Công thức tính tốc độ từ trường quay:
A.
B.
C.
D.
Sự khác biệt giữa tốc độ của từ trường và tốc độ của Rotor được gọi là độ trượt [hệ số trượt], kí hiệu s.
Hình 1. Độ trượt là sự chênh lệch giữa tốc độ từ trường và tốc độ Rotor.
1. Một số thuật ngữ
Để giúp các bạn hiểu thêm về phần này thì chúng ta hãy cùng xác định một số thuật ngữ bạn phải biết sẽ được dùng trong bài viết này.
1.1. Tốc độ đồng bộ [tốc độ từ trường]
1.2. Tốc độ Rotor [tốc độ định mức]
Tốc độ cơ học của Rotor được gọi là tốc độ định mức. Tốc độ định mức dựa trên tải trọng định mức của động cơ.
Dựa vào hình 2 ở trên, ta thấy được giá trị tốc độ định mức trên nhãn của động cơ cho biết tốc độ chung của tải định mức.
Ta xem lại ví dụ một động cơ 4 cực [2 cặp cực] được kết nối với một dòng điện có tần số 60 Hertz sẽ có tốc độ đồng bộ là 1800 vòng/phút [rpm], tốc độ định mức của động cơ sẽ nằm trong khoảng 1725 đến 1750 vòng/phút.
Vì vậy, ta suy ra rằng đối với động cơ cảm ứng xoay chiều thì Rotor luôn quay chậm hơn từ trường của Stator.
2. Hệ số trượt
Sự khác biệt giữa tốc độ đồng bộ [tốc độ từ trường quay] của Stator và tốc độ cơ học của Rotor được gọi là độ trượt [hệ số trượt].
Lượng trượt phụ thuộc vào lượng tải của động cơ. Tải trọng trên động cơ càng lớn thì Rotor quay càng chậm so với tốc độ quay của Stator.
Hình 3. Tốc độ quay của Rotor chậm hơn rất nhiều so với tốc độ quay của từ trường.
Hình 4. Khi tải nhẹ, tốc độ Rotor rất nhanh.
Hình 5. Khi tăng tải thì tốc độ Rotor chậm dần.
Hình 6. Khi đầy tải thì tốc độ Rotor chậm nhất.
Vậy tóm lại, sự tăng hoặc giảm tốc độ động cơ do tải gọi là trượt.
Trong chuyển động tròn đều, tốc độ góc là gì? Công thức tính tốc độ góc như thế nào? Tất cả sẽ được Samsung Contest chia sẻ lý thuyết và công thức tính tốc độ góc kèm theo các dạng bài tập có lời giải chi tiết từ A – Z để các bạn cùng tham khảo nhé
Tốc độ góc là gì?
Tốc độ góc hay còn gọi là tần số góccủa một chuyển động tròn là đại lượng đo bằng góc mà bán kính quét được trong một đơn vị thời gian. Tốc độ góc của chuyển động tròn đều là đại lượng không đổi. Nó cũng là độ lớn vô hướng của vector vận tốc góc.
Ký hiệu
Tốc độ góc được ký hiệu là Ω hay ω
Đơn vị
Trong hệ đo lường quốc tế [SI], tần số góc được đo bằng rad/s.
Công thức tính tốc độ góc
ω = Δα/Δt
Trong đó Δα là góc mà bán kính nối từ tâm đến vật quét được trong thời gian Δt
Một vòng quay là 2π rad, bằng tốc độ góc ω nhân với thời gian đi hết một vòng quay [chính là chu kỳ Τ]
ω = 2π/T =2πf
Trong đó:
Chu kỳ của chuyển động tròn đều là thời gian vật đi được 1 vòng. Công thức liên hệ giữa chu kỳ và tóc độ góc là: T= 2π/ω. Trong đó: T là khoảng thời gian để quay hết 1 vòng [tính bằng giây], ω là tần số góc hoặc tốc độ góc [tính bằng radian trên giây], π là hằng số π = 3,14
Công thức liên hệ giữa tốc độ dài, tốc độ góc: v = r.ω
Tham khảo thêm:
Bài tập tính tốc độ góc có lời giải
Ví dụ 1: Một đồng hồ treo tường có kim phút dài 10 cm và kim giờ dài 8 cm. Cho rằng các kim quay đều. Tính tốc độ dài và tốc độ góc của điểm đầu hai kim.
Lời giải
Kim phút quay 1 vòng được 1h → Chu kì quay tròn của điểm đầu kim phút là: Tp = 1h = 3600 s
Kim giờ quay 1 vòng hết 12 h → Chu kì quay tròn của điểm đầu kim giờ là: Tg = 12h = 43200 s.
Áp dụng công thức liên hệ giữa tố độ dài và tốc độ góc:
v = r.ω = 2πR/T
Tốc độ dài của kim giờ là:
Vg = Rg.ωg = 0,08. 1,45.10-4 = 0,116.10-4 m/s = 0,0116 mm/s.
Ví dụ 2: Một đĩa đồng chất có dạng hình tròn có R = 30 cm đang quay tròn đều quanh trục của nó. Biết thời gian quay hết 1 vòng là 2s. Tính tốc độ dài, tốc độ góc của 2 điểm A, B nằm trên cùng 1 đường kính của đĩa. Biết điểm A nằm trên vành đĩa, điểm B nằm trên trung điểm giữa tâm O của vòng tròn và vành đĩa.
Lời giải
Ta có: RA = 30 cm ⇒ RB = 15 cm
Tốc độ góc: ω = 2π/T = π rad/s = ωB
Tốc độ dài của mỗi vật: vA = rA.ω = 0,94 m/s; vB = rB .ω = 0,47 m/s
Ví dụ 3: Một đĩa quay đều quanh trục qua tâm O, với vận tốc qua tâm là 300 vòng/ phút.
a. Tính tốc độ góc, chu kì.
b. Tính tốc độ dài, gia tốc hướng tâm của 1 điểm trên đĩa cách tâm 10 cm, lấy g = 10 m/s2.
Hướng dẫn:
f = 300 vòng/phút = 5 vòng/s
a. Tốc độ góc và chu kì của vật lần lượt là:
ω = 2π.f = 10π rad/s
T = 1/f = 0,2s
b. Tốc độ góc là v = r. ω = 3,14 m/s
Gia tốc hướng tâm: aht = v2/r = 98,7m/s2
Ví dụ 5: Một điểm nằm trên vành ngoài của một lốp xe máy cách trục của xe 30 cm. Xe chuyển động thẳng đều. Hỏi bánh xe phải quay bao nhiêu vòng thì số chỉ trên đồng hồ tốc độ của xe sẽ nhảy một số ứng với 1 km.
Lời giải:
Khi bánh xe quay được một vòng thì xe đi được quãng đường bằng chu vi của bánh xe. Quãng đường mà một vòng đi được là chu vi của vòng tròn:
S = C = 2πR = 2. 3,14. 0,3 = 1,884m.
Vậy để đi được 1 km = 1000m thì bánh xe phải quay
N = 1000 : 1,884 = 530,8 vòng
Ví dụ 6: Xét một chất điểm chuyển động tròn đều. Chu kí của chất điểm thay đổi như thế nào nếu tăng tốc độ dài lên 2 lần và giảm bán kính quỹ đạo đi 2 lần?
A. Tăng 4 lần
B. Giảm 4 lần
C. Tăng 2 lần
D. Giảm 2 lần
Lời giải
V tăng 2 lần => ω tăng 2 lần
T = 2π/ω => T giảm 2 lần
Nên chọn đáp án C
Hy vọng với những thông tin mà chúng tôi vừa chia sẻ có thể giúp các bạn hiểu được tốc độ góc là gì và công thức tính tốc độ góc để áp dụng vào làm bài tập nhé
Đánh giá bài viết
XEM THÊM
Công thức tính gia tốc: trung bình, tức thời, tiếp tuyến [VD có lời giải]
Lực ma sát trượt là gì? Công thức tính lực ma sát trượt chuẩn 100%