Máy phát điện 1 chiều | Sơ đồ, nguyên lý hoạt động và cách làm

Máy phát điện 1 chiều là một thiết bị cung cấp điện năng đang được sử dụng phổ biến hiện nay. Bài viết dưới đây sẽ giới thiệu cấu tạo, sơ đồ và nguyên lý hoạt động của loại máy phát điện này. Cùng với đó là cách làm máy phát điện 1 chiều đơn giản tại nhà để các bạn có thể tham khảo.

1. Máy phát điện 1 chiều là gì?

Máy phát điện một chiều là thiết bị tạo ra dòng điện đơn hướng của các hạt điện tích electron dựa trên định luật cảm ứng điện từ. Máy phát điện 1 chiều cung cấp dòng điện trực tiếp cho ngành công nghiệp điện phân, đúc điện, mạ điện, nạp ắc quy...

Với những máy phát có công suất nhỏ hơn ví dụ như máy phát điện 12V sẽ được trang bị thêm vào vào ô tô, xe tải,... cung cấp nguồn điện cho ắc quy, giúp người dùng khởi động xe và sử dụng các chức năng trên xe như còi, xi nhan...

2. Cấu tạo, sơ đồ và nguyên lý máy phát điện 1 chiều

Biết khái niệm máy phát điện 1 chiều rồi thì chúng ta hãy cùng tìm hiểu cụ thể hơn về những chiếc máy này nhé.

2.1 Cấu tạo, sơ đồ máy phát điện 1 chiều

Sơ đồ máy phát điện 1 chiều

Cấu tạo của máy phát điện một chiều bao gồm 2 bộ phận chính là Stato (phần tĩnh) và Roto (phần động). Ngoài ra còn có thêm một số bộ phận đi kèm như cổ góp, chổi than. 

Stato là bộ phận đứng yên và bao quanh bởi hệ thống nam châm điện. Nó có vai trò tạo ra từ trường của máy, tạo ra hiện tượng cảm ứng điện từ và sinh điện.

Roto được làm từ cuộn dây kín, kết nối với với cổ góp và chổi than nhằm dẫn nguồn điện ra ngoài.

Cổ góp gồm các phiến góp bằng đồng được cách điện, có dạng hình trụ và được gắn ở đầu trục roto. Các đầu dây của phần từ dây quấn roto được nối với phiến góp. 

Chổi than làm từ than graphit, các chổi than được tì chặt lên phần cổ góp nhờ lò xo. 

2.2 Tìm hiểu nguyên lý máy phát điện 1 chiều

Minh họa nguyên lý máy phát điện 1 chiều

Máy phát điện 1 chiều có nguyên lý dựa trên định luật cảm ứng điện từ Faraday. Có nghĩa là khi một cuộn dây được đặt trong một từ trường không ổn định, trên cuộn dây sẽ xuất hiện suất điện động cảm ứng và tạo ra dòng điện. Độ lớn và chiều của dòng điện phụ thuộc vào số vòng của cuộn cảm. Chổi than và cổ góp ở đây đóng vai trò như là bộ chỉnh lưu của dòng điện.

Kiến thức liên quan:

➤ Máy phát điện xoay chiều - Tóm tắt lý thuyết quan trọng cần nhớ

➤ Máy phát điện xoay chiều 1 pha - Cấu tạo, nguyên lý và ứng dụng

3. Khám phá cách làm máy phát điện 1 chiều đơn giản

Tiếp theo bài viết, chúng tôi sẽ giới thiệu cách làm máy phát điện 1 chiều. Phần nhằm giúp cho các em học sinh có thêm một dụng cụ thí nghiệm và học tập tốt hơn chương trình vật lý phổ thông. Khi cắm thiết bị này vào máy biến thế, ta phải nâng giá trị của hiệu điện thế lên dần dần, tránh tác dụng ngay hiệu điện thế cao làm hỏng cuộn dây.

Để làm một máy phát điện một chiều đơn giản thì chúng ta cần chuẩn bị:

- 2 mét dây đồng có d = 0,6 mm.

- 1 thanh nam châm vĩnh cửu.

- 1 đế nhựa kích thước khoảng 30×30 cm. Cũng có thể dùng bảng điện mua sẵn.

Dụng cụ: 1 máy biến thế, 4 dây nguồn, 1 kéo.

Các bước thực hiện như sau:

Bước 1: Quấn cuộn dây

Cách làm cuộn dây

- Lấy dây đồng quấn thành một cuộn dây hình chữ nhật khoảng 10 vòng.

- Tiếp tục lấy dây đồng quấn hai thanh làm giá đỡ cuộn dây.

- Cạo lớp tiếp xúc giữa vòng dây với thanh giá đỡ, giữa thanh giá đỡ với nguồn điện. Chú ý là ta chỉ được cạo 1 nửa bên của dây đồng.

Bước 2: Lắp ráp

Bảng nhựa khoan 4 góc cùng dây đồng làm thành 2 giá đỡ cuộn dây

- Các bạn khoan lỗ ở 4 góc đế nhựa sau đó vặn ốc vít để tạo giá đỡ. Ngoài ra cũng khoan 2 lỗ ở giữa đế để luồn dây. Hoặc đơn giản nhất là chúng ta cũng có thể dùng bảng điện nhựa nhỏ.

- Tiến hành lắp ráp như hình dưới đây.

Cách bố trí nam châm và khung dây

Hướng dẫn sử dụng

- Nối nguồn điện một chiều 3V đến 6V vào hai đầu thanh đỡ, chú ý nối vào phần đã cạo lớp tiếp xúc. Dùng tay quay nhẹ cuộn dây lấy đà, sau đó dưới tác dụng của cặp lực điện từ cuộn dây được quay liên tục. Khi đổi chiều dòng điện, cuộn dây sẽ quay theo chiều ngược lại.

- Khi chúng ta tháo nguồn điện ra và thay vào đó là một điện kế nhạy thì dùng tay quay cuộn dây ta thấy kim điện kế lệch đi. Điều này chứng tỏ trong cuộn dây xuất hiện dòng điện cảm ứng. Thiết bị này đóng vai trò vừa là động cơ cũng vừa là máy phát điện một chiều.

Lưu ý sử dụng

- Khi cắm vào máy biến thế, chúng ta phải nâng giá trị của hiệu điện thế lên dần dần, tránh tác dụng ngay hiệu điện thế cao làm hỏng dây.

- Chú ý nguy hiểm với phần tiếp xúc của cuộn dây với dây nối.

- Chỗ tiếp xúc ở hai đầu cuộn dây cùng với hai thanh giá đỡ thường kém nhạy đi do tạo ra tia lửa điện nên cuộn dây có thể không quay. Các bạn nên thường xuyên vệ sinh để tạo tiếp xúc tốt.

- Thiết bị này cần được bảo quản nơi khô ráo, tránh va chạm mạnh.

Trên đây là những thông tin cơ bản về máy phát điện 1 chiều mà các bạn có thể tham khảo. Nếu như đang có nhu cầu mua thiết bị này cũng như là các dòng máy phát điện khác, quý khách hàng hãy gọi tới hotline 0987.779.682 của Điện máy Hoàng Liên để được tư vấn cụ thể và nhận báo giá máy phát điện mới nhất nhé.