Mô hình mô phỏng của động cơ đồng bộ và động cơ không đồng bộ (dùng trong giảng dạy vật lý 12)

Tạp Chí Giáo Dục

Chủ Nhật, 07.04.2013, 19:04

Hình 1

Hiện nay, rất ít dụng cụ minh họa để học sinh hiểu khái niệm đồng bộ và không đồng bộ giữa chuyển động của phần cảm và phần ứng trong động cơ hoạt động theo nguyên lý cảm ứng điện từ. Giáo viên và học sinh thường tưởng tượng qua một hình vẽ trong sách.

Chúng ta có thể tự làm mô hình như sau:

Vật tư chuẩn bị: Nam châm chữ U; kim nam châm nhỏ; các bấm kim loại mua; khung dây dẫn hình chữ nhật 3cm x 5cm, quấn 200 vòng, loại 0,3mm (lưu ý, cạo hai đầu dây và hàn thành mạch khép kín);hai đế tròn mica 5mm và hai trụ bằng kim khâu loại may bao bố; khung mica trong 5mm kích thước WxHxD: 10 x 15 x 5(cm), cạnh trên chính gữa có khoét lỗ tròn đường kính 15mm; keo 502, dây chỉ để quấn, một đoạn vỏ bút bi 2cm; bạc đạn xe Honda đường kính trong 12mm, một đoạn gỗ tròn đường kính 12,3mm dài 5cm, tấm mica nhỏ 3mm 2 x 4(cm)

Cách thực hiện

Hình 2

Gắn tay quay gỗ cho nam châm, dựng tấm mica 3mm D x R: 2x 4(cm) cố định vào đầu thanh gỗ tròn bằng vít nhỏ. Sau đó, áp tấm mica này vào chính giữa thanh nam châm chữ U rồi dựng lửa quẹt gas hơ nóng ép hai đầu mica ôm vũng thanh nam châm chữ U. Dùng keo 502 cố định thêm.

Luồn đầu thanh gỗ qua lỗ tròn 15mm trên khung mica lắp bạc đạn vào đầu thanh gỗ. Cố định bạc đạn với khung mica và bạc đạn với thanh gỗ bằng keo 502. Sau khi làm xong giai đoạn này thì dùng tay xoay tròn thanh gỗ làm quay thanh nam châm chữ U nhẹ nhàng.

Khung dây được bó bằng sợi chỉ may, cạnh trên vòng dây ngay chính giữa, rẽ ra một chút, lắp cúc bấm từ dưới lên lỗ cúc bấm quay xuống dưới làm điểm tựa cho đầu nhọn trụ kim. Cạnh đối diện rẽ các vòng dây đặt đoạn vỏ bút bi xuyên qua vòng dây làm gá tựa cho trụ kim. Trục của khung dây và trục vỏ bút bi trùng nhau. Dùng keo 502 làm cố định các chi tiết trên và làm cho các vòng dây dính cứng vào nhau (hình 1).

Hình: 3

Đặt kim nam châm vào giữa nam châm chữ U (hình 2), xoay tròn nam châm U, kim nam châm quay theo; nam châm U dừng, kim nam châm dừng. Giữa phần cảm và phần ứng hoạt động đồng bộ.

Đặt vòng dây vào giữa nam châm U (hình 3 ). Xoay tròn nam châm U, khung chưa quay đến lúc dùng điện cảm ứng trong khung đủ lớn, lực điện từ đủ lớn khung quay theo nam châm U nhưng chậm hơn (vì nếu quay đồng bộ từ thông xuyên qua vùng dây không đổi không phát sinh dòng điện cảm ứng). Khi dừng quay nam châm U, khung dây vẫn có quán tính tiếp tục quay chậm dần. Giữa phần cảm và phần ứng hoạt động không đồng bộ.

Khi sử dụng trên lớp học, nên dùng thêm webcam (Visualiser) kết hợp projector chiếu dụng cụ lên bảng tương tác hay màn cho học sinh quan sát.

NGUYỄN TRUNG SƠN

Hãy đánh giá bài viết này!