Giải bài tập SBT Vật Lí 9 Bài 35: Các tác dụng của dòng điện xoay chiều - Đo cường độ dòng điện và hiệu điện thế xoay chiều

Phương pháp giải

Lực từ đổi chiều khi dòng điện đổi chiều.

Hướng dẫn giải

Khi ta đổi chiều dòng điện chạy vào nam châm điện thì kim nam châm quay ngược lại.

- Khi đóng khóa K: Áp dụng quy tắc nắm bàn tay phải ta được đầu C của nam châm điện trở thành cực Nam (S) → Cực Bắc (N) của kim nam châm bị hút quay về C. (hình 35.1a)

- Đổi chiều dòng điện thì đầu C của nam châm điện trở thành cực Bắc (N) → Cực Bắc (B) của kim nam châm bị đẩy ra nên kim nam châm quay ngược lại sao cho cực Nam của nó quay về đầu C của ống dây.

- Chọn đáp án C

Trong thí nghiệm ở hình 35.2, có hiện tượng gì xảy ra với kim sắt khi ta đổi chiều dòng điện chạy vào nam châm điện?

A. Kim sắt vẫn bị hút như trước.

B. Kim sắt quay một góc 90⁰.

C. Khi sắt quay ngược lại.

D. Kim sắt bị đẩy ra.

Phương pháp giải

Dòng điện xoay chiều có tác dụng nhiệt, quang, từ.

Hướng dẫn giải

- Khi ta đổi chiều dòng điện chạy vào nam châm điện thì dòng điện xoay chiều vẫn có tác dụng từ hút kim sắt lại gần nam châm điện.

- Chọn đáp án A

Có hiện tượng gì xảy ra với miếng nam châm khi cho dòng điện xoay chiều chạy vào nam châm điện ở hình 35.3?

A. Miếng nam châm bị nam châm điện hút chặt.

B. Miếng nam châm bị nam châm điện đẩy ra.

C. Miếng nam châm đứng yên, không bị hút, không bị đẩy.

D. Miếng nam châm luân phiên bị nam châm điện hút, đẩy.

Phương pháp giải

Lực từ đổi chiều khi dòng điện đổi chiều.

Hướng dẫn giải

- Khi cho dòng điện xoay chiều chạy vào nam châm điện thì lực từ đổi chiều liên tục làm cho miếng nam châm luân phiên bị nam châm điện hút, đẩy.

- Chọn đáp án D

Đặt một dây dẫn thẳng song song với trục Nam – Bắc của một kim nam châm đứng cân bằng. Có hiện tượng gì với kim nam châm khi cho dòng điện xoay chiều lấy từ lưới điện quốc gia chạy qua dây dẫn ? Giải thích hiện tượng

Phương pháp giải

Vận dụng kiến thức về tác dụng của dòng điện xoay chiều: Dòng điện xoay chiều có tác dụng từ

Hướng dẫn giải

- Hiện tượng: Kim nam châm vẫn đứng yên như cũ.

- Giải thích hiện tượng: Thực ra lực từ tác dụng vào mỗi cực của kim nam châm luân phiên đổi chiều theo sự đổi chiều của dòng điện. Nhưng vì kim nam châm có quán tính, dòng điện xoay chiều trên lưới điện quốc gia có tần số lớn (50Hz) cho nên kim không kịp đổi chiều quay và đứng yên.

Hãy vẽ sơ đồ bố trí thí nghiệm để nhận biết xem dòng điện chạy qua một dây dẫn là dòng điện một chiều hay dòng điện xoay chiều.

Phương pháp giải

Vẽ sơ đồ như hình vẽ bên dưới

Hướng dẫn giải

Sơ đồ như sau:

Hình a) Nếu cực N thanh nam châm lúc đầu bị hút khi đổi chiều dòng điện thì nó bị đẩy và ngược lại

Hình b) Cực N lần lượt bị hút liên tục. Do dòng điện luân phiên đổi chiều.

Tác dụng từ của dòng điện thay đổi như thế nào khi dòng điện đổi chiều?

A. Không còn tác dụng từ.

B. Tác dụng từ mạnh lên gấp đôi.

C. Tác dụng từ giảm đi.

D. Lực từ đổi chiều.

Phương pháp giải

Vận dụng kiến thức về tác dụng từ của dòng điện xoay chiều để trả lời câu hỏi này

Hướng dẫn giải

- Khi dòng điện đổi chiều thì không còn tác dụng từ.

- Chọn đáp án A

Dòng điện xoay chiều có cường độ và hiệu điện thế luôn thay đổi theo thời gian. Vậy ampe kế xoay chiều chỉ giá trị nào của cường độ dòng điện xoay chiều ?

A. Giá trị cực đại.

B. Giá trị cực tiểu.

C. Giá trị trung bình.

D. Giá trị hiệu dụng.

Phương pháp giải

Giá trị hiển thị trên các dụng cụ đo dòng điện là giá trị hiệu dụng

Hướng dẫn giải

- Ampe kế xoay chiều chỉ giá trị hiệu dụng của cường độ dòng điện xoay chiều

- Chọn đáp án D

Trong thí nghiệm ở hình 35.4, khi đổi chiều dòng điện chạy vào cuộn dây dẫn thì tác dụng từ của cuộn dây đối với kim nam châm và kim sắt non có gì khác không? Vì sao?

Phương pháp giải

Để trả lời câu hỏi này cần nắm được các tác dụng từ của dòng điện đối với kim nam châm và kim sắt non

Hướng dẫn giải

Đóng khóa K, trong ống dây có dòng điện chạy qua, sử dụng quy tắc nắm bàn tay phải ta xác định được đầu A của ống dây là cực Bắc, đầu B là cực Nam

+ Đối với kim nam châm:

Ban đầu, cực Bắc của kim nam châm ở gần đầu A (khi này là cực Bắc) nên bị đẩy quay ra xa, cực Nam lại gần đầu A của ống dây. Sau đó đổi chiều dòng điện thì từ cực của ống dây thay đổi, đầu A thành cực Nam, sẽ đẩy cực Nam của kim nam châm ra xa, đầu Bắc của kim nam châm lại gần A → kim nam châm bị quay 180^o sau khi đổi chiều dòng điện.

+ Đối với kim sắt non: Ống dây luôn là nam châm điện dù có đổi chiều dòng điện hay không đổi chiều, do vậy nam châm điện luôn hút kim sắt non → kim sắt non vẫn đứng yên không quay dù đổi chiều dòng điện.

Vậy tác dụng từ của cuộn dây đối với kim nam châm và kim sắt non là khác nhau khi đổi chiều dòng điện chạy vào cuộn dây, cụ thể là kim nam châm quay, kim sắt không quay.

Dựa vào tác dụng từ của dòng điện xoay chiều, hãy vẽ sơ đồ thiết kế một chuông điện chạy bằng dòng điện xoay chiều.

Phương pháp giải

Vẽ sơ đồ như hình bên dưới

Hướng dẫn giải

Sơ đồ dưới đây:

Tác dụng nào của dòng điện xoay chiều không phụ thuộc vào chiều dòng điện?

Phương pháp giải

Các tác dụng của dòng điện xoay chiều đều không phụ thuộc vào chiều dòng điện

Hướng dẫn giải

Tác dụng phát quang, nhiệt, sinh lí của dòng điện xoay chiều không phụ thuộc vào chiều dòng điện.