Vât lý 12 Phân ban: Bài 44 : CHỈNH LƯU DÒNG ĐIỆN XOAY CHIỀU MÁY BIẾN THẾ TRUYỀN TẢI ĐIỆN pot

Bài 44 : CHỈNH LƯU DÒNG ĐIỆN XOAY CHIỀU
MÁY BIẾN THẾ
TRUYỀN TẢI ĐIỆN

I / MỤC TIÊU :
 Nắm được nguyên tắc chỉnh lưu và vẽ được mạch chính lưu dùng điôt bán
dẫn.
 Nắm được nguyên tắc hoạt động, cấu tạo và các đặc điểm của máy biến thế.
 Hiểu nguyên tắc chung của sự truyền tải điện đi xa.
 Giải được các bài tập đơn giản về biến thế và truyền tải điện.
II / CHUẨN BỊ :
1 / Giáo viên :
Điôt, mô hình máy biến thế, sơ đồ vẽ trước các mạch chỉnh lưu và
dòng điện sau chỉnh lưu.
2 / Học sinh :
Xem lại kiến thức về điôt, lõi sắt trong các máy phát điện, truyền tải
điện năng trong đời sống hằng ngày.
III / GỢI Ý VỀ TỔ CHỨC HOẠT ĐỘNG DẠY – HỌC :

Hoạt động của học sinh Hoạt động của giáo viên
Hoạt động 1 :
HS : Nêu định nghĩa trong sách giáo
khoa
HS : Dụng cụ cho dòng điện qua chỉ có
một chiều, vẽ ký hiệu, chỉ chiều của
dòng điện.
HS : Mắc sơ đồ mạch điện 44.1

HS : u
AB
> 0

HS : Dòng một chiều nhấp nhô.

Hoạt động 2 :
HS : Mắc sơ đồ mạch điện 44.3
HS : Học sinh nhìn hình mô tả

HS : Học sinh nhìn hình mô tả

HS : Cùng chiều.


GV : Phương pháp chỉnh lưu dòng điện
xoay chiều là gì ?
GV : Hãy cho biết tính chất, ký hiệu của
điốt ? đỉnh của tam giác chỉ cái gì ?
GV : Hướng dẫn học sinh mắc sơ đồ
mạch điện ?
GV : Khi nào điốt mới cho dòng điện đi
qua ?
GV : Quan sát và nêu nhận xét đường
biểu diễn cường độ dòng điện sau khi
chỉnh lưu một nữa chu kỳ ?
GV : Hướng dẫn HS mắc sơ đồ mạch
điện
GV : Khi u
AB
> 0 dòng điện chạy theo
chiều nào ?
GV : Khi u

AB
> 0 dòng điện chạy theo
chiều nào ?
GV : Em có nhận xét gì về chiều dòng
điện đi qua R trong hai trường hợp trên
Hoạt động 3 :
HS : Học sinh nêu định nghĩa ?
HS : Quan sát hiện vật, mô hình hoặc
bằng tranh ảnh.


HS : Hai vòng dây
HS : Số vòng khác nhau, quấn trên lõi
sắt, lõi sắt gồm các lá thép mỏng ghép
cách điện với nhau, làm bằng đồng có
điện trở nhỏ và cách điện với lõi.

HS : Nối với nguồn điện.
HS : Nối với tải tiêu thụ.
Hoạt động 4 :
HS : Khi bỏ qua sự mất mát từ thông.

HS : Khi bỏ qua điện trở của các cuộn
dây.

?

GV : Máy biến thế là gì ?
GV : GV cho học sinh quan sát các loại
máy biến thế thường dùng trong đời

sống hoặc trong kĩ thuật bằng hiện vật,
mô hình hoặc bằng tranh ảnh.
GV : Máy biến thế có mấy vòng dây ?
GV : Hai cuộn dây có đặc điểm gì ?
GV : Các vòng dây được quấn ở đâu ?
GV : Lõi sắt này được cấu tạo như nào ?

GV : Các cuộn dây được cấu tạo như
thế nào ?
GV : Thế nào là cuộn sơ cấp ?
GV : Thế nào là cuộn thứ cấp ?

GV : Khi nào viết được công thức
1 1
2 2
E n
E n
=
GV :Khi nào viết được công thức
HS

:
Khi hao phí năng lượng trong biến
thế có thể bỏ qua.

Hoạt động 5 :
HS : Tìm hiểu ý nghĩa vật lý của các đại
lượng R, P, U, cos  , P
HS : Giảm R của đường dây, thay đổi U

1 1
2 2
U n
U n
=
GV :Khi nào viết đư
ợc công thức
1 2
2 1
U I
U I
= đúng
GV : Hướng dẫn học sinh thành lập biểu
thức : P = R
2
2
( cos )
P
U


GV : Có mấy cách giảm P ?


IV / NỘI DUNG :
1. Chỉnh lưu dòng điện xoay chiều
Phương pháp chỉnh lưu dòng điện xoay chiều là phương pháp biến đổi dòng
điện xoay chiều thành dòng điện một chiều.
a) Chỉnh lưu một nửa chu kì.

Chỉ ở những nửa chu kì có u
AB
> 0 thì điôt mới cho dòng đi qua.

Hình 44.2 Đường biểu diễn cường độ dòng điện sau khi chỉnh lưu một nửa chu kì
b) Chỉnh lưu hai nửa chu kì
Trong một nửa chu kì u
AB
> 0, các điốt D
2
và D
4
không cho dòng đi qua.
Dòng điện chạy theo đường AMNRQPB. Trong nửa chu kì tiếp theo, u
AB
< 0, các
điôt D
1
và D
3
không cho dòng đi qua. Dòng điện chạy theo đường BPNRQMA.

Hình 44.4 Đường biểu diễn cường độ dòng điện sau khi chỉnh lưu hai nửa chu kì
2. Máy biến thế
Máy biến thế là thiết bị làm việc dựa trên hiện tượng cảm ứng điện từ, dùng
để tăng hoặc giảm hiệu điện thế xoay chiều mà không làm thay đổi tần số của nó.
a) Cấu tạo và nguyên tắc hoạt động
Máy biến thế gồm hai cuộn dây có số vòng khác nhau quấn trên một lõi sắt
kín. Lõi thường làm bằng các lá sắt hoặc thép pha silic, ghép cách điện với nhau để
giảm hao phí điện năng do dòng Phu-cô. Các cuộn dây thường làm bằng đồng để

có điện trở nhỏ và được cách điện với lõi.
Một trong hai cuộn của máy biến thế được nối với nguồn điện xoay chiều,
được gọi là cuộn sơ cấp. Cuộn thứ hai được nối với tải tiêu thụ, được gọi là cuộn
thứ cấp. Dòng điện xoay chiều chạy trong cuộn sơ cấp gây ra từ thông biến thiên
qua cuộn thứ cấp, làm xuất hiện trong cuộn thứ cấp một suất điện động xoay chiều.
Nếu mạch thứ cấp kín thì có dòng điện chạy trong cuộn thứ cấp.
b) Sự biến đổi hiệu điện thế và cường độ dòng điện qua máy biến thế.
Suất điện động cảm ứng trong mỗi cuộn dây tỉ lệ với số vòng dây của nó :
1 1
2 2
e n
e n

(44.1)
1 1
2 2
n
n

E
E
(44.2)
U
1
= E
1
, U
2
= E
2

1 1
2 2
U n
k
U n
 
(44.3)
Nếu k < 1 thì ta gọi máy biến thế là máy tăng thế, ngược lại, nếu k > 1 ta gọi
máy biến thế là máy hạ thế. Nếu các hao phí điện năng trong biến thế không đáng
kể thì công suất của dòng điện trong mạch sơ cấp và trong mạch thứ cấp có thể coi
bằng nhau.
U
1
I
1
= U
2
I
2
(44.4)
Hay
2 1
1 2
I U
I U

3. Truyền tải điện
Gọi R là điện trở đường dây, P là công suất truyền đi, U là hiệu điện thế ở
nơi phát, cos là hệ số công suất của mạch điện thì công suất hao phí trên dây là :

P = RI
2

P = R
2
2
( cos )
P
U

(44.6)
Đối với một hệ thống truyền tải điện với cos và P xác định, có hai cách
giảm P.
Cách thứ nhất : giảm điện trở R của đường dây. Đây là cách tốn kém vì phải
tăng tiết diện của dây, do đó tốn nhiều kim loại làm dây và phải tăng sức chịu đựng
của các cột điện.
Cách thứ hai : tăng hiệu điện thế U ở nơi phát điện và giảm hiệu điện thế ở
nơi tiêu thụ điện tới giá trị cần thiết. Cách này có thể thực hiện đơn giản bằng máy
biến thế, do đó được áp dụng rộng rãi.
V / CỦNG CỐ VÀ DẶN DÒ :
Trả lời câu hỏi 1, 2, 3 và làm bài tập 1, 2
Xem bài 45