịn lại quay gọi rơto Hình 11: Cấu tạo hoạt động máy phát điện xoay chiều 10 Máy biến hoạt động với dịng điện xoay chiều khơng hoạt động với dịng điện chiều 13 CHƯƠNG III: THÍ NGHIỆM VÀ ỨNG DỤNG THỰC TẾ I ỨNG DỤNG CỦA NAM CHÂM VĨNH CỬU La bàn: Nam châm la bàn Trái đất nam châm lớn mà nam châm hướng Bắc thời điểm La bàn từ nam châm giúp xác định phương hướng Hình 16: La bàn Chuông báo động chống trộm: Nam châm ứng dụng thiết bị báo động chống trộm cách sử dụng thiết bị chuyển mạch liên kết với bên hệ thống báo động Các thiết bị phát thay đổi từ trường gây kẻ xâm nhập âm báo động để cảnh báo cho chủ nhà Thiết bị bao gồm phận phận cảm biến từ nam châm, chúng lắp đặt cửa thành khung cửa, phận tách rời cảm biến từ phát tín hiệu RF (315Mhz, 433Mhz) đến thiết bị cảnh báo đèn phát sáng hay chuông báo động Hình 17: Chng báo động chống trộm 14 II THÍ NGHIỆM TÁC DỤNG TỪ CỦA DÒNG ĐIỆN - TỪ TRƯỜNG Dịng điện sinh từ trường: * Thí nghiệm: − Dụng cụ: nguồn điện, biến trở, dây dẫn AB khảo sát, kim nam châm thử, − − − khóa K, dây nối Mắc dây AB vào nguồn điện, sau bố trí mạch điện cho dây dẫn AB song song với kim nam châm tự cân Đóng khóa K quan sát: Khi có dịng điện I chạy qua dây dẫn AB kim nam châm lệch khỏi vị trí ban đầu Mở khóa K: kim nam châm lại quay vị trí ban đầu (chỉ hướng Bắc Nam) Như có tác dụng lực dòng điện lên kim nam châm: lực lực từ * Khi tiến hành thí nghiệm với dây dẫn AB có hình dạng xảy tượng tương tự thí nghiệm Kết luận: Dòng điện chạy qua dây dẫn thẳng hay dây dẫn có hình dạng gây tác dụng lực (gọi lực từ) lên kim nam châm đặt gần Ta nói dịng điện có tác dụng từ dòng điện sinh từ trường xung quanh Hình 18: Thí nghiệm Ơtet Từ trường cách nhận biết * Thí nghiệm: − Đưa kim nam châm lại gần nam châm khác dây dẫn có dịng điện chạy qua kim nam châm bị lệch khỏi vị trí cân Dịch chuyển kim nam châm đến vị trí xung quanh quan sát thấy tượng tương tụ − Tại vị trí đó, kim nam châm hướng xác định, dịch chuyển nhẹ kim kim lại quay vị trí xác định Như vậy: Khơng gian xung quanh nam châm hay dịng điện có khả tác dụng từ lên kim nam châm đặt nó.Ta nói khơng gian có từ trường 15 Hình 19: Thí nghiệm nhận biết từ trường * Cách nhận biết từ trường: Để nhận biết từ trường cách đơn giản sử dụng kim nam châm thử thí nghiệm III.THÍ NGHIỆM TỪ PHỔ - ĐƯỜNG SỨC TỪ Vì đường sức từ khơng gian khơng thể nhìn thấy người ta dùng hình ảnh từ phổ để quan sát đường sức từ * Tiến hành thí nghiệm: Rắc mạt sắt kiếng (nhựa), đặt vào từ trường nam châm dây dẫn mang dịng điện sau gõ nhẹ Kết quả: Những mạt sắt xếp thành hình ảnh đường sức từ từ trường đó, nơi mạt sắt dày từ trường mạnh, nơi mạt sắt thưa từ trường yếu Hình 20: Thí nghiệm từ phổ nam châm thẳng Khi đặt kim nam châm nối tiếp đường sức từ ta nhận thấy kim nam châm nối đuôi dọc theo đường sức từ Cực Bắc kim nối với cực Nam kim Người ta quy ước chiều đường sức chiều từ cực nam đến cực bắc xuyên dọc kim nam châm đặt cân đường sức 16 IV TỪ TRƯỜNG CỦA ỐNG DÂY CĨ DỊNG ĐIỆN CHẠY QUA Để khảo sát đường sức từ ống dây có dịng điện ta tiến hành thí nghiệm: Rắc lớp mạt sắt nhựa có luồn sẵn vịng dây dây dẫn có dịng điện chạy qua, gõ nhẹ nhựa Hình 21: thí nghiệm từ phổ ống dây có dịng điện Khi đặt kim nam châm nối tiếp đường sức từ ta nhận thấy đường sức từ bên ngồi ống dây có dịng điện chạy qua giống phần từ phổ bên nam châm thẳng Trong điều kiện lý tưởng vịng dây phần từ trường bên ống dây từ trường đường sức song song chiều với Khi ta cho dịng điện qua ống dây đổi chiều kim nam châm đổi chiều Như chiều đường sức từ ống dây có dịng điện phụ thuộc vào chiều dòng điện Để xác định chiều đường sức từ ống dây có dịng điện người ta sử dụng quy tắc nắm tay phải V ỨNG DỤNG CỦA NAM CHÂM ĐIỆN Ưu điểm nam châm điện từ trường thay đổi nhanh chóng phạm vi rộng giá trị cách kiểm sốt sức mạnh dịng điện thay đổi số vòng dây quấn quanh lõi sắt Tuy nhiên, cần có nguồn cung cấp lượng điện ổn định điều cần thiết, để trì lĩnh vực phẫu thuật Một vài ứng dụng thường gặp nam châm điện: Chuông điện: Có nhiều loại chng điện từ cho âm khác tùy vào mục đích sử dụng chúng có nguyên lý chung dùng từ trường để tạo tác động học đến thiết bị tạo âm a Cấu tạo: Nguồn điện, nam châm điện, cần gõ thép đàn hồi, cơng tắc, tiếp điểm Được lắp ráp hình b Ngun lý hoạt động: 17 Khi có dịng điện qua cuộn dây chúng tạo từ trường lõi kim loại Cuộn dây khuếch đại từ trường nam châm điện hút vật chất sắt thép xung quanh giống nam châm vĩnh cửu thơng thường hút miếng kim loại làm cho đầu gõ cần gõ đập vào chuông tạo âm thanh, cần gỗ đập vào chng tiếp điểm hở cuộn dây điện dẫn đến nam châm điện từ tính thép có tính đàn hồi trở lại vị trí ban đầu lúc lại chậm vào tiếp điểm cuộn dây lại cấp điện hút miếng kim loại chuông kêu ngắt công tắc Hình 22: Nguyên lý hoạt động chuông điện Rơle Rơ le công tắc hoạt động điện Nó bao gồm tập hợp thiết bị đầu vào đầu cho nhiều tín hiệu điều khiển Rơ le có nhiều hình thức kết nối, chẳng hạn thực kết nối, ngắt kết nối kết hợp kiểu với a Cấu tạo rơ le điện từ Rơ le điện từ có phận mạch từ, cuộn dây, tiếp điểm, vỏ Mạch từ chế tạo từ vật liệu sắt từ gồm hai phần, phần tĩnh hình chữ phần động thép hình chữ U Phần động nối liên kết khí với tiếp điểm động b Nguyên lý hoạt động rơ le điện từ Rơ le điện từ hoạt động nguyên tắc nam châm điện thường dùng để đóng cắt mạch điện có cơng suất nhỏ, tần số đóng cắt lớn 18 Hình 23: Nguyên lý hoạt động Rơ le điện từ Thiết bị y học: Trong y học, bệnh viện sử dụng kỹ thuật chẩn đoán MRI kỹ thuật chụp cộng hưởng từ, kỹ thuật chẩn đốn hình đại dùng từ trườngvà sóng ra-đi-o nhằm giải chỗ vấn đề phận thể bệnh nhân mà không cần phẫu thuật xâm lấn Hình 24: Máy cộng hưởng MRI Một vài ứng dụng khác nam châm điện: − Nam châm nâng công nghiệp − Loa − Khóa từ − Thiết bị lưu trữ ghi âm từ loại liệu − Tách từ tính vật liệu − Motors máy phát điện VI LỰC ĐIỆN TỪ * Tiến hành thí nghiệm: Tiến hành thí nghiệm hình Đoạn dây AB đặt từ trường nam châm, đóng cơng tắc K Kết quả: Từ trường tác dụng lực lên dây AB có dịng điện , lực gọi lực điện từ 19 Hình 25: Thí nghiệm lực điện từ Khi đổi chiều dòng điện dòng điện đổi chiều đường sức từ ta thấy lực điện từ thay đổi Như lực điện từ tác dụng lên dây dẫn AB phụ thuộc vào chiều dòng điện dây dẫn chiều đường sức từ Vậy để xác định lực điện từ ta sử dụng quy tắc bàn tay trái VII ĐỘNG CƠ ĐIỆN MỘT CHIỀU Nguyên lý hoạt động: Khi có dịng điện chạy qua cuộn dây quấn xung quanh lõi sắt non, cạnh phía bên cực dương bị tác động lực hướng lên, cạnh đối diện lại bị tác động lực hướng xuống theo quy tắc bàn tay trái Các lực gây tác động quay lên cuộn dây, làm cho rotor quay Để làm cho rotor quay liên tục chiều, cổ góp điện làm chuyển mạch dịng điện sau vị trí ứng với 1/2 chu kỳ Chỉ có vấn đề mặt cuộn dây song song với đường sức từ trường Nghĩa lực quay động cuộn dây lệch 90o so với phương ban đầu nó, rotor quay theo qn tính • Pha 1: Từ trường rotor cực với stator, đẩy tạo chuyển động quay rotor • Pha 2: Rotor tiếp tục quay • Pha 3: Bộ phận chỉnh điện đổi cực cho từ trường stator rotor dấu, trở lại pha Pha 20 Pha Pha Hình 26: Nguyên lý hoạt động động điện chiều VIII ĐINAMO XE ĐẠP ỨNG DỤNG HIỆN TƯỢNG CẢM ỨNG ĐIỆN TỪ Đinamo xe đạp gồm cuộn dây nam châm gắn với núm quay, núm quay tiếp xúc với bánh xe quay làm cho nam châm quay dẫn đến từ trường thay đổi tạo dòng điện cảm ứng làm cho bóng đèn phát sáng Hình 27: Mơ hình đinamo xe đạp IX DÒNG ĐIỆN XOAY CHIỀU * Tiến hành thí nghiệm: Máy phát điện quay tay gồm: nam châm vĩnh cửu Rôto thép gắn trục quay thép, đầu trục gắn puli nhơm, đầu gắn cổ góp để lấy điện chiều xoay chiều, hai quét đồng đàn hồi Vơ lăng (có trục quay, tay quay giá trục quay) nhựa, phẳng, không vênh Đế có chân cao su, mặt có: cọc đấu dây có lỗ cắm giắc đồng (để cấp lấy điện ra), gắn (đui + đèn) loại 6,3V đèn LED mắc song song ngược chiều mạch in cài để lấy điện cọc đấu dây mặt đế 21 Hình 28: Máy phát điện quay tay Khi quét bên lấy điện chiều có bóng đèn led sáng, quay ngược chiều so với ban đầu bóng đèn led lại sáng Khi quét lấy dịng điện xoay chiều bóng đèn sợi đốt sáng led sáng/tắt phiên Đèn sáng quay vô lăng số đường sức qua cuộn dây thay đổi, cịn vơ lăng khơng quay số đường sức qua cuộn dây khơng đổi khơng tạo dịng điện cảm ứng X MỘT SỐ LOẠI MÁY PHÁT ĐIỆN XOAY CHIỀU Thủy điện: Sử dụng sức chảy dòng nước để làm quay tuabin máy phát điện tạo dòng điện cảm ứng xoay chiều Hình 29: Mô hình thủy điện dùng đập ngăn nước Điện gió: 22 Sử dụng lượng gió để quay cánh quạt gắn với roto, ro to quay máy phát điện tạo dòng điện cảm ứng xoay chiều Hình 30: Máy phát điện sử dụng lượng gió 23 Nhiệt điện: Nhà máy điện nhiệt nhà máy điện, hóa nhiên liệu biến thành nhiệt cấp nhiệt cho nước để biến thành Nước đun nóng, chuyển thành nước quay tua bin nước tuabin làm chạy máy phát điện Hình 31: Nhà máy nhiệt điện Điện nguyên tử: Như nhà máy nhiệt điện lượng ban đầu để đun nước lấy từ phản ứng lò phản ứng hạt nhân nguyên tử Hình 32: Sơ đồ nguyên lý hoạt động nhà máy điện nguyên tử Hình 33: Hình ảnh mô tả nhà máy điện nguyên tử 24 XI CÁC TÁC DỤNG CỦA DÒNG ĐIỆN XOAY CHIỀU Tác dụng từ Sử dụng để làm nam châm điện, nam châm công nghiệp, Thường dùng công nghiệp chế biến sắt thép, tái chế sắt hay cảng biển, cảng vận tải lớn, Nam châm điện thường dùng nhà máy lớn dùng để vận chuyển vật liệu kim loại có khối lượng lớn Hình 34: Nam châm điện sử dụng công nghiệp Tác dụng phát sáng Sử dụng thắp sáng đèn sinh hoạt, đèn báo, Hình 35: Tác dụng phát sáng dòng điện xoay chiều Tác dụng nhiệt Bàn điện, nồi cơm điện, lị sưởi điện, lị vi sóng, hoạt động dựa tác dụng nhiệt dòng điện 25 Hình 36: cấu tạo nồi cơm điện XII TRUYỀN TẢI ĐIỆN NĂNG ĐI XA Khi truyền tải điện xa đường dây dẫn có phần điện hao phí tượng tỏa nhiệt đường dây Như vậy, để giảm hao phí đường dây tải điện, cách tốt áp dụng tăng hiệu điện đặt vào hai đầu đường dây Ở Việt Nam sử dụng đường dây tải điện cao áp 500kV từ nhà máy điện đến nơi tiêu thụ Hình 37: Đường dây tải diện 500kV XIII VAI TRÒ CỦA MÁY BIẾN THẾ TRONG TRUYỀN TẢI ĐIỆN NĂNG ĐI XA Để giảm hao phí đường dây tải điện cần có hiệu điện lớn (hàng trăm nghìn vơn) đến nơi sử dụng điện lại cần hiệu điện thích hợp 26 (220V) Chính máy biến có vai trò to lớn việc truyền tải điện xa Ở hai đầu đường dây tải điện, người ta đặt hai loại máy biến có nhiệm vụ khác nhau: Đầu đường dây tải điện, đặt máy biến có nhiệm vụ tăng hiệu điện thế, đến nơi sử dụng điện đặt máy biến có nhiệm vụ giảm hiệu điện đến mức phù hợp Hình 38: Ứng dụng máy biến truyền tải điện Hình 39: Trạm biến áp 220kV Trà Nóc ( Tp Cần Thơ) 27 ... GIỚI THIỆU VỀ ĐIỆN TỪ HỌC I ĐIỆN TỪ HỌC LÀ GÌ? Điện từ học ngành vật lý nghiên cứu giải thích tượng điện tượng từ, mối quan hệ chúng Ngành điện từ học kết hợp điện học từ học điện từ có mối quan... với điện CHƯƠNG II: CƠ SỞ LÝ THUYẾT VỀ ĐIỆN TỪ HỌC I NAM CHÂM VĨNH CỬU Nam châm vĩnh cửu vật cấu tạo từ vật liệu từ cứng (là vật liệu sắt từ, khó khử từ khó từ hóa) có khả giữ từ tính khơng bị từ. .. biệt điện động lực học lượng tử Điện động lực học lượng tử, năm 1925 hoàn thành vào năm 1940, lý thuyết vật lý xác ngày Điện từ tượng vật lý điện trường sinh từ trường, tìm thấy dây dẫn điện