Bài 16. Truyền tải điện năng. Máy biến áp

Lý thuyết và bài tập bài 16: Truyền tải điện năng. Máy biến áp, chương III, Vật lý 12

TRUYỀN TẢI ĐIỆN NĂNG

MÁY BIẾN ÁP

1. Truyền tải điện năng đi xa

- Công suất hao phí :

\(P_{hp}=I^2r=\dfrac{P^{2}_{phat}}{U^{2}_{phat}}r\)

- Trong quá trình truyền tải điện năng, phải sử dụng những thiết bị biến đổi điện áp.

2. Máy biến áp :

- Là những thiết bị có khả năng biến đổi điện áp xoay chiều.

- Nguyên tắc hoạt động: dựa trên hiện tượng cảm ứng điện từ.

Bài Tập / Bài Soạn: 

Câu C1 trang 86 sách giáo khoa Vật lý 12

Đề bài

Tại sao muốn giảm r, lại phải tăng tiết diện dây và tăng khối lượng đồng?

Lời giải chi tiết

Ta có điện trở: \(r = \rho \displaystyle{l \over s}\)

=> Nếu muốn giảm \(r\) thì phải tăng tiết diện \(S\) lên, nghĩa là phải tăng khối lượng dây đồng lên điều này tốn kém không phù hợp trong việc truyền tải điện năng.

Câu C2 trang 88 sách giáo khoa Vật lý 12

Đề bài

Tại sao các điện áp ở hai cuộn sơ cấp và thứ cấp có cùng tần số ?

Lời giải chi tiết

Vì hầu như mọi đường sức từ do dòng điện sơ cấp gây ra đều đi qua cuộn thứ cấp, nói cách khác từ thông qua mỗi vòng dây của cuộn sơ cấp và thứ cấp là như nhau. Do đó tần số của cuộn sơ cấp phải bằng với tần số của cuộn thứ cấp.

Câu C3 trang 88 sách giáo khoa Vật lý 12

Đề bài

Giải thích sơ đồ thí nghiệm hình 16.4.

Lời giải chi tiết

Vôn kế V1, V2: Dùng để đo các điện áp ở hai đầu cuộn sơ cấp và cuộn thứ cấp. Ampe kế A1, A2: Dùng để đo các cường độ dòng điện chạy qua cuộn sơ cấp và thứ cấp.

Khóa K: dùng để đóng, ngắt mạch qua tải R ở cuộn thứ cấp.

Câu C4 trang 90 sách giáo khoa Vật lý 12

Đề bài

Giải thích sơ đồ truyền tải điện năng trên hình 16.5.

Lời giải chi tiết

Giải thích sơ đồ truyền tải

Điện áp đầu ra của nhà máy điện là \(10kV\), trước khi truyền đi xa điện áp này thường được tăng đến giá trị \(200kV\) bằng máy tăng áp. Gần đến nơi tiêu thụ, người ta dùng máy hạ áp để giảm điện áp xuống \(5000V\) đến nơi tiêu thụ (gia đình, công sở) điện áp là \(220V\).

Câu C5 trang 90 sách giáo khoa Vật lý 12

Đề bài

Giải thích máy hàn điểm theo nguyên tắc biến áp trên hình 16.6.

Lời giải chi tiết

Số vòng cuộn thứ cấp N2 = 5 vòng rất ít so với số vòng cuộn dây sơ cấp là N2 = 1000 vòng.

Cường độ dòng điện tỉ lệ nghịch với số vòng dây, nên cường độ của cuộn thứ cấp I2 là rất lớn.

Dưới tác dụng của cường độ dòng điện này, que hàn nóng chảy và hàn dính hai tấm kim loại vào nhau.

Bài 1 trang 91 sách giáo khoa Vật lí 12

Đề bài

Máy biến áp là gì ? Nêu cấu tạo và nguyên tắc làm việc của máy biến áp.

Lời giải chi tiết

- Máy biến áp là những thiết bị có khả năng biến đổi điện áp xoay chiều.

- Cấu tạo:

+ Khung thép gồm nhiều lá thép mỏng ghép cách điện.

+ Hai cuộn dây dẫn có điện trở nhỏ quấn chung lõi thép, số vòng dây của hai cuộn khác nhau.

+ Một cuộn nối với mạch xoay chiều gọi là cuộn sơ cấp và cuộn kia nối với tải gọi là cuộn thứ cấp.

Bài 2 trang 91 sách giáo khoa Vật lí 12

Đề bài

Máy biến áp lí tưởng làm việc bình thường có tỉ số \(\dfrac{N_{2}}{N_{1}}\) bằng 3, khi (U1, I1) = (360 V, 6 A), thì (U2, I2) bằng bao nhiêu ?

A. (1080 V, 18 A);                   B. (120 V, 2 A);

C. (1080 V, 2 A);                     D. (120 V, 18 A).

Phương pháp giải - Xem chi tiết

Áp dụng công thức máy biến áp lí tưởng : \(\displaystyle{{{U_2}} \over {{U_1}}} = {{{I_1}} \over {{I_2}}} = {{{N_2}} \over {{N_1}}}\)

Lời giải chi tiết

Bài 3 trang 91 sách giáo khoa Vật lí 12

Đề bài

Máy biến áp lí tưởng có cuộn sơ cấp gồm 2 000 vòng, cuộn thứ cấp gồm 100 vòng; điện áp và cường độ dòng điện ở mạch sơ cấp là 120 V, 0,8 A. Điện áp và công suất ở cuộn thứ cấp là bao nhiêu ?

A. 6 V, 96 W.                         B. 240 V, 96 W.

C. 6 V, 4,8 W.                        D. 120 V, 4,8 W

Phương pháp giải - Xem chi tiết

+ Sử dụng tỉ số: \(\dfrac{U_2}{U_1}=\dfrac{N_2}{N_1}\)

+ Với máy biến áp lí tưởng, công suất ở cuộn thứ cấp bằng với công suất ở cuộn sơ cấp: \(U_1 I_1=U_2 I_2\)

Bài 4 trang 91 sách giáo khoa Vật lí 12

Đề bài

 Một máy biến áp lý tưởng có hai cuộn dây lần lượt có 10 000 vòng và 200 vòng.

a) Muốn tăng áp thì cuộn nào là cuộn sơ cấp ? Nếu đặt vào cuộn sơ cấp điện áp hiệu dụng 220V thì điện áp hiệu dụng ở cuộn thứ cấp bằng bao nhiêu ?

b) Cuộn nào có tiết diện dây lớn hơn ?

Phương pháp giải - Xem chi tiết

Áp dụng công thức máy biến áp lý tưởng: \(\dfrac{U_{2}}{U_{1}}\) = \(\dfrac{N_{2}}{N_{1}}\) 

Lời giải chi tiết

a) Ta có: \(\dfrac{U_{2}}{U_{1}}\) = \(\dfrac{N_{2}}{N_{1}}\)

Bài 5 trang 91 sách giáo khoa Vật lí 12

Đề bài

Máy biến áp lí tưởng cung cấp một dòng điện 30 A dưới một điện áp hiệu dụng 220 V. Điện áp hiệu dụng 220 V. Điện áp hiệu dụng ở cuộn sơ cấp là 5 kV.

a) Tính công suất tiêu thụ ở cửa vào và ở cửa ra của biến áp. 

b) Tính cường độ hiệu dụng ở cuộn sơ cấp.

Phương pháp giải - Xem chi tiết

Trong máy biến áp lý tưởng công suất tiêu thụ ở cuộn sơ cấp bằng công suất tiêu thụ ở cuộn thứ cấp 

Lời giải chi tiết

Bài 6 trang 91 sách giáo khoa Vật lí 12

Đề bài

Một máy biến áp lí tưởng cung cấp một công suất 4 kW dưới một điện áp hiệu dụng 110 V. Biến áp đó nối với đường dây tải điện có điện trở tổng là 2 Ω.

a) Tính cường độ hiệu dụng trên đường dây tải điện.

b) Tính độ sụt thế trên đường dây tải điện.

c) Tính điện áp hiệu dụng ở cuối đường dây tải điện.

d) Xác định công suất tổn hao trên đường dây đó.

e) Thay biến áp trên đây bằng một biến áp có cùng công suất nhưng điện áp hiệu dụng ở cửa ra là 220 V. Tính toán lại các đại lượng nêu ra ở bốn câu hỏi trên.


Giải các môn học khác

Bình luận

CHƯƠNG I. DAO ĐỘNG CƠ

CHƯƠNG II. SÓNG CƠ VÀ SÓNG ÂM

CHƯƠNG III. DÒNG ĐIỆN XOAY CHIỀU

ĐỀ THI HỌC KÌ 1 MỚI NHẤT CÓ LỜI GIẢI

  • Đề ôn tập học kì 1 – Có đáp án và lời giải
  • Đề thi học kì 1 của các trường có lời giải – Mới nhất

CHƯƠNG IV. DAO ĐỘNG VÀ SÓNG ĐIỆN TỪ

CHƯƠNG V. SÓNG ÁNH SÁNG

CHƯƠNG VI. LƯỢNG TỬ ÁNH SÁNG

CHƯƠNG VII. HẠT NHÂN NGUYÊN TỬ

CHƯƠNG VIII. TỪ VI MÔ ĐẾN VĨ MÔ

ĐỀ THI HỌC KÌ 2 MỚI NHẤT CÓ LỜI GIẢI

  • Đề thi học kì 2 của các trường có lời giải – Mới nhất

ĐỀ THI THỬ THPT QUỐC GIA MÔN VẬT LÍ