55 bài tập Truyền tải điện năng. Máy biến áp mức độ nhận biết, thông hiểu

Đáp án B

Đáp án C

Ta có: \(\frac{{{N_1}}}{{{N_2}}} = \frac{{{U_1}}}{{{U_2}}} = \frac{{{I_2}}}{{{I_1}}}\)

Có:

\({N_1} < {N_2} \Rightarrow \left\{ \matrix{
{U_1} < {U_2} \hfill \cr
{I_1} > {I_2} \hfill \cr} \right.\)

=> Tăng hiệu điện thế và giảm cường độ dòng điện

Để giảm hao phí trên dây khi truyền tải điện năng đi xa ta dùng biện pháp tăng điện áp hiệu dụng tại nơi phát

Công thức máy biến áp: \(\dfrac{{{U_2}}}{{{U_1}}} = \dfrac{{{N_2}}}{{{N_1}}}\)

Với \(\dfrac{{{N_2}}}{{{N_1}}} > 1 \Rightarrow {N_2} > {N_1}\): máy tăng áp

Với \(\dfrac{{{N_2}}}{{{N_1}}} < 1 \Rightarrow {N_2} < {N_1}\) : máy hạ áp

Chọn B.

Máy biến thế không làm thay đổi tần số của dòng điện xoay chiều.

Chọn B.

Ta có:  

\(\frac{{{U_1}}}{{{U_2}}} = \frac{{{N_1}}}{{{N_2}}} \Leftrightarrow {U_1}{N_2} = {U_2}.{N_1}\)

Chọn D.

Máy biến áp hoạt động dựa trên hiện tượng cảm ứng điện từ.

Áp dụng công thức \(\frac{{{U}_{1}}}{{{U}_{2}}}=\frac{{{N}_{1}}}{{{N}_{2}}}=10\)      

Vậy máy biến áp này là máy tăng áp.

Công thức máy biến áp : \(\frac{{{U}_{1}}}{{{U}_{2}}}=\frac{{{N}_{1}}}{{{N}_{2}}}\)

Vì N₁ > N₂ nên U₁ > U₂ vậy máy là máy hạ áp

Máy biến áp chỉ làm thay đổi điện áp mà không làm thay đổi tần số dòng điện xoay chiều.

Ta có:

\(\frac{{{\text{U}}_{\text{1}}}}{{{\text{U}}_{\text{2}}}}\text{ = }\frac{{{\text{N}}_{\text{1}}}\text{ }}{{{\text{N}}_{\text{2}}}}\Rightarrow \frac{\text{220}}{\text{6}}\text{ = }\frac{\text{2200}}{{{\text{N}}_{\text{2}}}}\Rightarrow {{\text{N}}_{\text{2}}}\text{ = 60}\) (vòng)

Chọn B

Công suất hao phí trên đường dây tải điện: \(\Delta P=\frac{{{P}^{2}}.r}{{{U}^{2}}}\).

Công suất hao phí tỉ lệ nghịch với bình phương điện áp đưa lên đường dây tải.       

Để giảm hao phí 25 lần cần tăng điện áp đưa lên đường dây tải lên 5 lần.           

 Chọn D

Ta có: \(\dfrac{{{U_1}}}{{{U_2}}} = \dfrac{{{N_1}}}{{{N_2}}}\)

\( \Rightarrow {U_2} = \dfrac{{{N_2}}}{{{N_1}}}{U_1} = \dfrac{{100}}{{500}}100 = 20V\)

Chọn A

Ta có:\(\frac{{{U_1}}}{{{U_2}}} = \frac{{{N_1}}}{{{N_2}}}\)

Máy tăng áp có số vòng ở cuộn thứ cấp \(\left( {{N_2}} \right)\) lớn hơn số vòng ở cuộn sơ cấp \(\left( {{N_1}} \right)\)

\(\begin{array}{l}{N_2} > {N_1}\\ \Rightarrow \frac{{{N_1}}}{{{N_2}}} < 1\end{array}\)

Chọn A

Máy hạ áp có: \({U_2} < {U_1} \Rightarrow \dfrac{{{U_2}}}{{{U_1}}} = \dfrac{{{N_2}}}{{{N_1}}} < 1\)

Chọn A.

Ta có: \(\dfrac{{{U_1}}}{{{U_2}}} = \dfrac{{{N_1}}}{{{N_2}}}\)

\( \Rightarrow {U_2} = \dfrac{{{N_2}}}{{{N_1}}}{U_1}\)

Máy có tác dụng hạ áp nếu \({N_2} < {N_1}\)

Chọn C

Người ta tăng điện áp lên nhằm giảm hao phí điện năng khi truyền tải.

Chọn D

Đáp án B

Đáp án B

Khi công suất hao phí giảm đến cực tiểu ta có \(P = UI =  > \Delta {P_{\min }} = {{R.{P^2}} \over {{U^2}}}\)

Hao phí ban đầu \(\Delta P = {{R.{P^2}} \over {{U^2}{{\cos }^2}\varphi }}\)

Lập tỷ số ta được :\(\cos \varphi  = \sqrt {{{\Delta {P_{\min }}} \over {\Delta P}}}  = 0,7\)

Đáp án A

Đáp án B

Máy biến thế là những thiết bị có khả năng biến đổi điện áp (xoay chiều) và không làm thay đổi tần số của nó.

Ta có:

$\frac{{{I_2}}}{{{I_1}}} = \frac{{{N_1}}}{{{N_2}}} \leftrightarrow \frac{{10}}{2} = \frac{{2000}}{{{N_2}}} = 10 \to {N_2} = 400$

=> Số vòng dây ở cuộn thứ cấp là 400 vòng

N₁ = 1000 vòng, U₁ = 200V, U₂ = 10V

Áp dụng công thức \(\frac{{{U}_{1}}}{{{U}_{2}}}=\frac{{{N}_{1}}}{{{N}_{2}}}\Rightarrow \frac{200}{10}=\frac{2000}{{{N}_{2}}}\) nên N₂ = 100 vòng

Giả sử công suất cần truyền tải ban đầu và sau khi tăng công suất sử dụng ở khu dân cư lần lượt là: P₁ = 1000W; P(W)

Công suất sử dụng ở khu dân cư lúc đầu và sau đó lần lượt là: 

\(\left\{ \matrix{
{P_{ci1}} = 0,9.1000 = 900W \hfill \cr
{P_{ci}} = 1,2.1000 = 1200W \hfill \cr} \right.\)

Công suất hao phí lúc ban đầu: ∆P₁ = 1000 – 900 = 100 W \( \Rightarrow \Delta P = \frac{{P_1^2R}}{{{U^2}}} = 100 \Rightarrow \frac{R}{{{U^2}}} = \frac{{100}}{{{{1000}^2}}} = {10^{ - 4}}\)

Có : 

\({P_{ci}} = P - \Delta P = P - {{{P^2}R} \over {{U^2}}} = 1200 \Leftrightarrow P - {10^{ - 4}}.{P^2} = 1200 \Leftrightarrow \left[ \matrix{
P = 1394,45W \hfill \cr
P = 8605,55W \hfill \cr} \right.\)

+ Với P = 1394,45W \( \Rightarrow {H_2} = \frac{{{P_{ci}}}}{P}.100\%  = \frac{{1200}}{{1394,45}}.100\%  = 86,1\% \)

+ Với P = 8605,55W \( \Rightarrow {H_2} = \frac{{{P_{ci}}}}{P}.100\%  = \frac{{1200}}{{8605,55}}.100\%  = 13,9\% \)

Kết hợp với điều kiện hao phí không quá 20% (hiệu suất truyền tải lớn hơn 80%) => P = 1394,45W thoả mãn => H₂ = 86,1%

Ta có:

$\eqalign{
& H = 1 - {{PR} \over {{U^2}.{{\cos }^2}\varphi }} \Rightarrow {{PR} \over {{U^2}.{{\cos }^2}\varphi }} = 1 - H \Rightarrow {{{U_2}} \over {{U_2}'}} = \sqrt {{{1 - H'} \over {1 - H}}} = \sqrt {{{1 - 0,95} \over {1 - 0,8}}} = 0,5 \cr
& \Rightarrow {{{N_2}'} \over {{N_2}}} = {{{U_2}'} \over {{U_2}}} = 2 \Rightarrow {N_2}' = 2{N_2} \cr} $