Chuyên đề máy biến áp và sự truyền tải điện năng ôn thi đại học

Gv: Nguyễn Duy Bắc THPT Yên Dũng 2
Chuyên đề ôn thi ĐH Máy biến áp - Sự truyền tải điện năng
I. MÁY BIẾN ÁP
1.Khái niệm- Là những thiết bị có khả năng biến đổi
điện áp (xoay chiều) và không làm thay đổi tần số của
nó.
2. Cấu tạo và nguyên tắc hoạt động
a. Cấu tạo:
- Gồm có hai cuộn dây : cuộn sơ cấp có N
1
vòng và cuộn thứ cấp có N
2
vòng. Lõi
biến áp gồm nhiều lá sắt mỏng ghép cách điện với nhau để tránh dòng Fu-cô và
tăng cường từ thông qua
mạch.
Hình 2
- Số vòng dây ở hai cuộn phải khác nhau, tuỳ thuộc nhiệm vụ của máy
mà có thể N
1
> N
2
hoặc ngược lại.
- Cuộn sơ cấp nối với mạch điện xoay chiều còn cuộn thứ cấp nối với
tải tiêu thụ điện.
- Trong thực thế thì máy biến áp có dạng như hình 1, còn trong việc biểu diễn sơ
đồ máy biến áp thì có dạng như hình 2
b. Nguyên tắc hoạt động:
- Đặt điện áp xoay chiều tần số f ở hai đầu cuộn sơ cấp. Nó gây ra sự biến thiên
từ thông trong hai cuộn. Gọi từ thông này là: φ = φ
0

cosωt
- Từ thông qua cuộn sơ cấp và thứ cấp lần lượt là : φ
1
= N
1
φ
0
cosωt và φ
2
=
N
2
φ
0
cosωt
- Trong cuộn thứ cấp xuất hiện suất điện động cảm ứng e
2
có biểu
thức
Từ đó ta thấy nguyên tắc hoạt động của máy biến áp dựa vào hiện tượng cảm
ứng điện từ.
3. Khảo sát máy biến áp
Gọi N
1
. N
2
là số vòng của cuộn sơ cấp và thứ cấp.
Gọi U
1
, U

2
là hiệu điện thế 2 đầu cuộn sơ cấp và thứ cấp.
Gọi I
1
, I
2
là cường độ hiệu dụng của dòng điện 2 đầu cuộn sơ cấp và thứ cấp.
Trong khoảng thời gian Δt vô cùng nhỏ từ thông biến thiên gây ra trong mỗi vòng
dây của cả hai cuộn suất điện động bằng:
Suất điện động trên một cuộn sơ cấp là:
Suất điện động trên cuộn thứ cấp:
1 | P a g e C h ú c c á c e m t h i Đ ạ i h ọ c t h ậ t t ố t !
Gv: Nguyễn Duy Bắc THPT Yên Dũng 2
=> Tỉ số điện áp 2 đầu cuộn thứ cấp bằng tỉ số vòng dây của 2 cuộn tương
ứng
Tỉ số không đổi theo thời gian nên ta có thể thay bằng giá trị hiệu dụng ta
được , (1)
Điện trở thuần của cuộn sơ cấp rất nhỏ nên , khi mạch thứ cấp hở
nên , (2)
Từ (1) và (2) ta được , (*)
• Nếu N
2
> N
1
=> U
2
> U
1
: gọi là máy tăng áp.
• Nếu N

2
< N
1
=> U
2
< U
1
: gọi là máy hạ áp.
Vì hao phí ở máy biến áp rất nhỏ, coi như công suất ở 2 đầu cuộn thứ cấp và sơ
cấp như nhau.
, (**)
Từ (*) và (**) ta có
Kết luận: Dùng máy biến áp tăng điện áp bao nhiêu lần thì cường độ dòng
điện giảm bấy nhiêu lần và ngược lại.
Chú ý : Công thức (*) luôn được áp dụng cho máy biến áp còn công thức (**) chỉ
được áp dụng khi hao phí không đáng kể hoặc hai đầu cuộn thứ cấp để hở.
4. Truyền tải điện năng đi xa
Điện năng sản xuất được truyền tải đến nơi tiêu thụ trên đường dây dẫn dài hàng
trăm km. Công suất cần truyền tải: , (1)
Trong đó : P là công suất cần truyền đi, U là điện áp tại nơi truyền đi, I là cường
độ dòng điện trên dây dẫn truyền tải, cosφ là hệ số công suất.
Từ (1) =>
Theo hiệu ứng nhiệt Jun- Lenxơ công suất hao phí ΔP dưới dạng tỏa nhiệt vào
khí quyển ta có

với R là điện trở đường dây
Vậy công suât tỏa nhiệt trên đường dây khi truyền tải điện năng đi xa
là
Để khi đến nơi sử dụng thì mục tiêu là làm sao để giảm tải công suất tỏa nhiệt ΔP
để phần lớn điện năng được sử dụng hữu ích. Có hai phương án giảm ΔP

2 | P a g e C h ú c c á c e m t h i Đ ạ i h ọ c t h ậ t t ố t !
Gv: Nguyễn Duy Bắc THPT Yên Dũng 2
• Phương án 1 : Giảm R.
Do nên để giảm R thì cần phải tăng tiết diện S của dây dẫn. Phương án
này không khả thi do tốn kém kinh tế.
• Phương án 2 : Tăng U.
Bằng cách sử dụng máy biến áp, tăng điện áp U trước khi truyền tải đi thì công
suất tỏa nhiệt trên đường dây sẽ được hạn chế. Phương án này khả thi hơn vì
không tốn kém, và thường được sử dụng trong thực tế.
* Chú ý :
- Công thức tính điện trở của dây dẫn . Trong đó p(Ω.m) là điện trở suất
của dây dẫn, ℓ là chiều dài dây, S là tiết diện của dây dẫn.
- Công suất tỏa nhiệt cũng chính là công suất hao phí trên đường dây, phần công
suất hữu ích sử dụng được là
Từ đó hiệu suất của quá trình truyền tải là
- Sơ đồ truyền tải điện năng từ A đến B : Tại A sử dụng máy tăng áp để tăng điện
áp cần truyền đi. Đến B sử dụng máy hạ áp để làm giảm điện áp xuống phù hợp
với nơi cần sử dụng (thường là 220V). khi đóđộ giảm điện áp : ,
với U
2A
là điện áp hiệu dụng ở cuộn thứ cấp của máy tăng áp tại A, còn U
1B
là
điện áp ở đầu vào cuộn sơ cấp của máy biến áp tại B.
- Quãng đường truyền tải điện năng đi xa so với nguồn một khoảng là d thì chiều
dài dây là ℓ = 2d.
II. Các bài tập ví dụ điển hình
Ví dụ 1 : Một máy biến áp có tỉ số vòng dây , hiệu suất 96% nhận một công
suất 10(kW) ở cuộn sơ cấp và hiệu thế ở hai đầu sơ cấp là 1(kV), hệ số công
suất của mạch thứ cấp là 0,8, thì cường độ dòng điện chạy trong cuộn thứ cấp có

giá trị là bao nhiêu ?
* Hướng dẫn giải:
Gọi P
1
là công suất của cuộn sơ cấp, P
2
là công suất ở cuộn thứ cấp của máy
biến áp
Theo bài ta có
Do với máy biến áp ta luôn có
Từ đó
Vậy cường độ dòng điện chạy trong cuộn thứ cấp của máy biến áp là 60A
3 | P a g e C h ú c c á c e m t h i Đ ạ i h ọ c t h ậ t t ố t !
R
:
U
2
U
1
Gv: Nguyễn Duy Bắc THPT n Dũng 2
Ví dụ 2: Người ta cần tải 1 cơng suất 5 MW từ nhà máy điện đến một nơi tiêu thụ
cách nhau 5 km. Hiệu điện thế cuộn thứ cấp máy tăng thế là U = 100 kV, độ giảm
thế trên đường dây khơng q 1% U. Điện trở suất các dây tải là 1,7. 10
-8
m. Tiết
diện dây dẫn phải thỏa điều kiện nào?
* Hướng dẫn giải:
Ta có d = 5 km => ℓ = 10 km = 10000 (m)
Độ giảm điện thế:
Mà

Thay số ta được:
Ví dụ 3: Người ta cần truyền một cơng suất điện một pha 10000kW dưới một
hiệu điện thế hiệu dụng 50kV đi xa. Mạch điện có hệ số cơng suất cosφ = 0,8.
Muốn cho tỷ lệ năng lượng mất trên đường dây khơng q 10% thì điện trở của
đường dây phải có giá trị như thế nào?
* Hướng dẫn giải:
Cơng suất hao phí khi truyền là
Theo bài thì
Thay số ta được
VD 4 :
Một máy hạ thế có tỉ số
127
220
N
N
2
1
=
, trong đó N
1
, N
2
lần
lượt là số vòng của cuộn sơ cấp và của cuộn thứ cấp
của máy ; điện trở cuộn sơ cấp r
1
= 3,6
Ω
, điện trở cuộn thứ cấp r
2

= 1,2
Ω
.
Điện trở mắc vào cuộn thứ cấp R = 10
Ω
. Xem mạch từ là khép kín và hao
phí do dòng Fucô không đáng kể ( hình vẽ ) .
Xác đònh hiệu điện thế hiệu dụng trên hai đầu điện trở R khi cuộn sơ cấp
mắc vào hiệu điện thế xoay chiều có giá trò hiệu dụng U
1
= 220V ,và hiệu
suất máy biến thế.
4 | P a g e C h ú c c á c e m t h i Đ ạ i h ọ c t h ậ t t ố t !
Gv: Nguyễn Duy Bắc THPT n Dũng 2
BÀI GIẢI
Tính U
R
:
Ta có U
R
= I
2
R = 10 I
2
(*)
Từ U
1
I
1
=

r
1
I
1
2
+ r
2
I
2
2
+ U
2
I
2
cosϕ ……với U
2
I
2
cosϕ = R I
2
2
.
⇒ 220I
1
=

3,6I
1
2

+ 1,2 I
2
2
+ 10 I
2
2
⇒ 220I
1
=

3,6I
1
2
+ 11,2 I
2
2
(1)
Mặt khác :
1 2
2 1
N I
N I
=
⇒
2
1
I 220
I 127
=
(2)

Giải hệ (1) và (2) ta được I
2
= 10,24 A
(*) ⇒ U
R
=102,4 V
Tính H : H =
t
c
p
p
=
2
2
1 1
RI
U I
= 80,63%
VD 5 : Đặt vào hai đầu của cuộn sơ cấp một máy biến thế một hiệu điện
thế xoay chiều có giá trò hiệu dụng 380V , Cuộn sơ cấp có 600 vòng , cuộn
thứ cấp có 120 vòng . Bỏ qua điện trở của 2 cuộn dây .
1. Tính hiệu điện thế hiệu dụng ở 2 đầu cuộn thứ cấp.
2. Cuộn thứ cấp mắc vào mạch điện gồm R = 100
Ω
. Tính cường độ hiệu
dụng của dòng điện trong cuộn sơ cấp trong 2 trường hợp :
a) Bỏ qua hao phí của máy biến thế.
b) Biết công suất hao phí bằng 5% công suất đặt vào mạch sơ
cấp.
BÀI GIẢI

1. Tính U
2
Từ
1 1
2 2
N U
N U
=
⇒ U
2
= 76 V
2. Tính I
1
, Bỏ qua hao phí của máy biến thế.
Từ I
2
=
2
U
R
⇒ I
2
= 0,76 A
⇒ I
1
=
2
2
1
N

I
N
= 0,152 A
Tính I
1
, có hao phí của máy biến thế là 5%
5 | P a g e C h ú c c á c e m t h i Đ ạ i h ọ c t h ậ t t ố t !
Gv: Nguyễn Duy Bắc THPT n Dũng 2
Từ U
1
I
1
=

Ps + R I
2
2
với
1 2
2 1
N I
N I
=
⇒ I
2
= 5 I
1
⇒ U
1
I

1
=

5% U
1
I
1
+ R 25I
1
2

⇒ 95%U
1
I
1
=

R I
1
2
25
⇒ I
1
=

95%U
1
/25R
⇒ I
1

=

0,1444 A
VD 6 : Một máy biến thế có số vòng cuộn sơ cấp là 3000 vòng cuộn thứ cấp
là 500 vòng, được mắc vào mạng điện xoay chiều có tần số 50Hz, khi đó
cường độ dòng điện qua cuộn thứ cấp là 12A. Bỏ qua mọi hao phí điện
năng.Cường độ dòng điện qua cuộn sơ cấp là :
A. 1,41A B. 2,00A C. 2,83A D. 72,0A
BÀI GIẢI
I
1
=
2
2
1
N
I
N
⇒ I
1
=
500
12
3000
⇒ I
1
= 2 A  chọn B
VD 7 :
Bằng đường dây truyền tải một pha, điện năng từ một nhà máy phát điện nhỏ được
đưa đến mộtkhu tái định cư. Các kỹ sư tính tốn được rằng: nếu tăng điện áp truyền đi từ U

lên 2U thì số hộ dân đượcnhà máy cung cấp đủ điện năng tăng từ 36 lên 144. Biết rằng chỉ
có hao phí trên đường dây là đáng kể;các hộ dân tiêu thụ điện năng như nhau. Điện áp
truyền đi là 3U, nhà máy này cung cấp đủ điện năng cho
A. 164 hộ dân B. 324 hộ dân C. 252 hộ dân. D. 180
hộ dân

Giải: Gọi cơng suất điện của nhà máy là P, cơng suất tiêu thụ của mỗi hộ dân là P
0
.; điện
trở đường dây tải là R và n là số hộ dân được cung cấp điện khi điện áp truyền đi là 3U
Cơng suất hao phí trên đường dây : ∆P = P
2
R/U
2
Theo bài ra ta có
P = 36P
0
+ P
2
R/U
2
(1) P = 144P
0
+ P
2
R/4U
2
(2) P = nP
0
+ P

2
R/9U
2
(3)
Nhân (2) với 4 trừ đi (1) 3P = 540P
0
(4)
Nhân (3) với 9 trừ đi (1) 8P = (9n – 36)P
0
(5)
T (4) và (5) ta có n = 164. Chn áp án A
VD 8: người ta truyền tải điện năng từ A đến B.ở A dùng một máy tăng thế và ở B dùng
hạ thế, dây dẫn từ A đến B có điện trở 40Ω.cường độ dòng điện trên dây là 50A.cơng suất
hao phí bằng trên dây bằng 5% cơng suất tiêu thụ ở B và hiệu điện thế ở hai đầu cuộn thứ
cấp của mấy hạ thế là 200V .biết dòng điện và hiệu thế ln cùng pha và bỏ qua hao phí
trên máy biến thế.tỉ số biến đổi của mấy hạ thế là:
A. 0,005 B. 0.05 C. 0,01 D. 0,004
Giải: Gọi cường độ dòng điện qua cuoonk sơ cấp và thứ cấp của máy hạ thế là I
1
và I
2
Cơng suất hao phí trên đường dây: ∆P = I
1
2
R = 0,05U
2
I
2

Tỉ số biến đổi của máy hạ thế

k =
005,0
40.50
200.05,005,0
1
2
2
1
1
2
====
RI
U
I
I
U
U
. Chọn đáp án A.
6 | P a g e C h ú c c á c e m t h i Đ ạ i h ọ c t h ậ t t ố t !
Gv: Nguyễn Duy Bắc THPT Yên Dũng 2
VD 9 Một người định cuốn một biến thế từ hiệu điên thế U
1
= 110V lên 220V với lõi
không phân nhánh, không mất mát năng lượng và các cuộn dây có điện trở rất nhỏ, với số
vòng các cuộn ứng với 1,2 vòng/V. Người đó cuốn đúng hoàn toàn cuộn thứ cấp nhưng lại
cuốn ngược chiều những vòng cuối của cuộn sơ cấp. Khi thử máy với nguồn thứ cấp đo
được U
2
= 264 V so với cuộn sơ cấp đúng yêu cầu thiết kế, điện áp nguồn là U
1

= 110V.
Số vòng cuộn sai là:
A. 20 B.10 C. 22 D. 11
Giải:
Gọi số vòng các cuộn dây của MBA teo đúng yêu cầu là N
1
và N
2
Ta có
⇒==
2
1
220
110
2
1
N
N
N
2
= 2N
1
(1) Với N
1
= 110 x1,2 = 132 vòng
Gọi n là số vòng dây bị cuốn ngược. Khi đó ta có

264
110
2

2
264
110
2
1
1
2
1
=
−
⇒=
−
N
nN
N
nN
(2)
Thay N
1
= 132 vòng ta tìm được n = 11 vòng. Chọn đáp án D
Chú ý: Khi cuộn sơ cấp bị cuốn ngược n vòng thì suất điện động cảm ứn xuất hiện ở các
cuộn sơ cấp và thứ cấp lấn lượt là
e
1
= (N
1
-n)e
0
– ne
0

= (N
1
– 2n) e
0
với e
0
suất điện động cảm ứng xuất hiện ở mỗi vòng
dây.
e
2
= N
2
e
0
Do đó
264
110
22
2
1
2
1
2
1
2
1
2
1
=
−

⇒===
−
N
nN
U
U
E
E
e
e
N
nN
VD 10: Khi hiệu điện thế thứ cấp máy tăng thế của đường dây tải điện là 200KV thì tỉ lệ
hao phí do tải điện năng là 10%. Muốn tỉ lệ hao phí chỉ còn 2,5% thì hiệu điện thế cuộn
thứ cấp phải
A. Tăng thêm 400KV B. Tăng thêm 200KV C. Giảm bớt 400KV D.
Giảm bớt 200KV
HD: Công suất hao phí
ϕϕ
2222
2
2
cos.
.
cos.
.
.
U
RP
P

P
U
RP
RIP =
∆
⇒==∆
Suy ra
100
10
cos.
.
22
1
1
==
∆
ϕ
U
RP
P
P
;
và
,4002
100
5,2
cos.
.
12
22

2
2
kVUU
U
RP
P
P
==⇒==
∆
ϕ
Vậy phải tăng thêm 200kV
VD 11: Đặt vào hai đầu cuộn sơ cấp của máy biến áp lí tưởng điện áp xoay chiều có giá
trị hiệu dụng không đổi. Nếu quấn thêm vào cuộn thứ cấp 90 vòng thì điện áp hiệu dụng
hai đầu cuộn thứ cấp để hở thay đổi 30% so với lúc đầu. Số vòng dây ban đầu ở cuộn thứ
cấp là
A. 1200 vòng. B. 300 vòng. C. 900 vòng. D. 600 vòng.
HD Vì
vgn
n
n
n
n
U
U
n
n
U
U
300
903,1

1
903,1
;
2
2
2
2
1
2
1
2
1
2
1
=⇒
+
=⇒
+
==
. Đáp án B.
VD 12. Bằng đường dây truyền tải một pha, điện năng từ một nhà máy phát điện được
truyền đến nơi tiêu thụ là một khu chung cư. Người ta thấy rằng nếu tăng hiệu điện thế nơi
phát lên từ U đến 2U thì số hộ dân có đủ điện để tiêu thụ tăng từ 80 đến 95 hộ. Biết rằng
7 | P a g e C h ú c c á c e m t h i Đ ạ i h ọ c t h ậ t t ố t !
Gv: Nguyễn Duy Bắc THPT Yên Dũng 2
chỉ có hao phí trên đường truyền là đáng kể, các hộ dân tiêu thụ điện năng như nhau. Nếu
thay thế sợi dây trên bằng dây « siêu dẫn » để tải điện thì số hộ dân có đủ điện để tiêu thụ
bằng bao nhiêu ? Công suất nơi phát điện không đổi là P.
A. 100 hộ B. 110 hộ C. 160 hộ D. 175 hộ
HD : Công suất nơi phát điện không đổi là P. Khi điện áp nơi truyền tải bằng U thì công

suất hao phí trên đường truyền là :
R
U
P
P .
cos.
2
1








=∆
ϕ
⇒
công suất tiêu thụ của các hộ dân
khi đó :
℘=∆−=
.
111
NPPP
Lúc sau :
℘=∆−=
.
222
NPPP

100
4
5
.
5
4
5
4
.5
.
4
1
111
1
1
2
1
==⇒℘==℘⇒∆=⇒
∆−
∆−
=⇒ NNN
P
NPP
PP
PP
N
N
hộ.
VD 13. Trong quá trình truyền tải điện năng đi xa cần tăng điện áp của nguồn lên bao
nhiêu lần để giảm công suất hao phí trên đường dây đi 100 lần. Giả thiết công suất nơi

tiêu thụ nhận được không đổi, điện áp tức thời u cùng pha với dòng điện tức thời i. Biết
ban đầu độ giảm điện áp trên đường dây bằng 15% điện áp của tải tiêu thụ.
A. 4,3 lần B. 8,7 lần. C. 10 lần D. 5 lần
Hướng dẫn:
+ Gọi U; U
1
;
ΔU
; I
1;
1
P
∆
là điện áp nguồn, điện áp ở tải tiêu thụ, độ giảm điện áp trên
đường dây, dòng điện hiệu dụng và công suất hao phí trên đường dây lúc đầu.
U’; U
2
;
ΔU'
; I
2
;
2
P
∆
là điện áp nguồn, điện áp ở tải tiêu thụ, độ giảm điện áp trên đường
dây, dòng điện hiệu dụng và công suất hao phí trên đường dây lúc sau.
+ Ta có:
10
1'

10
1
100
1
1
2
2
1
2
1
2
=
∆
∆
⇒=⇒=








=
∆
∆
U
U
I
I

I
I
P
P

+ Theo đề ra:
1
ΔU = 0,15.U
10
15,0
'
1
U
U =∆⇒
(1)
+ Vì u và i cùng pha và công suất nơi tiêu thụ nhận được không đổi nên:

2 1
1 1 2 2
1 2
U I
U .I = U .I = = 10
U I
⇒
⇒ U
2
= 10U
1
(2)
+ Từ (1) và (2) ta có:

1 1
1
2 1 1
U = U + ΔU = (0,15 + 1).U
0,15.U 0,15
U' = U + ΔU' = 10.U + = (10 + ).U
10 10






+ Do đó:
0,15
10+
U'
10
= = 8,7
U 0,15+1
VD 14: Cuộn sơ cấp của máy biến áp mắc qua ampe kế vào điện áp xoay chiều có giá trị
hiệu dụng 100V thì ampe kế chỉ 0.0125A. Biết cuộn thứ cấp mắc vào mạch gồm một nam
châm điện có r= 1 ôm và một điện trở R=9 ôm. Tỉ số giữa vòng dây cuộn sơ cấp và cuộn
thứ cấp bằng 20. Bỏ qua hao phí. Độ lệch pha giữa cường độ dòng điện và điện áp ở cuộn
thứ cấp là?
A. π/4. B. -π/4. C. π/2. D. π/3.
Giải: Ta có:
20
1
1

2
1
2
==
U
U
N
N
=>
V
U
U 5
20
100
.
20
1
2
===
.
8 | P a g e C h ú c c á c e m t h i Đ ạ i h ọ c t h ậ t t ố t !
Gv: Nguyễn Duy Bắc THPT Yên Dũng 2
Mặt khác, Bỏ qua hao phí.:
2 1 1
2 1
1 2 2
100
. .0,0125 0,25
5
= => = = =

U I U
I I A
U I U
.
Xét Mạch thứ cấp:
Ω=== 20
25,0
5
2
2
I
U
Z
. Cos
ϕ
=R/Z =10/20=1/2 =>
ϕ
=
π
/3 .Đáp án D
VD 15. Người ta cần truyền một công suất 5MW từ nhà máy điện đến nơi tiêu thụ cách
nhau 5km. Hiệu điện thế hiệu dụng cuộn thứ cấp của máy tăng áp là U =100kV. Muốn độ
giảm thế trên đường dây không quá 1%U thì tiết diện của đường dây dẫn phải thỏa điều
kiện nào? Biết điện trở suất của dây tải điện là 1,7.10
-8
Ωm.
A.5,8(mm
2
)≤ S B. 5,8(mm
2

)≤ S <≤ 8,5 (mm
2
) C. 8,5(mm
2
)≤ S
D.8,5(mm
2
) ≥ S
Giải: Chiều dài dây dẫn: l=2.5km=10000m
Theo bài thì: ∆U=IR ≤1%U = 1kV =1000V => R ≤
1000
I
.
Mà P= UI => I=P/U =
6
3
5.10
100.10
=50A => R ≤
1000
50
=20Ω <=>
l
S
ρ
≤ 20 <=> S ≥
20
l
ρ
Thay số: S ≥

8
1,7.10 .10000
20
−
= 8,5.10
-6
(m
2
) =8,5(mm
2
) .Hay S ≥ 8,5(mm
2
)
VD 16. Một động cơ 200W- 50V, có hệ số công suất 0,8 được mắc vào hai đầu thứ cấp
của một máy hạ áp có tỉ số giữa số vòng dây cuộn sơ cấp và thứ cấp bằng k = 5. Mất mát
năng lượng trong máy biến thế là không đáng kể. Nếu động cơ hoạt động bình thường thì
cường độ hiệu dụng trong cuộn dây sơ cấp là
A. 0,8A. B. 1A. C. 1,25A. D. 2A
Ta có Đề cho
2
1
1
5
N
N
=
Hay
2
1
1

5
U
U
=
và ta có :
200
5
.cos 50.0,8
p
I A
U
ϕ
= = =
= I
2
.
Bỏ qua mất mát năng lượng trong máy biến thế ta có:
2 1
1 2
U I
U I
=
=>
2
1 2
1
1
.5 1
5
U

I I A
U
= = =
. Đáp
án B
VD 17 : Một máy biến áp lý tưởng gồm một cuộn sơ cấp và hai cuộn thứ cấp. Cuộn sơ cấp có
n
1
= 1320 vòng , điện áp U
1
= 220V. Cuộn thứ cấp thứ nhất có U
2
= 10V, I
2
= 0,5A; Cuộn thứ
cấp thứ 2có n
3
= 25 vòng, I
3
= 1,2A. Cường độ dòng điện qua cuộn sơ cấp là :
A. I
1
= 0,035A B. I
1
= 0,045A C. I
1
= 0,023A D. I
1
= 0,055A
Giải: Dòng điện qua cuộn sơ cấp I

1
= I
12
+ I
13


12 2
12
2 1
10 1
0,5. ( )
220 44
I U
I A
I U
= ⇒ = =

13 3 3
13
3 1 1
25 5 5 1
1,2. ( )
1320 264 264 44
I U n
I A
I U n
= = = = ⇒ = =
I
1

= I
12
+ I
13
=
2 1
0,045( )
44 22
A
= =
Chọn B.
VD 18 Bằng đương dây truyền tải 1 pha điện năng từ 1 nhà may phát điện dc truyền đen
nơi tieu thụ la 1 khu chung cư .ng ta thấy nếu Tăng hdt nơi phát từ U lên 2U thì số hộ dân
có đủ điện để thiêu thụ tăng từ 80 lên 95 hộ.biết chỉ có hao phí trên đường truyền là
dáng kể các hộ dân tiêu thụ điện năng như nhau.nếu thay thế sợi dây trên bằng sợi siêu
9 | P a g e C h ú c c á c e m t h i Đ ạ i h ọ c t h ậ t t ố t !
Gv: Nguyễn Duy Bắc THPT Yên Dũng 2
dẫn để tải điện thì số hộ dân co đủ điện tiêu thụ là bao nhiêu.công suất nơi phát ko đổi
A.110 B.100 C.160 D.175
Giải: Gọi công suất điện của nhà máy là P, công suất tiêu thụ của mỗi hộ dân là P
0
.; điện
trở đường dây tải là R và n là số hộ dân được cung cấp điện khi dùng dây siêu dẫn
Công suất hao phí trên đường dây : ∆P = P
2
R/U
2
Theo bài ra ta có
P = 80P
0

+ P
2
R/U
2
(1)
P = 95P
0
+ P
2
R/4U
2
(2)
P = nP
0
(3)
Nhân (2) với 4 trừ đi (1) 3P = 300P
0
(4) => P = 100P
0
=>
n = 100 Chọn đáp án B
VD 19:
Điện năng ở một trạm điện được truyền đi dưới hiệu điện thế 20kV, hiệu suất trong
quá trình truyền tải là H
1
= 80%. Coi công suất truyền tải ở trạm là không đổi, muốn hiệu
suất trong quá trình truyền tải tăng đến H = 95% thì ta phải
A. giảm hiệu điện thế xuống còn 5kV. B. giảm hiệu điện thế xuống còn 10kV.
C. tăng hiệu điện thế lên đến 80kV. D. tăng hiệu điện thế lên đến 40kV.
MỘT SỐ BÀI TẬP SƯU TẦM THÊM VỀ MÁY BIẾN ÁP

VÀ TRUYỀN TẢI ĐIỆN NĂNG
Một số bài toán về máy biến áp và truyền tải điện năng
Câu 1 Một người định cuốn một biến thế từ hiệu điên thế U
1
= 110V lên 220V với lõi
không phân nhánh, không mất mát năng lượng và các cuộn dây có điện trở rất nhỏ , với số
vòng các cuộn ứng với 1,2 vòng/Vôn. Người đó cuốn đúng hoàn toàn cuộn thứ cấp nhưng
lại cuốn ngược chiều những vòng cuối của cuộn sơ cấp. Khi thử máy với nguồn thứ cấp
đo được U
2
= 264 V so với cuộn sơ cấp đúng yêu cầu thiết kế, điện áp nguồn là U
1
=
110V. Số vòng dây bị cuốn ngược là:
A 20 B 11 C . 10 D 22
Giải:Gọi số vòng các cuộn dây của MBA theo đúng yêu cầu là N
1
và N
2
Ta có
⇒==
2
1
220
110
2
1
N
N
N

2
= 2N
1
(1) Với N
1
= 110.1,2 = 132 vòng
Gọi n là số vòng dây bị cuốn ngược. Khi đó ta có

264
110
2
2
264
110
2
1
1
2
1
=
−
⇒=
−
N
nN
N
nN
(2)
Thay N
1

= 132 vòng ta tìm được n = 11 vòng. Chọn đáp án B
Chú ý: Khi cuộn sơ cấp bị cuốn ngược n vòng thì suất điện động cảm ứn xuất hiện ở các
cuộn sơ cấp và thứ cấp lấn lượt là e
1
= (N
1
– n)e
0
– ne
0
= (N
1
– 2n) e
0
với e
0
suất điện
động cảm ứng xuất hiện ở mỗi vòng dây.
e
2
= N
2
e
0
Do đó
264
110
22
2
1

2
1
2
1
2
1
2
1
=
−
⇒===
−
N
nN
U
U
E
E
e
e
N
nN
Câu 2: Một người định quấn một máy hạ áp từ điện áp U
1
= 220 (V) xuống U
2
=110 (V)
với lõi không phân nhánh, xem máy biến áp là lí tưởng, khi máy làm việc thì suất điện
động hiệu dụng xuất hiện trên mỗi vòng dây là 1,25 Vôn/vòng. Người đó quấn đúng hoàn
toàn cuộn thứ cấp nhưng lại quấn ngược chiều những vòng cuối của cuộn sơ cấp. Khi thử

máy với điện áp U
1
= 220V thì điện áp hai đầu cuộn thứ cấp đo được là 121(V). Số vòng
dây bị quấn ngược là:
10 | P a g e C h ú c c á c e m t h i Đ ạ i h ọ c t h ậ t t ố t !
Gv: Nguyễn Duy Bắc THPT Yên Dũng 2
A. 9 B. 8 C. 12 D. 10
Giải: Gọi số vòng các cuộn dây của MBA theo đúng yêu cầu là N
1
và N
2
Ta có
⇒== 2
110
220
2
1
N
N
N
1
= 2N
2
(1) Với N
1
= 220 /1,25 = 176 vòng
Gọi n là số vòng dây bị cuốn ngược. Khi đó ta có
121
220
2

2
121
220
2
1
1
2
1
=
−
⇒=
−
N
nN
N
nN
(2) >
121
110
2
1
1
=
−
N
nN
> 121(N
1
– 2n) = 110N
1

> n = 8 vòng. Chọn đáp án B
Chú ý: Khi cuộn sơ cấp bị cuốn ngược n vòng thì suất điện động cảm ứng xuất hiện ở các
cuộn sơ cấp và thứ cấp lấn lượt là e
1
= (N
1
-n)e
0
– ne
0
= (N
1
– 2n) e
0
với e
0
suất điện động
cảm ứng xuất hiện ở mỗi vòng dây.
e
2
= N
2
e
0
Do đó
121
220
22
2
1

2
1
2
1
2
1
2
1
=
−
⇒===
−
N
nN
U
U
E
E
e
e
N
nN
Câu 3 : Một máy biến áp lý tưởng gồm một cuộn sơ cấp và hai cuộn thứ cấp. Cuộn sơ cấp có
n
1
= 1320 vòng , điện áp U
1
= 220V. Cuộn thứ cấp thứ nhất có U
2
= 10V, I

2
= 0,5A; Cuộn thứ
cấp thứ 2có n
3
= 25 vòng, I
3
= 1,2A. Cường độ dòng điện qua cuộn sơ cấp là :
A. I
1
= 0,035A B. I
1
= 0,045A C. I
1
= 0,023A D. I
1
= 0,055A
Giải: Dòng điện qua cuộn sơ cấp I
1
= I
12
+ I
13


12 2
12
2 1
10 1
0,5. ( )
220 44

I U
I A
I U
= ⇒ = =

13 3 3
13
3 1 1
25 5 5 1
1,2. ( )
1320 264 264 44
I U n
I A
I U n
= = = = ⇒ = =
I
1
= I
12
+ I
13
=
2 1
0,045( )
44 22
A= =
Chọn đáp án B.
Câu 4. Cần tăng hiêụ điên thế ở 2 cực của máy phát điện lên bao nhiêu lần để công suất
hao phí giảm 100 lần, coi công suất truyền đến tải tiêu thu không đổi. Biết rằng cosϕ =1.
va khi chưa tăng thi độ giảm điện thế trên đường dây = 15% hiệu thế giữa hai cực máy

phát.
d.s 8.515.
Bài giải: Gọi P là công suất nơi tiêu thu, R điện trở đường dây
Công suất hao phí khi chưa tăng điện áp
∆P
1
=
2
1
2
1
R
P
U
Với P
1
= P + ∆P
1
; P
1
= I
1
.U
1
∆P
2
=
2
2
2

2
R
P
U
Với P
2
= P + ∆P
2
.
Độ giảm điện thế trên đường dây khi chưa tăng điện áp ∆U = I
1
R = 0,15U
1

R =
2
1
1
0,15U
P
2 2
1 1 2 2 2
2 2
2 2 1 1 1
100 10
P P U U P
P P U U P
∆
= = ⇒ =
∆

P
1
= P + ∆P
1
P
2
= P + ∆P
2
= P + 0,01∆P
1
= P + ∆P
1
- 0,99∆P
1
= P
1
– 0,99∆P
1
Mặt khác ∆P
1
= 0,15P
1
vì ∆P
1
=
2
1
2 2
1
1 1 1

2 2
1 1
0,15
0,15
U
PR
P P P
U U
= =

Do đó:
2 2 1 1 1 1
1 1 1 1
0,99 0,99.0,15
10 10 10 8,515
U P P P P P
U P P P
− ∆ −
= = = =
Vậy U
2
= 8,515 U
1
11 | P a g e C h ú c c á c e m t h i Đ ạ i h ọ c t h ậ t t ố t !
Gv: Nguyễn Duy Bắc THPT Yên Dũng 2
Câu 5. Người ta truyền tải dòng điện xoay chiều từ tram phát điện cách nơi tiêu thu 10km
bằng dây dẫn kim loại có điên trở suất ρ = 2,5.10
-8
Ωm, tiết diện 0,4cm
2

. Hệ số công suất
của mạch điện 0,9. Điện áp và công suất ở trạm là 10kV và 500kw. Hiệu suất của của quá
trình truyền tải điện là: C 92,28%. D. 99,14%.

Giải: Gọi ∆P là công suất hao phí trên đường dây. Hiệu suất H =
P
P
P
PP ∆
−=
∆−
1
∆P = P
2

2
)cos(
ϕ
U
R
>
2
84
485
2
10.716,7
81,0.10.10.4,0
10.210.5,210.5
)cos(
2.

−
−
−
===
∆
ϕ
ρ
US
lP
P
P
H = 1-0,0772 = 0,9228 = 92,28%. Chọn đáp án C
Câu 6. Một máy phát điện gồm n tổ máy có cùng côn suất P. Điên sx ra được truyền đến
nơi tiêu thụ với hiệu suất H Hỏi nếu khi chỉ còn một tổ máy thì hiệu suất H’ bằng bao
nhiêu, (tính theo n và H)
A.
n
H
H ='
B. H’ = H C.
n
Hn
H
1
'
−+
=
D. H’ = nH
Giải: Hiệu suất: H =
nP

P
nP
PnP ∆
−=
∆−
1
>
)1( Hn
P
P
−=
∆
(1) ∆P = n
2
P
2

2
)cos(
ϕ
U
R

(2)
H’ =
P
P
P
PP '
1

' ∆
−=
∆−
>
'1
'
H
P
P
−=
∆
(3) ∆P’ = P
2
2
)cos(
ϕ
U
R
(4)
Từ (1) và (3) ta có:
)1(
'1'
Hn
H
P
P
−
−
=
∆

∆
(5) Từ (2) và (4) ta có:
2
1'
n
P
P
=
∆
∆
(6)
Từ (5) và (6) ta có
n
Hn
n
H
H
n
H
H
n
Hn
H 11
1'
1
'1
1
)1(
'1
2

−+
=
−
−=⇒
−
=−⇒=
−
−
Đáp số:
n
Hn
n
H
H
11
1'
−+
=
−
−=
Chọn đáp án C
Câu 7. Một máy biến áp lí tưởng có hiệu suất bằng 1 được nối vào nguồn điện xoay chiều
có điện áp hiệu dụng 5V. Biết số vòng dây của cuộn sơ cấp và thứ cấp là 100vong và 150
vòng. Do cuộn sơ cấp có 10 vòng bị quấn ngược nên điện áp thu được ở cuộn thứ cấp là:
A. 7,5V. B. 9,37 V. C. 8,33V. D. 7,78V.
Gải: Gọi e
0
là suất điện động cảm ứng tức thời xuất hiện ở mỗi vòng dây khi biến áp
được nối vào nguồn điện xoay chiều. Suất điện đông tức thời xuất hiện ở cuộn sơ cấp và
thứ cấp là e

1
= (N
1
– 10)e
0
– 10e
0
= 80e
0
e
2
= N
2
e
0
= 150e
0
>
VU
U
U
E
E
E
E
e
e
375,9
80
5.150

150
80
150
80
2
2
1
2
1
2
1
2
1
==⇒==⇒==
Chọn đáp
án B
Câu 8: Một học sinh quấn một máy biến áp có số vòng dây cuộn thứ cấp gấp hai lần số
vòng dây cuộn sơ cấp. Khi đặt vào hai đầu cuộn sơ cấp điện áp xoay chiều có giá trị hiệu
dụng U thì điện áp hiệu dụng ở hai đầu cuộn thứ cấp để hở là 1,92U Khi kiểm tra thì phát
hiện trong cuộn thứ cấp có 40 vòng dây bị quấn ngược chiều so với đa số các vòng dây
trong đó. Bỏ qua mọi hao phí máy biến thế. Tổng số vòng dây đã được quấn trong máy
biến thế này là
A. 2000 vòng. B. 3000 vòng. C. 6000 vòng. D. 1500 vòng.
12 | P a g e C h ú c c á c e m t h i Đ ạ i h ọ c t h ậ t t ố t !
Gv: Nguyễn Duy Bắc THPT Yên Dũng 2
Giải: Gọi N
1
là số vòng dây cuộn sơ cấp. Khi đó số vòng dây cuộn thuwsb cấp N
2
= 2N

1

Tổng số vòng dây của máy biến thế là 3N
1
Theo bài ra ta có:
U
U
92,1
=
80
2
1
−N
N
> 1,92N
1
= 2N
1
– 80 > N
1
= 1000 vòng
Do đó Tổng số vòng dây đã được quấn trong máy biến thế này là 3000 vòng. Đáp án
C
Câu 9 : Có hai máy biến áp lí tưởng (bỏ qua mọi hao phí) cuộn sơ cấp có cùng số vòng
dây nhưng cuộn thứ cấp có số vòng dây khác nhau. Khi đặt điện áp xoay chiều có giá trị
hiệu dụng U không đổi vào hai đầu cuộn thứ cấp của máy thứ nhất thì tỉ số giữa điện áp
hiệu dụng ở hai đầu cuộn thứ cấp để hở và cuộn sơ cấp của máy đó là 1,5. Khi đặt điện áp
xoay chiều nói trên vào hai đầu cuộn sơ cấp của máy thứ hai thì tỉ số đó là 2. Khi cùng
thay đổi số vòng dây của cuộn thứ cấp của mỗi máy 50 vòng dây rồi lặp lại thí nghiệm thì
tỉ số điện áp nói trên của hai máy là bằng nhau. Số vòng dây của cuộn sơ cấp của mỗi máy

là
A. 200 vòng B. 100 vòng C. 150 vòng D. 250 vòng
Giải: Gọi số vòng dây cuộn sơ cấp là N, cuộn thứ cấp là N
1
và N
2
Theo bài ra ta có
11
U
U
=
N
N
1
= 1,5 > N
1
= 1,5N
U
U
22
=
N
N
2
= 2 > N
2
= 2N Để hai tỉ số trên bằng nhau ta
phải tăng N
1
và giảm N

2
Do đó
N
N 50
1
+
=
N
N 50
2
−
> N
1
+50 = N
2
– 50
> 1,5N + 50 = 2N - 50 > N = 200 vòng. Chọn đáp án A
Câu 10.Bằng đương dây truyền tải 1 pha điện năng từ 1 nhà may phát điện dc truyền đen
nơi tieu thụ la 1 khu chung cư .ng ta thấy nếu tawnghdt nơi phát từ U lên 2U thì số hộ dân
có đủ điện để thiêu thụ tăng từ 80 lên 95 hộ.biết chỉ có hao phí trên đường truyền là
dáng kể các hộ dân tiêu thụ điện năng như nhau.nếu thay thế sợi dây trên = sợi siêu dẫn
để tải điện thì số hộ dân co đủ điện tiêu thụ là bao nhiêu.công suất nơi phát ko đổi
A.100 B.110 C.160 D.175
Giải: Gọi công suất điện của nhà máy là P, công suất tiêu thụ của mỗi hộ dân là P
0
.; điện
trở đường dây tải là R và n là số hộ dân được cung cấp điện khi dùng dây siêu dẫn
Công suất hao phí trên đường dây : ∆P = P
2
R/U

2
Theo bài ra ta có

P = 80P
0
+ P
2
R/U
2

(1)
P = 95P
0
+ P
2
R/4U
2
(2) P = nP
0
(3) Nhân (2) với 4 trừ đi (1) 3P = 300P
0
(4)
> P = 100P
0
>
n = 100 Ch n áp án A
Câu 11: Người ta truyền tải điện năng đến một nơi tiêu thụ bằng đường dây một pha có
điện trở R. Nếu điện áp hiệu dụng đưa lên hai đầu đường dây là U = 220 V thì hiệu suất
truyền tải điện năng là 60%. Để hiệu suất truyền tải tăng đến 90% mà công suất truyền
đến nơi tiêu thụ vẫn không thay đổi thì điện áp hiệu dụng đưa lên hai đầu đường dây bằng

bao nhiêu?
A. 359,26 V B. 330 V C. 134,72 V D.146,67 V
Bài giải: Gọi P là công suất nơi tiêu thu, R điện trở đường dây
Công suất hao phí trên đường dây∆P
1
= (P +∆P
1
)
2

2
1
U
R
. (*). ∆P
2
= (P +∆P
2
)
2

2
2
U
R
. (**)
13 | P a g e C h ú c c á c e m t h i Đ ạ i h ọ c t h ậ t t ố t !
N
1
N

2
N
N
Gv: Nguyễn Duy Bắc THPT Yên Dũng 2
>
2
1
P
P
∆
∆
=
2
2
2
1
)(
)(
PP
PP
∆+
∆+
2
1
2
2
U
U
(1) H
1

=
1
PP
P
∆+
> ∆P
1
= P(
1
1
H
-1) = P
1
1
1
H
H−
=
3
2
P (***)
H
2
=
2
PP
P
∆+
> ∆P
2

= P(
2
1
H
-1) = P
2
2
1
H
H−
=
9
1
P (****)
Từ (***) và (****) >
)(
)(
1
2
PP
PP
∆+
∆+
=
2
1
H
H
=
3

2
(2) và
2
1
P
P
∆
∆
= 6 (3)
2
1
2
2
U
U
=
2
1
P
P
∆
∆
2
1
2
2
)(
)(
PP
PP

∆+
∆+
= 6.(
3
2
)
2
> U
2
=
3
2
6
U
1
=
3
2
6
.220 = 359,26 V
Chọn đáp án A
Câu 12 : Trong một giờ thực hành một học sinh muốn một quạt điện loại 180 V - 120W
hoạt động bình thường dưới điện áp xoay chiều có giá trị hiệu dụng 220 V, nên mắc nối
tiếp với quạt một biến trở. Ban đầu học sinh đó để biến trở có giá trị 70
Ω
thì đo thấy
cường độ dòng điện hiệu dụng trong mạch là 0,75A và công suất của quạt điện đạt 92,8%.
Muốn quạt hoạt động bình thường thì phải điều chỉnh biến trở như thế nào?
A. giảm đi 20
Ω

B. tăng thêm 12
Ω
C. giảm đi 12
Ω
D. tăng thêm 20
Ω
Giải : Gọi R
0
, Z
L
, Z
C
là điện trở thuần, cảm kháng và dung kháng của quạt điện.
Công suấ định mức của quạt P = 120W ; dòng điện định mức của quạt I. Gọi R
2
là giá trị
của biến trở khi quạt hoạt động bình thường khi điện áp U = 220V
Khi biến trở có giá tri R
1
= 70Ω thì I
1
= 0,75A, P
1
= 0,928P = 111,36W
P
1
= I
1
2
R

0
(1) > R
0
= P
1
/I
1
2
≈ 198Ω (2)
I
1
=
2222
10
1
)(268
220
)()(
CLCL
ZZZZRR
U
Z
U
−+
=
−++
=

Suy ra (Z
L

– Z
C
)
2
= (220/0,75)
2
– 268
2
> | Z
L
– Z
C
| ≈ 119Ω (3)
Ta có P = I
2
R
0
(4) Với I =
22
20
)()(
CL
ZZRR
U
Z
U
−++
=
(5 P =
22

20
0
2
)()(
CL
ZZRR
RU
−++

> R
0
+ R
2
≈ 256Ω > R
2
≈ 58Ω ; R
2
< R
1
-> ∆R = R
2
– R
1
= - 12Ω Phải giảm
12Ω. Chọn đáp án C
Câu 13: Bằng đường dây truyền tải một pha, điện năng từ một nhà máy phát điện nhỏ được
đưa đến mộtkhu tái định cư. Các kỹ sư tính toán được rằng: nếu tăng điện áp truyền đi từ U
lên 2U thì số hộ dân đượcnhà máy cung cấp đủ điện năng tăng từ 36 lên 144. Biết rằng chỉ
có hao phí trên đường dây là đáng kể;các hộ dân tiêu thụ điện năng như nhau. Điện áp
truyền đi là 3U, nhà máy này cung cấp đủ điện năng cho

A. 164 hộ dân B. 324 hộ dân C. 252 hộ dân. D. 180 hộ dân

Giải: Gọi công suất điện của nhà máy là P, công suất tiêu thụ của mỗi hộ dân là P
0
.; điện
trở đường dây tải là R và n là số hộ dân được cung cấp điện khi điện áp truyền đi là 3U
Công suất hao phí trên đường dây : ∆P = P
2
R/U
2
Theo bài ra ta có
P = 36P
0
+ P
2
R/U
2
(1) P = 144P
0
+ P
2
R/4U
2
(2) P = nP
0
+ P
2
R/9U
2
(3)

Nhân (2) với 4 trừ đi (1) 3P = 540P
0
(4) Nhân (3) với 9 trừ đi (1) 8P = (9n –
36)P
0
(5)
T (4) và (5) ta có n = 164. Chn áp án A
Câu 14: Một máy biến thế lõi đối xứng gồm ba nhánh có tiết diện bằng nhau, hai nhánh
được cuốn hai cuộn dây. Khi mắc một hiệu điện thế xoay chiều vào một cuộn thì các
đường sức do nó sinh ra không bị thoát ra ngoài và được chia đều cho hai nhánh còn lại.
14 | P a g e C h ú c c á c e m t h i Đ ạ i h ọ c t h ậ t t ố t !
Gv: Nguyễn Duy Bắc THPT Yên Dũng 2
Khi mắc cuộn 1 vào một hiệu điện thế xoay chiều có giá trị hiệu dụng là 240V thì cuộn 2
để hở có hiệu điện thế U
2
. Hỏi khi mắc vào cuộn 2 một hiệu điện thế U
2
thì ở cuộn 1 để hở
có hiệu điện thế bao nhiêu? Biết rằng điện trở của các cuộn dây không đáng kể.
A. 60V B. 30V C. 40V D. 120V
Giải: Gọi N
1
và N
2
là số vòng dây
của cuộn 1 và cuộn 2
t∆
∆Φ
là độ biến thiên từ thông
qua mỗi vòng dây cuộn sơ cấp

tt ∆
∆Φ
=
∆
∆Φ
2
1'
là độ biến thiên từ thông qua mỗi vòng
dây cuộn thứ cấp
Khi cuộn 1 là cuộn sơ cấp: e
1
= N
1
t∆
∆Φ
và e
2
= N
2

t
N
t ∆
∆Φ
=
∆
∆Φ
2
1'
2

>
2
1
2
1
2
1
2
2
2
U
U
N
N
E
E
e
e
===
(1) Khi cuộn 2 là cuộn sơ cấp:
2
'e
= N
2
t∆
∆Φ
và
1
'e
= N

1
t
N
t ∆
∆Φ
=
∆
∆Φ
2
1'
2
>
1
2
1
2
1
2
2
1
2
2
''
'
2
'
'
'
'
U

U
U
U
N
N
E
E
e
e
====
(2) nhân 2 vế (1) và (2) Ta được U’
1
= U
1
/4 = 60V.
Chọn đáp án A
Câu 15: điên năng tiêu thụ ở 1 trạm phát điện được truyền dướ điện áp hiệu dụng là
2kV.công suất 200kw.hiệu số chỉ của công to điện nơi phát và nơi thu sau mỗi ngày đêm
chênh lệch 480 kW.h.hiệu suất của quá trinh tải điện là:
A:94,24% B:76% C:90% D:41,67%
Giải: Công suất hao phí ∆P =
h
hkW
.24
.480
= 20 kW
Hiệu suất của quá trình tải điện H =
P
PP ∆−
=

200
20200 −
= 0,90 = 90%. Chọn đáp án C
Câu 16: Trong quá trình truyền tải điện năng đi xa, ở cuối nguồn không dùng máy hạ thế.
Cần phải tăng điện áp của nguồn lên bao nhiêu lần để giảm công suất hao phí trên đường
dây 100 lần nhưng vẫn đảm bảo công suất nơi tiêu thụ nhận được là không đổi. Biết điện
áp tức thời u cùng pha với dòng điện tức thời i và ban đầu độ giảm điện áp trên đường dây
bằng 10% điện áp của tải tiêu thụ
A. 9,1 lần. B.
10
lần. C. 10 lần. D. 9,78 lần.
Bài giải: Gọi P là công suất nơi tiêu thu, R điện trở đường dây
Công suất hao phí khi chưa tăng điện áp và khi tăng điện áp ∆P
1
=
2
1
2
1
R
P
U
Với P
1
= P +
∆P
1
; P
1
= I

1
.U
1
∆P
2
=
2
2
2
2
R
P
U
Với P
2
= P + ∆P
2
. Độ giảm điện áp trên đường dây khi chưa tăng điện áp
∆U = 0,1(U
1
-∆U)  1,1 ∆U = 0,1U
1
∆U = I
1
R =
11
1
U
>R =
1

1
11I
U
=
1
2
1
11P
U

15 | P a g e C h ú c c á c e m t h i Đ ạ i h ọ c t h ậ t t ố t !
U
1
U
2
Gv: Nguyễn Duy Bắc THPT Yên Dũng 2
2 2
1 1 2 2 2
2 2
2 2 1 1 1
100 10
P P U U P
P P U U P
∆
= = ⇒ =
∆
; P
1
= P + ∆P
1

P
2
= P + ∆P
2
= P + 0,01∆P
1
= P + ∆P
1
- 0,99∆P
1
= P
1
– 0,99∆P
1
Mặt khác ∆P
1
=
2
1
2
1
U
R
P
=
11
11
1
2
1

1
2
1
2
1
P
U
P
U
P =
Do đó:
1,9
11
.99,0
10
99,0
1010
1
1
1
1
11
11
2 2
=
−
=
∆−
==
P

P
P
P
PP
P
P
U
U
Vậy U
2
= 9,1 U
1
Chọn đáp án A: 9,1
Câu 17: Một máy biến thế có số vòng cuộn sơ cấp gấp 10 lần cuộn thứ cấp. Hai đầu cuộn sơ
cấp mắc vào nguồn xoay chiều có điện áp hiệu dụng U
1
= 220V. Điện trở của cuộn sơ cấp là r
1
≈ 0 và cuộn thứ cấp r
2
≈ 2Ω. Mạch từ khép kín; bỏ qua hao phí do dòng Fuco và bức xạ. Khi
hai đầu cuộn thứ cấp mắc với điện trở R = 20Ω thì điện áp hiệu dụng giữa hai đầu cuôn thứ cấp
bằng bao nhiêu?
A. 18V; B. 22V; C. 20V; D. 24V.
Giải: Điện áp hiệu dụng giữa hai đầu cuộn thứ cấp để hở: U
2
= U
1
/10 = 22V =E
2

Cường độ dòng điện qua cuộn thứ cấp khi nối với điên trở R: I
2
= E
2
/(R +r
2
) = 1A
Khi đó điện áp hiệu dụng giữa hai đầu cuôn thứ cấp U’
2
= I
2
R = 20V. Chọn đáp án C
Câu 18: Một máy biến thế có số vòng cuộn sơ cấp bằng 10 lần số vòng cuộn thứ cấp.Mắc
hai đầu cuộn sơ cấp vàonguồn điện xoay chiều có hiệu điện thế hiệu dụng là U
1
=220V.
Điện trở cuộn sơ cấp là r
1
=0
Ω
và cuộn thứ cấp là r
2
=2
Ω
.Nếu nối mạch thứ cấp với điện
trở R=20
Ω
thì hiệu suất của máy biến thế là:
A. H=0,87 B. H=0,97 C. H=0,91 D. H=0,81
Hiệu suất của máy biến thế chính là hiệu suất của nguồn điện E

2
H =
91,090909,0
22
20
2
'
2
≈===
E
U
P
P
E
R
. Chọn đáp án C
Câu 19: Đặt vào hai đầu cuộn sơ cấp cưa một máy biến áp lí tượng một điện áp xoay
chiều có giá trị không đổi thì hiệu điện thế hiệu dụng giữa hai đầu mạch thứ cấp khi để hở
là 100V.Ở cuộn sơ cấp ,khi ta giảm bớt đo n vòng dây thì hiệu điện thế hiệu dụng giữa hai
đầu mạch thứ cấp khi để hở là U;nếu tăng n vòng dây ở cuộn sơ cấp thì hiệu điện thế hiệu
dụng giữa hai đầu mạch thứ cấp khi để hở là U/2.Gía trị của U là:
A. 150V. B. 200V C. 100V D. 50V
Giải: Gọi điên áp hiệu dụng đặt vào cuộn sơ cấp là U
1
, số vòng dây cuộn sơ cấp và thứ
cấp là N
1
và N
2
Ta có:

2
11
00`1 N
NU
=
(1)
2
11
N
nN
U
U −
=
(2)
2
11
2
N
nN
U
U +
=
(3)
Lấy (1) : (2) >
nN
N
U
−
=
1

1
00`1
(4) Lấy (1) : (3) >
nN
N
U
+
=
1
1
00`2
(5)
Lấy (4) : (5) >
nNNnN
nN
nN
322
00`1
200
111
1
1
=⇒−=+⇒
−
+
=

Từ (4) > U = 100
150
1

1
=
− nN
N
(V) Chọn đáp án A
16 | P a g e C h ú c c á c e m t h i Đ ạ i h ọ c t h ậ t t ố t !
Gv: Nguyễn Duy Bắc THPT Yên Dũng 2
17 | P a g e C h ú c c á c e m t h i Đ ạ i h ọ c t h ậ t t ố t !