Trong quá trình phanh của xe ô tô điện, động cơ có thể được tự động chuyển sang chế độ phát điện
21/28
Trong quá trình phanh của xe ô tô điện, động cơ có thể được tự động chuyển sang chế độ phát điện. Trong khi tạo ra hiệu ứng phanh, một phần cơ năng xe được chuyển thành điện năng và được tích trữ trong thiết bị tích trữ điện năng, hạn chế sự tỏa nhiệt đồng thời tích trữ thêm điện năng. Trong hình vẽ bên, máy phát điện được đơn giản hóa thành một khung dây dẫn hình vuông một vòng ABCD , có điện trở không đáng kể, đặt trong từ trường đều giữa h ai cực nam châm. Chiều dài cạnh của khung là L , cảm ứng từ \(B\) trục OO’ của khung dây vuông góc với các đường sức từ và cách đều các cạnh AB và CD . Khung dây được kết nối với bộ tích trữ năng lượng.
Trong hình vẽ, chiều của các đường sức từ là chiều từ phải sang trái.
Chiều quay của khung dây được thể hiện ở hình vẽ. Chiều dòng điện chạy trong cạnh CD là chiều từ D đến C
Nếu khung dây quay với tốc độ góc không đổi \(\omega \), chọn \({\rm{t}} = 0\) tại thời điểm pháp tuyến của mặt phẳng khung dây cùng phương, ngược chiều với các đường sức từ. Suất điện động cảm ứng do cạnh AB tạo ra tại thời điểm t là \({\rm{e}} = \omega {\rm{B}}{{\rm{L}}^2}\cos (\omega {\rm{t}} + \pi )\).
Giả sử thay đổi bộ tích trữ năng lượng bằng điện trở \(R\) và tốc độ quay của khung trong vòng quay đầu tiên không đổi và bằng \({\omega _0}\), nhiệt lượng tỏa ra trên \(R\) bằng \(50\% \) độ giảm động năng của xe. Sau một vòng quay đầu tiên của khung, động năng của xe giảm một lượng bằng \(\frac{{\pi {\omega _0} \cdot {B^2}{L^4}}}{R}\).
a) Sai. Theo quy tắc ra bắc vào nam (ra N vào S\() \Rightarrow \) chiều của các đường sức từ là chiều từ trái sang phải
b) Đúng. Ở thời điểm như hình vẽ, giả sử khung quay tiếp được một góc nhỏ thì từ thông tăng \( \Rightarrow {{\rm{B}}_{{\rm{cur}}}}\) ngược chiều \({\rm{B}} \Rightarrow {{\rm{B}}_{{\rm{cur}}}}\) hướng sang trái. Áp dụng quy tắc nắm tay phải được chiều dòng điện chạy trong cạnh CD là chiều từ D đến C
c) Sai. \(\phi = BS\cos (\omega t + \pi ) = B{L^2}\cos (\omega t + \pi ) \Rightarrow e = - {\phi ^\prime } = \omega B{L^2}\sin (\omega t + \pi )\)
d) Sai. \(P = \frac{{{E^2}}}{R} = \frac{{E_0^2}}{{2R}} = \frac{{\omega _0^2{B^2}{L^4}}}{{2R}}\)
\(Q = PT = \frac{{\omega _0^2{B^2}{L^4}}}{{2R}} \cdot \frac{{2\pi }}{{{\omega _0}}} = \frac{{\pi {\omega _0}{B^2}{L^4}}}{R}\)
\({W_d} = 2Q = \frac{{2\pi {\omega _0}{B^2}{L^4}}}{R}\)