Câu hỏi ôn tập phần điện từ | Môn Vật lý đại cương - Đại học Xây Dựng Hà Nội

lOMoAR cPSD| 59078336
CÂU HỎI ÔN TẬP VẬT LÝ 1 – PHẦN ĐIỆN TỪ
Câu 1. Cọ xát một cái lược nhựa vào quần áo, người ta thấy nó có thể
hút các mảnh giấy đã được cắt nhỏ như Hình 1. Hãy giải thích hiện
tượng. Nếu thay lược nhựa bằng một cái lược bằng nhôm thì hiện
tượng trên có xảy ra không? Vì sao?
- Khi cọ xát lược nhựa vào quần áo, có thể xảy ra Hình 1 hiện
tượng điện tích tĩnh. Mảnh giấy nhỏ có thể được cắt ra từ quần áo trong quá trình này
và bám vào lược nhựa do sự chấm đạp giữa vật liệu nhựa của lược và vật liệu của quần
áo. Hiện tượng này được gọi là điện tích tĩnh.
- Nguyên tắc chính ở đây là sự trao đổi điện tích giữa lược nhựa và quần áo khi chúng cọ
xát với nhau. Trong quá trình cọ xát, các electron có thể chuyển động từ một vật liệu
sang vật liệu khác, tạo ra sự chênh lệch điện tích giữa chúng. Điều này có thể làm cho
mảnh giấy hoặc các vật nhỏ khác bị "hút" lên bởi lược nhựa vì sự tương tác điện tích.
- Nếu thay lược nhựa bằng lược nhôm, khả năng cao hiện tượng này sẽ giảm. Nhôm là
một chất dẫn điện tốt hơn so với nhựa, do đó, nó có khả năng chấp nhận và truyền điện
tích tốt hơn. Điều này có thể ngăn chặn sự tích tụ điện tích trên bề mặt lược và giảm khả
năng hút các vật nhỏ như mảnh giấy.
Câu 2. Người ta làm thí nghiệm như sau: đưa một thanh nhựa sau khi đã cọ xát vào gần một
dòng nước nhỏ chảy ra từ vòi (hình vẽ). Kết quả quan sát thấy tia nước bị bẻ cong quỹ đạo. Hãy
giải thích hiện tượng trên.
- Khi thanh nhựa được cọ xát, nó có thể mất hoặc nhận điện
tích tĩnh. Trong điều kiện phòng thí nghiệm, nước cũng có
thể trở thành một dẫn điện tốt. Sự chấm đạp giữa thanh
nhựa mang Hình 2 điện tích và dòng nước tạo điều kiện cho tương tác giữa chúng.
- Theo nguyên lý điện tích, cùng dấu điện tích đẩy nhau ra xa, trong khi dấu trái dấu thu
hút nhau. Do đó, nước sẽ bị ảnh hưởng bởi điện tích trên thanh nhựa và thay đổi quỹ đạo của dòng nước.
- Nếu thanh nhựa mang điện tích dương, dòng nước có thể được chẩy theo hướng khác
nhau, được "đẩy" ra xa từ thanh nhựa. Ngược lại, nếu thanh nhựa mang điện tích âm,
dòng nước có thể bị "hút" về phía thanh nhựa. lOMoAR cPSD| 59078336
- Tuy nhiên, cần lưu ý rằng hiện tượng này có thể bị ảnh hưởng bởi nhiều yếu tố như độ
ẩm của không khí, tính dẫn điện của nước, và điều kiện môi trường khác. Ngoài ra, điện
tích tạo ra có thể tác động lên các phân tử nước trong không khí, làm tăng tính chất dẫn
điện của không khí xung quanh.
Câu 3. Các ô tô chở xăng dầu có khả năng cháy nổ rất cao. Khả năng này xuất phát từ cơ sở vật
lý nào? Người ta đã làm gì để phòng chống cháy nổ cho các xe này?
Khả năng cháy nổ của ô tô chở xăng dầu xuất phát từ một số cơ sở vật lý.
Dưới đây là một số yếu tố quan trọng:
+ Nhiên liệu dễ bay hơi: Xăng dầu là một chất lỏng dễ bay hơi. Khi nhiên liệu bay hơi, hỗn hợp
khí và hơi xăng dầu có thể tạo thành một không gian chứa chất cháy nổ.
+ Không khí và oxi: Không khí và oxi trong không khí là yếu tố quan trọng để cháy. Khi có sự kết
hợp giữa nhiên liệu bay hơi và không khí, điều kiện cháy nổ có thể xảy ra.
+ Nhiệt độ và nguồn lửa: Nhiệt độ cao và nguồn lửa có thể gây cháy nổ. Khi nhiệt độ đạt đến
một mức đủ cao và có nguồn lửa, nhiên liệu bay hơi có thể cháy nổ.
- Phòng chống cháy nổ cho ô tô chở xăng dầu: Để phòng chống cháy nổ cho ô tô chở xăng
dầu, người ta đã áp dụng một số biện pháp sau: + Hệ thống chống cháy nổ: Ô tô được trang bị
hệ thống chống cháy nổ như hệ thống chống cháy nổ trong buồng động cơ, hệ thống chống
cháy nổ trong bình xăng và hệ thống chống cháy nổ trong hệ thống nhiên liệu. Những hệ thống
này giúp giảm nguy cơ cháy nổ và giữ an toàn cho người lái và hành khách.
+ Chất chống cháy: Một số loại chất chống cháy được sử dụng để giảm nguy cơ cháy nổ. Chẳng
hạn, chất chống cháy có thể được thêm vào xăng dầu để làm giảm khả năng cháy nổ.
+ Quy định an toàn: Các quy định an toàn nghiêm ngặt được áp dụng để đảm bảo rằng ô tô chở
xăng dầu tuân thủ các tiêu chuẩn an toàn. Các quy định này bao gồm việc kiểm tra và bảo dưỡng
định kỳ, kiểm tra hệ thống chống cháy nổ và tuân thủ các quy tắc vận hành an toàn.
+ Tuy nhiên, việc phòng chống cháy nổ hoàn toàn không thể đảm bảo. Do đó, người lái và hành
khách cần tuân thủ các quy tắc an toàn khi sử dụng ô tô chở xăng dầu, bao gồm không hút
thuốc lá trong xe và tránh sử dụng các nguồn lửa mở gần xe.
Câu 4. Lấy quả bóng cao su cọ xát vào len rồi áp sát vào tường thấy nó bị dính vào tường sau
đó lại rơi xuống. Hãy giải thích hiện tượng này?
- Khi bạn cọ xát quả bóng cao su vào len, có thể xảy ra chuyển chuyển động của các
electron giữa bề mặt của bóng cao su và len, tạo ra một hiện tượng điện tích tĩnh.
- Khi bạn áp sát quả bóng đã bị cọ xát vào tường, các điện tích trên bề mặt của quả bóng
có thể tương tác với các điện tích trên bề mặt của tường. Nếu các điện tích này trái dấu, lOMoAR cPSD| 59078336
chúng sẽ tương hợp và tạo ra một lực hút giữa quả bóng và tường. Do đó, quả bóng sẽ bị dính vào tường.
- Tuy nhiên, hiện tượng này chỉ là tạm thời. Các điện tích có thể mất đi dần dần do sự dẫn
điện của tường hoặc môi trường xung quanh. Khi điện tích giảm xuống đến mức đủ nhỏ,
lực hút giữa quả bóng và tường cũng giảm đi và quả bóng sẽ rơi xuống.
- Ngoài ra, có thể có nhiều yếu tố khác ảnh hưởng đến hiện tượng này như độ ẩm của
không khí, tính dẫn điện của tường, và các tác động khác từ môi trường xung quanh.
Câu 5. Sơn tĩnh điện là gì? Sơn này có ưu điểm gì so với các loại sơn khác.
- Sơn tĩnh điện là công nghệ sơn ứng dụng hiệu ứng bám dính nhờ lực hút tĩnh điện trái
dấu. Sơn tĩnh điện có nhiều ưu điểm nổi bật so với sơn nước (Liquid) như có thể thu hồi
đến 95% bột sơn khi sử dụng, không gây ô nhiễm môi trường, giúp tăng đáng kể hiệu
quả kinh tế khi sử dụng hệ thống sơn tĩnh điện.
Câu 6. Giả sử đặt một điện tích q gần một tấm kim loại lớn. (a) Nếu q bị hút vào thì tấm kim loại
có nhất thiết phải tích điện không? (b) Nếu q bị đẩy ra thì tấm kim loại có nhất thiết phải tích
điện không? Giải thích. (a)
Nếu điện tích q bị hút vào tấm kim loại, tấm kim loại không nhất thiếtphải tích điện. Khi
q gần tấm kim loại, các electron trong tấm kim loại sẽ bị cường độ điện trường của q làm chuyển
động. Do đó, các electron sẽ di chuyển trong tấm kim loại và tạo ra một dòng điện ngược lại
với hướng của q. Dòng điện này sẽ tạo ra một trường điện ngược lại với trường điện của q, làm
giảm cường độ của trường điện và làm giảm sức hút của q lên tấm kim loại. Kết quả là q không
bị hút vào tấm kim loại. (b)
Nếu điện tích q bị đẩy ra khỏi tấm kim loại, tấm kim loại không nhấtthiết phải tích điện.
Khi q bị đẩy ra, các electron trong tấm kim loại sẽ di chuyển để điều chỉnh lại cường độ điện
trường trong tấm kim loại. Các electron sẽ di chuyển để tạo ra một trường điện ngược lại với
trường điện của q, làm giảm cường độ của trường điện và làm giảm sức đẩy của q ra khỏi tấm
kim loại. Kết quả là q không bị đẩy ra khỏi tấm kim loại.
Tóm lại, tấm kim loại không nhất thiết phải tích điện khi q bị hút vào hoặc bị đẩy ra khỏi nó. Các
electron trong tấm kim loại tự điều chỉnh để tạo ra trường điện ngược lại với trường điện của
q, làm giảm cường độ của trường điện và làm giảm sức hút hoặc sức đẩy của q.
Câu 7. Màn chắn tĩnh điện. Để bảo vệ các dụng cụ đo điện chính xác, một số đèn điện tử, dây
dẫn tín hiệu điện,…, người ta bao quanh chúng bằng một cái hộp kim loại hoặc lưới kim loại lOMoAR cPSD| 59078336
dày đóng vai trò của màn chắn tĩnh điện, hộp hoặc lưới kim loại được nối đất. Màn chắn như
vậy cũng có tác dụng gì? Màn chắn tĩnh điện được chế tạo dựa trên hiện tượng Vật lí nào?
- Màn chắn tĩnh điện được sử dụng để bảo vệ các dụng cụ đo điện chính xác và ngăn chặn
nhiễu tĩnh điện từ các nguồn bên ngoài. Nó cũng giúp ngăn chặn sự xâm nhập của tín
hiệu nhiễu vào các thiết bị điện tử như đèn điện tử và dây dẫn tín hiệu điện.
- Màn chắn tĩnh điện thường được làm bằng kim loại hoặc lưới kim loại dày và được nối
đất. Khi một tín hiệu nhiễu tĩnh điện tiếp xúc với màn chắn, nó sẽ được dẫn đi và xả vào
mặt đất thông qua hệ thống nối đất. Điều này giúp giảm thiểu tác động của nhiễu tĩnh
điện lên các thiết bị bên trong màn chắn và đảm bảo rằng các dụng cụ đo điện hoạt động chính xác.
- Màn chắn tĩnh điện được chế tạo dựa trên hiện tượng vật lí là hiện tượng dẫn điện. Kim
loại hoặc lưới kim loại dày có khả năng dẫn điện tốt, cho phép chúng dẫn điện tín hiệu
nhiễu và xả vào mặt đất. Câu 8. Một người ở trong một quả cầu lớn, rỗng, bằng kim loại
cách điện với mặt đất. Nếu đặt một điện tích lớn vào quả cầu thì người đó có bị tổn hại
khi chạm tay vào bề mặt của quả cầu không? Giải thích điều gì sẽ xảy ra nếu người đó
mang điện tích ban đầu ngược dấu với điện tích trên quả cầu.
- Nếu người đó chạm tay vào bề mặt của quả cầu, không có tổn hại xảy ra. Điều này xảy
ra vì quả cầu làm bằng kim loại cách điện, nghĩa là nó không dẫn điện. Khi một điện tích
lớn được đặt vào quả cầu, điện tích này sẽ phân bố đều trên bề mặt của quả cầu. Do đó,
khi người đó chạm vào bề mặt, không có dòng điện chạy qua cơ thể của họ và không có tổn hại xảy ra.
- Nếu người đó mang điện tích ban đầu ngược dấu với điện tích trên quả cầu, điều này sẽ
tạo ra một hiện tượng gọi là "sự phân cực điện". Khi người đó chạm vào bề mặt của quả
cầu, sự phân cực này sẽ tạo ra một dòng điện chạy qua cơ thể của họ. Dòng điện này có
thể gây ra một số cảm giác không thoải mái hoặc giật mạnh tùy thuộc vào mức độ phân
cực điện. Tuy nhiên, trong trường hợp này, người đó không bị tổn hại nghiêm trọng. Để
tránh hiện tượng này, người ta thường khuyến nghị người mang điện tích ngược dấu
không nên chạm vào bề mặt của quả cầu.
Câu 9. Anh chị hãy giải thích vì sao Trái đất có từ trường?
Từ trường đó mạnh hay yếu? Hãy chỉ ra các cực của “nam châm” Trái đất.
- Trái đất có từ trường vì sao?
+ Trái đất có từ trường do sự tạo ra của một lOMoAR cPSD| 59078336 Hình 3 hiện
tượng gọi là "từ trường địa cầu". Từ
trường địa cầu được tạo ra bởi sự chuyển động của chất lỏng dẫn điện trong hạt nhân nóng
chảy của Trái đất. Hiện tượng này được gọi là "hiệu ứng Dynamo".
+ Trong hạt nhân nóng chảy, sự chuyển động của chất lỏng dẫn điện (chủ yếu là sắt và nickel)
tạo ra dòng điện. Dòng điện này tạo ra từ trường xung quanh nó. Sự xoay vòng của Trái đất tạo
ra sự chuyển động của chất lỏng dẫn điện trong hạt nhân nóng chảy, từ đó tạo ra từ trường địa cầu.
- Từ trường địa cầu mạnh hay yếu?
+ Từ trường địa cầu có thể được đo bằng đơn vị đo từ trường gọi là nanotesla (nT). Trung bình,
từ trường địa cầu có giá trị khoảng 25.000 đến 65.000 nT. Tuy nhiên, giá trị này có thể thay đổi
tùy thuộc vào vị trí trên Trái đất và thời gian.
+ So với từ trường tạo ra bởi nam châm nhỏ thông thường, từ trường địa cầu được coi là mạnh.
+ Tuy nhiên, so với từ trường tạo ra bởi nam châm công nghiệp, từ trường địa cầu lại rất yếu. -
Các cực của "nam châm" Trái đất
+ Trái đất có hai cực từ trường, được gọi là Bắc cực và Nam cực. Bắc cực từ trường địa cầu là
nơi mà các đường từ trường địa cầu đi vào Trái đất. Ngược lại, Nam cực từ trường địa cầu là
nơi mà các đường từ trường địa cầu đi ra khỏi Trái đất.
+ Các cực từ trường địa cầu không giống như cực từ trường nam châm thông thường. Trong
trường hợp của Trái đất, Bắc cực từ trường địa cầu thực tế là một cực từ trường nam, trong
khi Nam cực từ trường địa cầu thực tế là một cực từ trường nữ.
Câu 10. Cho một vòng dây tròn kín (C) và một nam châm đặt trên trục của vòng dây như hình
vẽ bên . Khi nam châm chuyển động tịnh tiến dọc theo trục xx’ lại gần vòng dây và sau đó đi
xuyên qua vòng dây. Hãy mô tả hiện tượng xảy ra trong vòng dây, xác định và giải thích chiều
dòng điện cảm ứng xuất hiện trong vòng dây dẫn tròn (C).
1. Khi nam châm đặt ở xa vòng dây: •
Khi nam châm đặt ở xa vòng dây, không có dòng điện nào được tạo ra trong vòng dây. •
Từ thông thông qua vòng dây là ít hoặc gần như không đổi vì nam châm ở xa và
dòng điện cảm ứng là quảng đường dòng không đổi qua vòng dây.
2. Khi nam châm chuyển động tịnh tiến dọc theo trục xx’: •
Khi nam châm di chuyển gần vòng dây, từ thông qua vòng dây sẽ thay đổi. •
Theo định luật Faraday, sự thay đổi của từ thông sẽ tạo ra một dòng điện cảm ứng trong vòng dây. lOMoAR cPSD| 59078336
3. Khi nam châm đi xuyên qua vòng dây: •
Khi nam châm đi xuyên qua vòng dây, sự thay đổi của từ thông sẽ đạt đến mức độ tối đa. •
Dòng điện cảm ứng sẽ được tạo ra trong vòng dây để ngăn chặn sự thay đổi này theo định luật Lenz.
4. Chiều của dòng điện cảm ứng: •
Sử dụng định luật Lenz, chiều của dòng điện cảm ứng sẽ tạo ra từ trường ngược
lại với sự thay đổi của từ trường ban đầu (do nam châm di chuyển gần). •
Do đó, chiều của dòng điện sẽ tạo ra từ trường ngược lại với hướng di chuyển của nam châm.
Tóm lại, khi nam châm chuyển động gần vòng dây, sự thay đổi của từ thông sẽ tạo ra dòng điện
cảm ứng trong vòng dây. Chiều của dòng điện này được xác định bởi định luật Lenz, nó sẽ tạo
ra từ trường ngược lại với sự thay đổi của từ trường gốc, có thể được xác định dựa trên hướng di chuyển của nam châm.
Câu 11. Một thanh nam châm vĩnh cửu được thả rơi trong một ống hình trụ bằng đồng đặt
thẳng đứng. Ống đồng có thể xem là dài vô hạn. Sau một thời gian, thanh nam châm sẽ chuyển
động như thế nào? Giải thích. Khi một thanh nam châm vĩnh cửu được thả rơi trong một ống
đồng thẳng đứng, thanh nam châm sẽ chuyển động theo một cách đặc biệt. Hiện tượng này
được gọi là hiện tượng "điều chỉnh" (eddy current) và là kết quả của tương tác giữa nam châm và ống đồng.
Khi thanh nam châm rơi xuống ống đồng, sự chuyển động của nam châm tạo ra một trường từ
(magnetic field) xung quanh nó. Trường từ này tạo ra các dòng điện xoay chiều trong ống đồng,
gọi là dòng điện xoay (eddy current). Các dòng điện xoay này tạo ra một trường từ phản ứng
(magnetic field) ngược chiều với trường từ của nam châm.
Sự tương tác giữa trường từ của nam châm và trường từ phản ứng trong ống đồng tạo ra một
lực phản xạ (magnetic repulsion) giữa nam châm và ống đồng. Lực phản xạ này làm cho thanh
nam châm chuyển động lên trên trong ống đồng.
Tuy nhiên, khi thanh nam châm chuyển động lên trên, trường từ của nam châm và trường từ
phản ứng trong ống đồng giảm dần. Do đó, lực phản xạ cũng giảm dần. Khi lực phản xạ giảm
đến mức không còn đủ lớn để vượt qua trọng lực, thanh nam châm sẽ dừng lại và dao động
lên xuống trong ống đồng. lOMoAR cPSD| 59078336
Quá trình này tiếp tục lặp lại, khiến cho thanh nam châm chuyển động lên xuống trong ống
đồng. Tuy nhiên, do sự tiêu tán năng lượng trong quá trình tạo ra dòng điện xoay và lực phản
xạ, chuyển động của thanh nam châm sẽ dần dịu đi và cuối cùng dừng lại.
Tóm lại, khi thanh nam châm vĩnh cửu được thả rơi trong ống đồng, nó sẽ chuyển động lên
xuống trong ống đồng do tương tác giữa trường từ của nam châm và trường từ phản ứng trong
ống đồng. Tuy nhiên, do sự tiêu tán năng lượng, chuyển động của thanh nam châm sẽ dần dịu
đi và cuối cùng dừng lại.
Câu 12. (a) Có cách nào làm cho lực từ tác dụng lên một điện tích chuyển động trong từ trường
đều bằng không được không? (b) Có cách nào làm cho lực điện tác dụng lên một điện tích
chuyển động trong điện trường đều bằng không được không? (c) Có cách nào làm cho tổng
hợp lực điện và lực từ tác dụng lên một điện tích chuyển động đồng thời qua cả điện trường
đều và từ trường đều bằng không được không? Giải thích hoặc ví dụ trường hợp có thể. (a)
Để lực từ tác dụng lên một điện tích chuyển động trong từ trường bằngkhông, điện tích
đó phải di chuyển theo hướng vuông góc với đường sức từ.
Điều này có thể xảy ra khi điện tích di chuyển theo đường tròn hoặc theo đường thẳng song
song với đường sức từ. (b)
Để lực điện tác dụng lên một điện tích chuyển động trong điện trườngbằng không, điện
tích đó phải di chuyển theo hướng song song với đường điện trường. Điều này có thể xảy ra
khi điện tích di chuyển theo đường cong hoặc theo đường thẳng vuông góc với đường điện trường. (c)
Để tổng hợp lực điện và lực từ tác dụng lên một điện tích chuyển độngđồng thời qua cả
điện trường và từ trường bằng không, điện tích đó phải di chuyển theo một đường cong đặc
biệt. Ví dụ, nếu điện tích di chuyển theo một đường xoắn ốc, có thể có một tổ hợp đặc biệt của
từ trường và điện trường để lực điện và lực từ cân bằng và bằng không.
Tuy nhiên, trong thực tế, việc đạt được các trường hợp này là khá khó và phức tạp. Trong hầu
hết các trường hợp, lực điện và lực từ sẽ không cân bằng và tác động lên điện tích chuyển động.
Câu 13. Chuông điện (Hình 4) là một trong những thiết bị đã
quá quen thuộc trong đời sống của con người mà chúng ta sử
dụng và nghe thấy mỗi ngày. Chỉ cần ta nhấn một nút gắn
ngoài cửa thì một cái chuông ở đâu đó sẽ vang
lên báo hiệu cho người khác biết. Bên trong lOMoAR cPSD| 59078336 Hình 4
chuông điện có gì và chúng được cấu tạo ra sao để biến dòng điện thành âm thanh?
1. Cuộn dây và nam châm: •
Chuông điện thường bao gồm một cuộn dây và một thanh nam châm. Dây được
cuốn quanh một nòng sắt cứng để tạo ra một lực từ (một loại lực từ được gọi là
lực từ đối với nam châm).
2. Nguyên lý hoạt động: •
Khi một dòng điện chạy qua cuộn dây, nó tạo ra một lực từ xung quanh cuộn dây. •
Lực từ này tác động lên thanh nam châm, đẩy nó chuyển động ra khỏi cuộn dây.
3. Góc và đồng hồ: •
Thanh nam châm thường được gắn vào một bộ góc hoặc một cơ cấu đồng hồ. Khi
thanh nam châm chuyển động, nó thường sẽ đẩy một cơ cấu kết nối với cánh chuông. 4. Cánh chuông: •
Cánh chuông là một chiếc chuông nhẹ được gắn chặt vào đỉnh của chuông điện. •
Khi thanh nam châm chuyển động và đẩy cơ cấu, cánh chuông sẽ bắt đầu dao động, tạo ra âm thanh.
5. Ngưng và giảm động cơ: •
Chuông điện thường có một ngưng cơ cấu để đảm bảo rằng thanh nam châm chỉ
chuyển động một lần khi có dòng điện đi qua, sau đó sẽ quay lại vị trí ban đầu. •
Một hệ thống giảm động cơ cũng có thể được thêm vào để giảm độ rung và âm
thanh nhấn nhô khi chuông hoạt động. 6. Nguồn điện: •
Nguồn điện cho chuông thường là dòng điện xoay chiều (AC) hoặc dòng điện một
chiều (DC), phụ thuộc vào thiết kế cụ thể của chuông.
Khi có người nhấn nút và tạo ra dòng điện chạy qua cuộn dây, chuông điện sẽ tạo ra âm thanh
thông qua quá trình đẩy thanh nam châm và đưa cánh chuông vào dao động. Mô hình này là
một ví dụ cơ bản, và có nhiều biến thể khác nhau của chuông điện tùy thuộc vào ứng dụng cụ
thể và thiết kế kỹ thuật. lOMoAR cPSD| 59078336
Câu 14. Bếp từ là loại bếp hiệu quả và an
toàn cho người sử dụng. Bếp chạy hoàn
toàn bằng điện và có cấu tạo như hình vẽ
dưới. Bếp gồm các thành phần đặc trưng
đã học trong điện từ trường, ví dụ như
cuộn cảm. Hãy xác định các thành phần còn lại Hình 5
trong Hình 5 và mô tả nguyên lý
hoạt động của bếp. Bếp từ an toàn hơn bếp điện hay gas ở điểm nào và nồi chảo cho bếp từ
phải chọn những loại như thế nào?
Trong Hình 5, các thành phần còn lại trong bếp từ bao gồm:
1. Cuộn cảm: Đây là thành phần chính của bếp từ. Cuộn cảm tạo ra một trường từ biến
thiên, tạo ra dòng điện xoay chiều trong nồi chảo.
2. Mạch điện tử: Mạch điện tử điều khiển hoạt động của bếp từ. Nó điều chỉnh công suất
và tần số của dòng điện đi qua cuộn cảm.
3. Bề mặt bếp: Bề mặt bếp từ được làm bằng vật liệu không dẫn điện như kính hoặc gốm.
Nó không truyền nhiệt trực tiếp cho nồi chảo, mà chỉ tạo ra trường từ để nồi chảo tự nung nóng.
Nguyên lý hoạt động của bếp từ là:
1. Khi bếp từ được bật, mạch điện tử tạo ra một dòng điện xoay chiều trong cuộn cảm.
2. Dòng điện trong cuộn cảm tạo ra một trường từ biến thiên xung quanh nó.
3. Khi đặt nồi chảo lên bề mặt bếp từ, trường từ tạo ra dòng điện xoay chiều trong nồi chảo.
4. Dòng điện trong nồi chảo tạo ra một trường từ ngược lại, tương tác với trường từ ban đầu.
5. Sự tương tác giữa hai trường từ này tạo ra một lực điện động trong nồi chảo, làm nó nung nóng.
An toàn và lợi ích của bếp từ
Bếp từ an toàn hơn bếp điện hay gas ở các điểm sau:
1. An toàn về nguy cơ cháy nổ: Bếp từ không sử dụng lửa hoặc gas, giảm nguy cơ cháy nổ và rò rỉ gas.
2. An toàn về nhiệt độ: Bề mặt bếp từ chỉ nung nóng khi có nồi chảo đặt lên. Sau khi nồi
chảo được gỡ ra, bề mặt bếp từ nhanh chóng nguội, giảm nguy cơ bỏng. lOMoAR cPSD| 59078336
3. Hiệu suất và tiết kiệm năng lượng: Bếp từ có khả năng truyền nhiệt trực tiếp vào nồi
chảo, giúp nấu nhanh hơn và tiết kiệm năng lượng.
4. Dễ dàng vệ sinh: Bề mặt bếp từ thẳng và không có khe hở, dễ dàng vệ sinh sau khi sử dụng.
Nồi chảo cho bếp từ cần chọn loại có đáy từ tính, như thép không gỉ hoặc gang từ tính. Điều này
giúp tăng hiệu suất truyền nhiệt và đảm bảo nồi chảo tương thích với trường từ của bếp từ.
Câu 15. Hình 6 mô tả cấu tạo của một rơle dòng, là loại rơle mắc nốỉ tiếp với thiết bị cần bảo
vệ. Bình thường, khi dòng điện qua động cơ điện ở Hình 6
mức cho phép thì thanh sắt S bị lò xo L kéo sang phải làm đóng các tiếp điểm 1, 2. Động cơ làm
việc bình thường. Giải thích vì sao khi dòng điện qua động cơ tăng quá mức cho phép thì mạch
điện tự động ngắt và động cơ ngừng làm việc?
- Cấu tạo và nguyên lý hoạt động của rơle dòng
+ Rơle dòng là một thiết bị điện tử được sử dụng để bảo vệ các thiết bị điện khỏi quá tải hoặc
ngắn mạch. Nó hoạt động dựa trên nguyên lý của hiện tượng từ trường.
+ Rơle dòng bao gồm một cuộn dây và một thanh sắt có thể di chuyển. Khi dòng điện đi qua
cuộn dây, nó tạo ra một từ trường. Từ trường này tác động lên thanh sắt, làm cho thanh sắt di
chuyển và kết nối các tiếp điểm.
- Nguyên lý hoạt động của rơle dòng
+ Khi dòng điện qua động cơ ở mức cho phép, thanh sắt trong rơle dòng không bị tác động mạnh
bởi từ trường và nó được giữ ở vị trí ban đầu bởi lực của lò xo. Do đó, các tiếp điểm của rơle
dòng đóng và động cơ hoạt động bình thường.
+ Tuy nhiên, khi dòng điện qua động cơ tăng quá mức cho phép, từ trường tạo ra bởi cuộn dây
trong rơle dòng cũng tăng lên. Điều này làm cho thanh sắt bị tác động mạnh hơn bởi từ trường
và nó di chuyển ra khỏi vị trí ban đầu. Khi thanh sắt di chuyển, các tiếp điểm của rơle dòng mở
và mạch điện tự động ngắt, ngăn chặn dòng điện tiếp tục đi qua động cơ. Điều này giúp bảo vệ
động cơ khỏi quá tải và ngừng hoạt động.
Tóm lại, rơle dòng hoạt động dựa trên nguyên lý từ trường. Khi dòng điện qua động cơ tăng quá
mức cho phép, rơle dòng ngắt mạch và ngừng hoạt động của động cơ để bảo vệ nó khỏi quá tải.