Khi chúng ta quay tay cầm máy phát điện trong phòng thí nghiệm, ánh sáng nháy của bóng đèn tiết lộ một bí mật vật lý sâu sắc: dòng điện không phải lúc nào cũng chảy theo một hướng cố định.dòng điện xoay chiều (AC)đặc điểm cốt lõi làcường độ và chiều thay đổi theo chu kỳ theo thời gian. Điều này khác biệt với dòng điện một chiều (DC) do pin cung cấp, có chiều luôn ổn địnhdòng điện một chiều (DC)một cách cơ bản.
1. Cấu tạo và phân loại máy phát điện
Máy phát điện hiện đại chủ yếu gồmcuộn dây sinh ra suất điện động cảm ứng (phần ứng)vànam châm tạo ra từ trườnggồm:
- loại phần ứng quay: cuộn dây quay, cực nam châm đứng yên. Phù hợp với thiết bị nhỏ, áp suất thấp.
- loại cực nam châm quay: cực nam châm quay, cuộn dây đứng yên. Có thể tạo ra dòng điện cao áp mạnh, là thiết kế phổ biến cho các tổ máy lớn tại nhà máy điện hiện đại.
2. Cơ chế vật lý: Xuất phát từ mặt trung tính
Sử dụng quy tắc bàn tay phải để phân tích quá trình quay của cuộn dây, chúng ta nhận thấy hai vị trí then chốt:
- Mặt trung tính (mặt phẳng cuộn dây ⊥ đường sức từ): Lúc này, từ thông đi qua cuộn dây là lớn nhất, nhưng tốc độ thay đổi từ thông bằng không, do đó dòng điện cảm ứng bằng không.
- Vuông góc với mặt trung tính (mặt phẳng cuộn dây ∥ đường sức từ): Lúc này từ thông bằng không, nhưng tốc độ hiệu quả cắt đường sức từ của cạnh cuộn dây là nhanh nhất, do đó dòng điện cảm ứng đạt giá trị cực đại.