Bài tập truyền tải điên năng khó cho học sinh 9 10 điểm

BÀI TOÁN TRUYỀN TẢI ĐIỆN NĂNG KHÓ ( DÀNH CHO HS ĐẠT ĐIỂM 9+10)
Câu 1: Để giảm điện áp trên đường dây tải điện 100 lần thì cần tăng điện áp ở nơi phát lên bao nhiêu
lần. Biết rằng công suất ở nơi tiêu thụ không thay đổi, điện áp trên đường dây tải điện cùng pha với
dòng điện chạy trên dây và ban đầu độ giảm điện áp trên đường dây bằng 10% điện áp ở nới phát
A.9,01 B.8,99 C.8,515 D.9,125
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
và sau khi tăng điện áp ∆P
2

∆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 = 0,1U
1
 R =
1
2
1
1,0
P
U

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 ta có ∆P
1
= P
1

2
2
1
U
R
=
= P
1
2
2
1
1
2
1
1,0
U
P
U


= 0,1P
= 0,1P
1
1
Do đó
Do đó
1
2
U
U

= 10
= 10
1
2
P
P
= 10
= 10
1
11
99,0
P
PP ∆−
= 10
= 10
1
11
1,0.99,0
P
PP −
= 10.(1- 0,099) = 9,01
= 10.(1- 0,099) = 9,01
Vậy U
2
= 9,01U
1
Chọn đáp án A
Câu 2: Một động cơ điện xoay chiều hoạt động bình thường với điện ap hiệu dụng 200V thì sinh ra
công suất cơ là 320W Biết điện trở thuần của day quấn động cơ là 20 ôm và hệ số công suất của động
cơ là 0,89 Cường độ dòng điện hiệu dụng chạy trong động cơ là

A.4,4A B.1,8A C.2,5A D.4A
Giải: P = UIcosϕ > I =
ϕ
cosU
P
Với P = P
cơ
+ I
2
R = công suất cơ + công suất nhiệt
> P
cơ
+ I
2
R = IUcosϕ > 20I
2
– 200.0,89I + 320 = 0
> P
cơ
+ I
2
R = IUcosϕ > 20I
2
– 200.0,89I + 320 = 0
> 20I
2
– 178I + 320 = 0 > 10I
2
– 89I + 160 = 0 . phương trình có hai nghiệm:
I

1
= 6,4 (A) và I
2
= 2,5 (A)
Nếu I = I
1
thì công suất tỏa nhiệt P
1
= 819,2 W quá lớn so với công suất cơ
Nếu I = I
2
thì công suất tỏa nhiệt P
2
= 125 W < P
cơ
Do đó ta chọn I = 2,5A. Chọn đáp án C
Câu 3: Với cùng một công suất cần truyền tải và cùng một mạch tiêu thụ, lúc đầu hiệu điện thế hiệu
dụng ở nơi truyền đi U thì hiệu suất truyền tải điện là 60%. Nếu tăng hiệu điện thế hiệu dung nơi
truyền tải lên 100U thì hiệu suất truyền tải điện là:
A. 94% B. 99,6% C.99,9% D.99,994%
Giải: ∆P
1
= P
2
2
U
R
∆P
2
= P

2
24
10 U
R

P - ∆P
1
= 0,4P > P – 0,4P = P
2
2
U
R
P - ∆P
2
= HP > P – HP = P
2
24
10 U
R

HPP
PP
−
− 4,0
= 10
4
> 1 – H = 0,6.10
-4

> H = 1 – 0,6.10

-4
= 0,99994 = 99.994%. Đáp án D
Câu 4: Trong quá trình truyền tải điện năng từ máy phát điện đến nơi tiêu thụ, công suất nơi tiêu thụ
(tải) luôn được giữ không đổi. Khi hiệu điện thế hiệu dụng hai đầu tải là U thì độ giảm thế trên đường
dây bằng 0,1U Giả sử hệ số công suất nơi tiêu thụ bằng 1. Để hao phí truyền tải giảm đi 100 lần so với
trường hợp đầu thì phải nâng hiệu điện thế hai đầu máy phát điện lên đến
A. 20,01U B. 10,01U C. 9,1U D. 100U
Giải: Gọi P là công suất nơi tiêu thụ; R là điện trở đường dây tải điện
Hiệu điện thế trước khi tải đi lúc đầu: U
1
= U + ∆U
1
= 1,1U
Công suất hao phí trên đường dây tải: ∆P
1
= I
1
2
R với I
1
=
R
U
1
∆


∆P
2
= I

2
2
R với I
2
=
R
U
2
∆


2
1
P
P
∆
∆


=
=
2
2
2
1
I
I
=
=
2

2
1
)(
U
U
∆
∆


= 100 >
= 100 > ∆U
2
=
10
1
U∆
=
=
0,01U và I
0,01U và I
2
2
=
=
10
1
I

Gọi U’ là hiệu điện thế hiệu dụng hai đầu tải tiêu thụ lần sau. Công suất tải tiêu thụ
P = UI

1
= U’I
2
> U’

= U
2
1
I
I
=
=
10U
10U
Cần phải nâng hiệu điện thế hai đầu máy phát điện lên đến U
2
= U’ + ∆U
2
= 10,01U. Đáp án B
Câu 5: Điện năng từ một trạm phát điện đến một nơi tiêu thụ điện bằng một đường dây truyền tải một
pha có điện trở không đổi. Khi điện áp hiệu dụng đưa lên hai đầu đường dây truyền tải là U thì hiệu
suất truyền tải điện năng là 80%. Coi hệ số công suất của mạch truyền tải bằng 1 và công suất tới nơi
tiêu thụ không đổi. Để hiệu suất truyền tải điện năng là 90% thì điện áp hiệu dụng đưa lên hai đầu
đường dây truyền tải là
A.
3
5
U
B.
5

3
U
C.
4
3
U
D.
1,5U
Giải: Công suất hao phí:
∆P
1
= 0,2P
1
và ∆P
2
= 0,1P
2

2
1
P
P
∆
∆
= 2
2
1
P
P
Gọi P là công suất nơi tiêu thụ. P = P

1
- ∆P
1
= P
2
- ∆P
2
> 0,8P
1
= 0,9P
2
>
2
1
P
P
=
8
9
∆P
1
= I
1
2
R; ∆P
2
= I
2
2
R

2
1
P
P
∆
∆
=
2
2
2
1
I
I
= 2
2
1
P
P
=
4
9
>
2
1
I
I
=
2
3
2

1
U
U
2
1
I
I
=
2
1
P
P
>
1
2
U
U
=
1
2
P
P
2
1
I
I
=
9
8
2

3
=
3
4
> U
2
=
3
4
U
1
=
3
4
U. Đáp án C
Câu 6 :Công suất hao phí trên đường dây tải là 500W. Sau đó người ta mắc vào mạch tụ điện nên công
suất hao phí giảm đến cực tiểu 245W. Tìm hệ số công suất lúc đầu.
A. 0,65 B. 0,80 C. 0,75 D. 0,70
Giải: Công suất hao phí dược tính theo công thức: Lúc đầu: ∆P = P
2

ϕ
22
cosU
R
(*)
Lúc sau ∆P’ = P
2

'cos

22
ϕ
U
R
> ∆P’ = ∆P’
min
khi cosϕ’ = 1
∆P’
min
= P
2

2
U
R
(**)
∆P = 2∆P’
min
>cosϕ =
2
2
= 0,707. Đáp án D
Câu 7: Bằng đường dây truyền tải một pha, điện năng từ một nhà máy phát điện nhỏ được đưa đến
một khu tái định cư. Các kỹ sư tính toán được rằng: nếu tăng điện áp truyền đi từ U lên 2U thì số hộ
dân được nhà 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 như nhau. Nếu 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
⇒ HD: công suất truyền tải = công suất tiêu thụ + công suất hao phí
P = R ⇒ U tăng n lần thì P hao phí giảm n

U tăng lên 2U ⇒ P hao phí giảm suy ra P ⇒ 144 -36 = 108 hộ dân tăng thêm
U tăng lên 3U ⇒ P hao phí giảm suy ra P ⇒ x = ? số hộ dân tăng thêm
Tam suất ⇒ x = 128. Vậy số hộ dân lúc đó là 36 + 128 = 164 hộ dân

Câu 8: Khi thay thế dây truyền tải điện năng bằng một dây khác có cùng chất liệu nhưng đường kính
tăng gấp đôi thì hiệu suất tải điện là 91%. Vậy khi thay thế dây truyền tải bằng loại dây cùng chất liệu
nhưng có đường kính gấp ba lần thì hiệu suất truyền tải điện khi đó là bao nhiêu ? Biết rằng công suất
và điện áp nơi sản xuất là không đổi:
A. 94% B. 96% C. 92% D. 95%
⇒ HD: Ta có P = R và H = x100. Đặc biệt R = 2ρ với l là chiều dài của đường dây tải
điện và S là tiết diện tròn của dây.Do đó ta có S = πr = π (d = 2r : là đường kính của dây )
Từ các mối quan hệ tỉ lệ thuận - nghịch ta có: = = = trong đó ∆P = 100 - H
Theo đề bài thì ta có với d = 2d ⇒ H = 91% với d = 3d ⇒ H = ?
= ⇔ = ⇒ ? = 4% vậy H = 96% ⇒ B
Câu 9: Một động cơ điện xoay chiều hoạt động bình thường với điện áp hiệu dụng 220V, cường độ
dòng điện hiệu dụng 0,5 A và hệ số công suất của động cơ là 0,8 . Biết rằng công suất hao phí của
động cơ là 11 W. Hiệu suất của động cơ (tỉ số giữa công suất hữu ích và công suất tiêu thụ toàn phần)
là
A. 80% B. 90% C. 92,5% D. 87,5 %
Hướng dẫn giải:
+ Công suất tiêu thụ toàn phần P
tp
= U.I.cosφ = 88W
+ Công suất có ích P
ci
= P – P
tp
= 88 – 11 = 77W
+ Hiệu suất của động cơ:
H =

77
87,5%
88
ci
tp
P
P
= =
Chọn D
Câu 10: Đặt vào hai đầu một điện trở thuần một hiệu điện thế xoay chiều có giá trị cực đại U
0
công
suất tiêu thụ trên R là P. Khi đặt vào hai đầu điện trở đó một hiệu điện thế không đổi có giá trị U
0
thì
công suất tiêu thụ trên R là
A. P B. 2P C.
2
P D. 4P
Giải: Khi đặt hiệu điện thế xoay chiều thì P = I
2
R =
R
U
2
=
R
U
2
2

0
Khi đặt hiệu điện thế không đổi thì P’ = I
2
R =
R
U
2
0

Do vậy
P
P'
= 2 > P’ = 2P. Chọn đáp án B
Câu 11: Cho mạch điện gồm một động cơ điện ghép nối tiếp với một tụ điện. Đặt vào hai đầu mạch
điện áp xoay chiều có giá trị hiệu dụng
100U V
=
, tần số không đổi thì hệ số công suất của mạch là
0,9. Động cơ hoạt động bình thường với hiệu suất 80 %, hệ số công suất là 0,75. Động cơ có điện trở
hoạt động
10r
= Ω
. Cường độ dòng điện hiệu dụng qua động cơ bằng
A.
2,0 A
B.
1,2 A
C.
2,4 A
D.

1,8 A
GIẢI:
+ CS của mạch : P = P
ĐC
+ P
r
(P
ĐC
là CS của ĐCơ)
P
ĐC
= 80%P => P
r
= 20%P => rI
2
= 0,2UIcosϕ => I = 0,2.100.0,9/10 = 1,8 A
Câu 12: Điện năng ở một trạm điện được truyền đi dưới hiệu điện thế 20kV. Hiệu suất của quá trình
tải điện là H
1
= 80%. Biết rằng công suất truyền tải đến nơi tiêu thụ là không đổi. muốn hiệu suất tăng
lên đến H = 95% ta phải:
A. Tăng hiệu điện thế lên đến 36,7 kV. B. Tăng hiệu điện thế lên đến 40 kV.
C. Giảm hiệu điện thế xuống còn 5 kV. D. Giảm hiệu điện thế xuống còn 10 kV.
Giải: Gọi công suất nơi tiêu thụ là P
Ta có : H
1
=
1
PP
P

∆+
= 0,8 (1) > ∆P
1
=
P
4
1
(1’)
H
2
=
2
PP
P
∆+
= 0,95 (2) > ∆P
2
=
P
19
1
(2’)
Từ (1) và (2):
1
2
H
H
=
8,0
95,0

2
1
=
∆+
∆+
PP
PP
Từ (1’) và (2’)
4
19
2
1
=
∆
∆
P
P
Mặt khác ∆P
1
= (P + ∆P
1
)
2
2
1
U
R

(3)

( Với

P + ∆P
1
là công suất trước khi tải)
∆P
2
= (P + ∆P
2
)
2
2
2
U
R

(4)

( Với

P + ∆P
2
là công suất trước khi tải)
Từ (3) và (4)
2
1
2
1
2
2

2
2
2
1
)(
)(
P
P
U
U
PP
PP
∆
∆
=
∆+
∆+
> U
2
= U
1
.
2
1
1
2
P
P
PP
PP

∆
∆
∆+
∆+
= 20
4
19
95,0
8,0
= 36,7 kV. Chọn đáp án A.
Câu 13. Điên áp giữa 2 cực của máy phát điện cần tăng lên bao nhiêu lần để công suất hao phí giảm
100 lần với điều kiện công suất truyền đến tải tiêu thu không đổi và khi chưa tăng thi độ giảm điện áp
trên đường dây bằng 15% điện giữa hai cực máy phát. Coi cường độ dòng điện luôn cùng pha với điện
áp.
A. 10 lần B. 8,515 lần. C. 10,515 lần. D. Đáp án khác

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 áp 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
Chọn đáp án B
Câu 14. 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:
A. 90,28%. B. 96,14%. 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
Nếu lấy chiều dài dây dẫn là 10km sẽ được kết quả D, đường dây tải điện cần hai dây dẫn.
Câu 15. 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.công suất hao phí bằng trên dây
bằng 5% công 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 luôn 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
Công 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
200.05,0
05,0
1
2
2
1
1
2
====
RI
U

I
I
U
U
. Chọn đáp án A.
Câu 17. 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.
Đáp án: A
Giúp bạn :
Độ giảm hao phí đường dây ∆P = I
2
R => ∆P
2
/ ∆P
1
= 1/ 100 => I
2
= I
1
/10 = I
1
/n
Vì điện áp cùng pha với cường độ dòng điện => cosϕ = 1

Công suất tiêu thu của tải lại không đổi nên Ut

1
.I
1
= Ut
2
I
2
=> U
t2
= 10U
t1
= nU
t1

Độ giảm điện áp đường dây ∆U
1
= kU
t1
= I
1
R

Độ giảm điện áp đường dây ∆U
2
= I
2
R => ∆U
2
/∆U
1

= I
2
/I
1
= 1/n => ∆U
2
= kU
t1
/n

Điện áp của nguồn U
1
= ∆U
1
+ U
t1
= ( k + 1 )U
t1

Điện áp của nguồn U
2
= ∆U
2
+ U
t2
= kU
t1
/n + nU
t1
= ( k + n

2
) U
t1
/n

Lập tỉ số U
2
/U
1
= ( k + n
2
)/ ( k +1)n

Bạn nhớ công thức này nhé : với k phần độ giảm điện áp sơ với điện áp tải, n
2
là phần giảm hao
phí đường dây thì U
2
/U
1
= ( k + n
2
)/ ( k +1)n

Áp dụng bằng số k = 10% , n
2
= 100 => U
2
/U
1

= 9,1 . Chọn A
Câu 18. 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 còn10kV.
C. tăng hiệu điện thế lên đến 80kV. D. tăng hiệu điện thế lên đến 40kV
Bài 1:
Trước khi thay đổi U thì hao phí là
2,0
1
=
∆
P
P
Sau khi thay đổi U thì hao phí là
05,0
2
=
∆
P
P
kUU
U
U
R
U
P
R

U
P
P
P
402
cos
cos
4
12
2
1
2
2
2
2
2
2
1
2
2
1
==⇒===
∆
∆
⇒
ϕ
ϕ
Đáp ánD
Câu 19. Một động cơ điện xoay chiều sản ra công suất cơ học 7,5kW và có hiệu suất 80%. Mắc
động cơ nối tiếp với một cuộn cảm rồi mắc chúng vào mạng điện xoay chiều.giá trị hiệu điện thế hiệu

dụng ở hai đầu động cơ là U
M
biết rằng dòng điện qua động cơ có cường độ hiệu dụng I = 40A và trễ
pha với u
M
một góc
6/
π
. Hiệu điện thế ở hai đầu cuộn cảm U
L
= 125V và sớm pha so với dòng điện
qua cuộn cảm là
3/
π
. Tính hiệu điện thế hiệu dụng của mạng điện và độ lệch pha của nó so với dòng
điện.
A. 383V; 40
0
B. 833V; 45
0
C. 383V; 39
0
D. 183V; 39
0
GIẢI:
Công suất tiêu thụ của động cơ là P=
C
P
7, 5
9,375KW

H 0, 8
= =
.
Mặt khác P=U
M
Icosφ
M

==> U
M
=
M
P
270,63V
I.cos
=
ϕ
Vẽ được dãn đồ véc tơ như hình bên (cuộn dây có
điện trở thuần vì lệch pha π/3 so với dòng điện)
Từ dãn đồ ta tính được:
2 2
M L L M
U U U 2U U cos 383V
6
π
= + + =
Ucosφ=U
L
cos(π/3)+U
M

cos(π/6)
==> cosφ = 0,775==>φ=39
0
L
U
ur
M
U
ur
U
ur
ϕ
6
π
3
π
I
r
BÀI TOÁN MÁY BIẾN ÁP KHÓ ( DÀNH CHO H/S ĐẠT ĐIỂM 9+10)
Câu 1: Một máy biến áp có lõi đối xứng gồm bốn nhánh nhưng chỉ có hai nhánh được quấn hai cuộn
dây. Khi mắc một cuộn dây vào điện áp xoay chiều thì các đường sức từ do nó sinh ra không bị thoát
ra ngoài và được chia đều cho ba nhánh còn lại. Khi mắc cuộn 1 (có 1000 vòng) vào điện áp hiệu
dụng 60 V thì ở cuộn 2 khi để hở có điện áp hiệu dụng là 40 V. Số vòng dây của cuộn 2 là:
A. 2000 vòng. B. 200 vòng. C. 600 vòng. D.400 vòng.
Có lẽ đề ra nên sửa lại : đường sức không bị thoát ra ngoài và được chia đều cho ba nhánh còn
lại. Nếu chỉ chia đều cho hai nhánh còn lại thì số đường sức qua cuộn dây ở nhánh thứ tư sẽ
bằng 0.
Giải:
Khi mắc cuộn 1 vào điện áp xoay chiều
có điện áp hiệu dụng U

1
.
Gọi tốc độ biên thiên từ thông qua
mỗi vòng dây của cuộn 1 là:
t∆
∆Φ
thì tốc độ biên thiên từ thông qua
mỗi vòng dây của cuộn 2 là:
3
1
t∆
∆Φ
Khi đó suất điện động cảm ứng xuất hiện
trong các cuộn dây:
e
1
= N
1
t∆
∆Φ
; e
2
= N
2
3
1
t∆
∆Φ
>
2

1
e
e
=
2
1
E
E
=
2
1
3
N
N
2
1
E
E
=
2
1
U
U
=
2
1
3
N
N
> N

2
= 3N
1
1
2
U
U
= 3000.
60
40
= 2000 vòng. Đáp án A
Câu 2: Một máy tăng áp lí tưởng có điện áp hai đầu cuộn sơ cấp ổn định. Nếu ta tăng số vòng dây ở
cuộn sơ cấp và thứ cấp lên một số vòng như nhau thì điện áp hai đầu cuộn thứ sẽ:
A. tăng. B. Giảm. C. có thể tăng hoặc giảm. D. chưa kết luận được.
Giải: Gọi U là điện áp đặt vào hai đầu cuộn sơ cấp; N và N’ là số vòng dây của cuộn sơ cấp và thứ
cấp. với N’ > N vì máy tăng áp ; U
1
; U
2
là điện áp hai đầu cuộn thứ cấp lúc đầu và lúc tăng số vòng
dây mỗi cuộn lên n vòng.
Ta có
U
U
1
=
N
N'
(*)
U

U
2
=
nN
nN
+
+'
(**) >
2
1
U
U
=
N
N'
nN
nN
+
+
'
=
nNNN
nNNN
+
+
'
''
> 1 vì N’ > N
Do đó U
2

< U
1
> Điện áp hai đầu cuộn thứ cấp sẽ giảm. Chọn đáp án B
Câu 3: 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 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 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.
U
1
U
2
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 4: Khi truyền điện năng có công suất P từ nơi phát điện xoay chiều đến nơi tiêu thụ thì công suất
hao phí trên đường dây là ∆P. Để cho công suất hao phí trên đường dây chỉ còn là
n
P∆

(với n > 1), ở
nơi phát điện người ta sử dụng một máy biến áp (lí tưởng) có tỉ số giữa số vòng dây của cuộn sơ cấp và
số vòng dây của cuộn thứ cấp là
A.
n
1
B.
n
1
C.
n
D. n
Giải: Để giảm công suất hao phí n lần cần tăng điện áp trước khi tải đi lên
n
lần. U
2
= U
1
n
Do đó tỉ số giữa số vòng dây của cuộn sơ cấp và số vòng dây của cuộn thứ cấp là

2
1
N
N
=
2
1
U
U

=
n
1
. Chọn đáp án A
Câu 5: Trong giờ học thực hành , một học sinh quấn máy biến áp với điện áp sơ cấp là không đổi. Khi
quấn các vòng dây thứ cấp do sơ ý, học sinh này quên không đếm số vòng dây nên đã dừng lại và đo
điện áp thứ cấp để hở được 13V. Học sinh này tiếp tục quấn thêm 27 vòng cho cuộn thứ cấp rồi đo
điện áp thứ cấp được 17,5 V. Biết rằng hao phí trên biến áp là không đáng kể. Số vòng dây đã quấn
cho cuộn thứ cấp là:
A. 78 vòng dây B. 105 vòng dây C. 51 vòng dây D. 130 vòng dây
⇒ HD: Đây là một trong các dạng đề thi đã và sẽ tiếp tục xuất hiện trong đề thi ĐẠI HỌC. thuộc chủ
đề MÁY BIẾN ÁP.
Công thức chính là: = . Theo đề bài thì biến áp có U sơ cấp = const
+ Khi đã quấn đc N vòng ( không biết là bao nhieu ? ) Học sinh này sửa sai bằng cách đo điện áp 2 đầu
thứ cấp và nhận được U = 13V ⇒ = (1)
+ Tiếp tục quấn thêm cho cuộn thứ cấp 27 vòng thì U' = 17,5 ⇒ = (2)
Lập tỉ số (1) và (2) ta được = ⇒ N = 78 vòng
Theo câu hỏi thì số vòng đã quấn là 78 + 27 = 105 ⇒ B Nếu không tinh ý có thể sẽ chọn A )
Câu 6: Đặt vào hai đầu cuộn sơ cấp của một máy biến áp lý tưởng ( bỏ qua hao phí ) một một điện áp
xoay chiều có giá trị hiệu dụng không đổi thì điện áp hiệu dụng giữa hai đầu cuộn thứ cấp để hở là
100V. Ở cuộn thứ cấp, nếu giảm bớt n vòng dây thì điện áp hiệu dụng giữa hai đầu để hở của nó là U,
nếu tăng thêm n vòng dây thì điện áp đó là 2U. Nếu tăng thêm 3n vòng dây ở cuộn thứ cấp thì điện áp
hiệu dụng giữa hai đầu để hở của cuộn này bằng: (ĐH A2010)
A. 100V B. 200V C. 220V D. 110V
⇒ HD: ( xem câu 42 để hiểu rõ hơn )
Máy biến áp lý tưởng có = .
+ bớt n vòng dây cuộn thứ cấp ⇒ = (1)
+ thêm n vòng dây cuộn thứ cấp ⇒ = (2)
+ tăng thêm 2n vòng dây cuộn thứ cấp thì = (3)
Lấy (1) chia (2) ta được = 2 ⇒ N = 3n thế vào (3) ⇒ = = ⇒ ? = 200V ⇒ B

Câu 7: Một máy biến áp gồm cuộn sơ cấp là một ống dây có N
1
= 1000 vòng dây, điện trở hoạt động
là r = 30Ω, hệ số tự cảm L =
π
5,2
1
H. Cuộn thứ cấp có N
2
= 50 vòng dây. Đặt vào hai đầu cuộn sơ cấp
một điện áp xoay chiều có phương trình u = 220
2
cos100πt (V). Điện áp hiệu dụng ở hai đầu cuộn
thứ cấp để hở là:
A. 8,8V B. 11
2
V C. 11V D. 8,8
2
V
Giải: Z
L
= 40Ω > Z
1
=
22
L
Zr +
= 50Ω > I
1
=

1
1
Z
U
=
50
220
= 4,4 (A)
> U
L
= I
1
X
L
= 176 (V).
2
U
U
L
=
2
1
N
N
=
50
1000
= 20 > U
2
=

20
L
U
= 8,8 (V). Chọn đáp án A
Câu 8: 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. 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. 40V B. 60V C. 120V D. 30V
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 B
Câu 9 . Máy biến thế gồm cuộn sơ cấp N
1
=1000 vòng, r
1
=1 (ôm); cuộn thứ cấp với N
2
=200 vòng,
r
2
=1,2 (ôm). Nguồn sơ cấp có hiệu điện thế hiệu dụng U
1
, tải thứ cấp là trở thuần R=10 (ôm); hiệu điện
thế hiệu dụng U
2
. Bỏ qua mất mát năng lượng ở lõi từ. Tính tỉ số U
1
/U
2
và tính hiệu suất của máy.

A. K=5, H= 98% B. K=5, H= 89% C. K=5, H= 78% D. K=5, H=99%
Giải:
Vì mạch từ khép kin và bỏ qua mất mát năng lượng nên ta có:
e
1
=
1
d
N
dt
Φ
−
; e
2
=
2
d
N
dt
Φ
−
; e
1
i
1
= e
2
i
2
==>

2 1 1
1 2 2
i e N
1000
i e N 200
= = =
= 5 = k (1)
Áp dụng định luật Ôm cho mạch sơ cấp và thứ cấp, ta có:
u
1
= e
1
+ r
1
i
1
; e
2
= u
2
+ r
2
i
2
và u
2
= i
2
R
Từ (1) ta được: u

1
- r
1
i
1
= e
1
= ke
2
= k(u
2
+ r
2
i
2
) (2)
Mà i
1
=
2
i
k
; i
2
=
2
u
R
→ I
1

=
2
I
k
; I
2
=
2
U
R
Nên (2) suy ra: u
1
– r
1
2
u
kR
= ku
2
+ kr
2
2
u
R
==> u
1
= (r
1
1
kR

+ k +
2
kr
R
)u
2
==> U
1
= (r
1
1
kR
+ k +
2
kr
R
)U
2
==>
1
2
U
U
= r
1
1
kR
+ k +
2
kr

R
= 1
1
50
+ 5 +
5.1,2
10
=
1 250 30 281
50 50
+ +
=
Hiệu suất: H =
2 2 2 2 2 2
2
1 1 1 1
1
P U I U I U
50 250
k 5
I
P U I U 281 281
U
k
= = = = =
= 0,8897
≈
89%
U
1

U
2
Câu 10. 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 11. Trong máy biến thế ở hình 2, cuộn sơ cấp có n
1

=1320 vòng, hiệu điện thế U
1
= 220V, một
cuộn thứ cấp có U
2
= 10V, I
2
= 0,5 A cuộn thứ cấp thứ hai có n
3
= 36 vòng, I
3
= 1,2A . Như vậy cường
độ dòng điện trong cuộn sơ cấp và số vòng trong cuộn thứ cấp thứ nhất là:
A. I
1
= 0,023 A n
2
= 60 vòng
B. I
1
=0,055A n
2
= 60 vòng.
C. I
1
= 0,055A n
2
= 86 vòng.
D. I
1

= 0,023 A n
2
= 86 vòng.
3 3 3
3 1
1 1 1
U n n
= U = U = 6V
U n n
⇔
2 2 2
2 1
1 1 1
n U U
= = n = 60
n U U
n⇔
vòng
Có P
1
=P
2
+P
3
⇔
U
1
I
1
= U

2
I
2
+ U
3
I
3
⇔
2 2 3 3
1
1
U I + U I
10.0,5 6.1,2
I = 0,55A
U 220
+
= =
Câu 12. Cuộn sơ cấp của một máy biến thế có N
1
= 1000 vòng, cuộn thứ cấp có N
2
= 2000 vòng. Hiệu
điện thế hiệu dụng của cuộn sơ cấp là U
1
= 110V và của cuộn thứ cấp khi để hở là U
2
= 216 V. Tỉ số
giữa cảm kháng của cuộn sơ cấp và điện trở thuần của cuộn này là:
A. 0,19 B. 5,2 C. 0,1 D. 4,2
HD :

Khi cuộn thứ cấp để hở thì: E
2
=U
2
=216V;
Áp dụng
2 2 1
1 2
1 1 2
E N N
E E
E N N
= ⇒ =
=108V;
E
1
có vai trò là điện áp hai đầu cuộn cảm E
1
=U
L
.
Tại sao.
1 1r L
U U U= +
r r r
, U
1
= 110V
2 2 2 2 2
1 1

110 108
r L
U U U= − = −
⇒
1r
U
=20,88V ;
1
1 1
L L
r
Z U
r U
=
=
108
5,2
20.88
=

Câu 13: Một máy biến thế có hiệu suất 80%. Cuộn sơ cấp có 150vòng, cuộn thứ cấp có 300vòng. Hai
đầu cuộn thứ cấp nối với một cuộn dây có điện trở hoạt động 100Ω, độ tự cảm 318mH. Hệ số công suất
mạch sơ cấp bằng 1. Hai đầu cuộn sơ cấp được đặt ở hiệu điện thế xoay chiều có U
1
= 100V, tần số
50Hz. Tính cường độ hiệu dụng mạch sơ cấp.
A. 1,8A B. 2,0A C. 1,5A D. 2,5A
Giải
Cuộn dây nối với cuộn thứ cấp
Z

L
=
Ω=→Ω= 21001002 ZfL
π
Mặt khác: U
2
/U
1
=N
2
/N
1
→
U
2
=200V
1
N
2
N
2
U
1
U
n
1
n
2
U
2

U
1

U
3
n
3
2
2100
200
2
2
===→
Z
U
I
Hiệu suất
H=0,8=
AI
IU
RI
5,2
8,0.100
100.2
1
11
2
2
==→
Câu 14: Trong quá trình truyền tải điện năng đi xa, độ giảm điện áp trên đường dây tải điện một pha

bằng n lần điện áp còn lại ở cuối đường dây này. Coi cường độ dòng điện trong mạch luôn cùng pha
với điện áp. Để công suất hao phí trên đường dây giảm a lần nhưng vẫn đảm bảo công suất
truyền đến nơi tiêu thụ không đổi, cần phải tăng điện áp của nguồn lên bao nhiêu lần ?
A.
( )
n a
a n 1
+
+
B.
n a
n 1
+
+
C.
( )
n
a n 1
+
D.
( )
n a
a n 1
+
+
Giải:
Chọn A.
* Công suất tải không đổi nên I
1
U

tải1
= I
1
U
tải2
( )
1
tai2 tai1
2
I
U U 1
I
→ =
* U
1
= U
tải1
+ ΔU
1
= (n + 1)U
tải1
( )
1
tai1
U
U 2
n 1
→ =
+
*

( )
2
hp1
1 1 1
hp2 2 2 2
P
U U RI
a a 3
P U U RI
 
∆ ∆
= = → = =
 ÷
∆ ∆
 
* U
2
= U
tải2
+ ΔU
2
=
1 1
tai1
2
I U
U
I
a
∆

+
(4)
* Thay (2) vào (4) :
( )
1 1 1 1 1
2 1
2
I U nU U nU
n a
U a U
I n 1 n 1
a a a n 1
+
= + = + =
+ +
+
Đây là bài toán tổng quát có thể áp dụng vào bài cụ thể như đã có.
Câu 15: 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 thế trên đường dây bằng 15% điện áp của tải tiêu thụ.
Hướng dẫn giải:
• Đặt 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)
• (1) và (2):
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






U U

tải
ΔU
• Do đó:
0,15
10+
U'
10
= = 8,7
U 0,15+1

Câu 16: Một máy biến thế có số vòng dây cuộn sơ cấp gấp 4 lần số vòng dây cuộn thứ cấp. Cuộn sơ cấp
có điện trở r
1
= 1,5Ω; độ tự cảm L = 6,366(mH); cuộn thứ cấp có điện trở r
2
= 2Ω. Đặt vào hai đầu cuộn
sơ cấp điện áp xoay chiều 220V-50Hz thì điện áp hiệu dụng hai đầu cuộn thứ cấp để hở là:
A. 50VB. 40V C. 44VD. 55V
Giải câu 1 :
Xét cuộn dây sơ cấp : theo định luật Ôm cho đoạn mạch với
* u
1
= i
1
r
1
+ e
1
= u
r

+ u
L
)
2
tcos(2Uu;tcos2Uu);tcos(2Uu
LLrru11
π
ωωφω
+==+=

* u
1
= i
1
r
1
+ e
1
= u
r
+ u
L
*
Lr1
UUU

+=
Coi cuộn dây sơ cấp như là một đoạn mạch xoay chiều AB có điện áp hiệu dụng U
AB
= U

1
= 220 V
Cường độ dòng điện hiệu dụng qua cuộn sơ cấp là
I
1
=
A88
)10.366,6.50.2(5,1
220
)L(r
U
23222
1
1
=
+
=
+
−
πω
U
r
= I
1
r
1
= 88.1,5 = 132 v
Suất điện động cảm ứng ở cuộn sơ cấp e
1
= U

L
)
2
tcos(2
π
ω +
Với U
L
=
V176132220UU
222
r
2
1
=−=−
Bỏ qua hiện tượng hỗ cảm , coi các vòng dây cuộn sơ cấp và thứ cấp giống nhau => từ thông biến thiên
qua mỗi vòng sơ cấp và thứ cấp là ∆∅
0
và biến thiên cùng tần số và cùng pha.
Ta có suất điện động cảm ứng ở cuộn sơ cấp có dạng e
1
= n
1
t
0
∆
∆Φ
Suất điện động cảm ứng ở cuộn dây thứ cấp là e
2
= n

2
t
0
∆
∆Φ
= U
2

)
2
tcos(2
π
ω +
= u
NGOÀI
+ i
2
r
2
Đề cho cuộn thứ cấp hai đầu để hở nên i
2
= 0 => u
NGOÀI
= U
2

)
2
tcos(2
π

ω +
Điện áp hai đầu để hở ở mạch ngoài : U
NGOÀI
= U
2
Lập tỉ số :
2
1
2
1
2
1
U
U
n
n
e
e
==
= 4 => U
2
= 176 /4 = 44 V
Câu 17: Một máy biến thế có số vòng dây cuộn sơ cấp gấp 4 lần số vòng dây cuộn thứ cấp.
Cuộn sơ cấp có điện trở r
1
= 1,5Ω độ tự cảm L = 6,366(mH); cuộn thứ cấp có điện trở r
2
= 2Ω .
Đặt vào hai đầu cuộn sơ cấp điện áp xoay chiều 220V-50Hz thì điện áp hiệu dụng hai đầu cuộn
thứ cấp để hở là:

A. 50V B. 40V C. 44V D. 55V
Giải:
Ta có Z
L
= 2πfL ≈ 2 Ω
Z
1
=
22
1 L
Zr +
= 2,5Ω
I
1
=
1
Z
U
=
5,2
220
= 88 (A)
U
L
= IZ
L
= 176 (V)
U
2
U

U
L
r
2
r
1
U
r
U
L
U
1

L
U
U
2
=
1
2
N
N
=
4
1
> U
2
=
4
L

U
=
4
176
= 44 (V). Đáp án C
Câu 18: 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 12
Ω
B. tăng thêm 12
Ω
C. giảm đi 20
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 A
Câu 19 : Máy biến thế gồm cuộn sơ cấp N
1
=1000 vòng, r
1
=1 (ôm); cuộn thứ cấp với N
2
=200
vòng, r
2
=1,2 (ôm). Nguồn sơ cấp có hiệu điện thế hiệu dụng U
1
, tải thứ cấp là trở thuần R=10
(ôm); hiệu điện thế hiệu dụng U
2
. Bỏ qua mất mát năng lượng ở lõi từ. Tính tỉ số U
1
/U

2
và tính
hiệu suất của máy.
A. 80% B. 82% C. 69% D. 89%
Giải:
Vì mạch từ khép kin và bỏ qua mất mát năng lượng nên ta có:
e
1
=
1
d
N
dt
Φ
−
; e
2
=
2
d
N
dt
Φ
−
; e
1
i
1
= e
2

i
2
==>
2 1 1
1 2 2
i e N
1000
i e N 200
= = =
= 5 = k (1)
Áp dụng định luật Ôm cho mạch sơ cấp và thứ cấp, ta có:
u
1
= e
1
+ r
1
i
1
; e
2
= u
2
+ r
2
i
2
và u
2
= i

2
R
Từ (1) ta được: u
1
- r
1
i
1
= e
1
= ke
2
= k(u
2
+ r
2
i
2
) (2)
Mà i
1
=
2
i
k
; i
2
=
2
u

R
Nên (2) suy ra: u
1
– r
1
2
u
kR
= ku
2
+ kr
2
2
u
R
==> u
1
= (r
1
1
kR
+ k +
2
kr
R
)u
2
==> U
1
= (r

1
1
kR
+ k +
2
kr
R
)U
2
==>
1
2
U
U
= r
1
1
kR
+ k +
2
kr
R
= 1
1
50
+ 5 +
5.1,2
10
=
1 250 30 281

50 50
+ +
=
Hiệu suất: H =
2 2 2 2 2 2
2
1 1 1 1
1
P U I U I U
50 250
k 5
I
P U I U 281 281
U
k
= = = = =
= 0,8897
≈
89%
Câu 20. 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)
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'
−+
=
−
−=
Câu 21. Xét một mạch điện gồm một động cơ điện ghép nối tiếp với một tụ điện. Đặt vào hai
đầu mạch một điện áp xoay chiều có giá trị hiệu dụng U= 100V thì mạch có hệ số công suất là
0,9. Lúc này động cơ hoạt động bình thường với hiệu suất 80% và hệ số công suất 0,75. Biết
điện trở trong của động cơ là 10Ω. Điện áp hiệu dụng hai đầu động cơ và cường độ dòng điện
hiệu dụng qua động cơ lần lượt:
A. 120V, 6A B. 125V, 6A C. 120V, 1,8A D. 125V,
1,8A
Công thức áp dụng:
Động cơ coi như một cuộn dây có điện trở trong r = 10Ω
P
có ích
=

A
t
P
hao phí
= R.I
2
P
toàn phần
= UIcosφ
P
toàn phần
=P
hao phí
+ P
có ích
H =
.100
co ich
toan phan
P
P
=
.100
toan phan hao phi
toan phan
P P
P
−
Trong đó:
A: Công cơ học (công mà động cơ sản ra) đv: kWh

P
có ích
: (công suất mà động cơ sản ra) đv:kW
t: thời gian đv: h
R: điện trở dây cuốn đv: Ω
P
hao phí
: công suất hao phí đv:kW
P
toàn phần
: công suất toàn phần ( công suất tiêu thụ của động cơ) đv:kW
cosφ: Hệ số công suất của động cơ.
U: Điện áp làm việc của động cơ. Đv: V
I: Dòng điện hiệu dụng qua động cơ. Đv: A
Đối với cả mạch:
U = 100V , cosφ = 0,9 mà
r
r
U
os = U 90
U
c V
ϕ
⇒ =
Đối với động cơ: P
hao phí
= r.I
2
P
toàn phần

= U
d
Icosφ
H =
.100
coich
toan phan
P
P
=> P
có ích
= 0,8P
toàn phần

Mà P
toàn phần
=P
hao phí
+ P
có ích
=> P
toàn phần
=P
hao phí
+ 0,8P
toàn phần
=> P
hao phí
= 0,2P
toàn phần

=> r.I
2
= 0,2.U
d
Icosφ =>r.I
2
= 0,2.U
d
.I.0,75=>I = 0,015U
d
(1)


Mà
d
d
90
os 120
os 0,75
r r
d
d
U U
c U V
U c
ϕ
ϕ
= ⇒ = = =
Thay vào (1) => I = 0,015.120 = 1,8A

Câu 22. Điên áp giữa 2 cực của máy phát điện cần tăng lên bao nhiêu lần để công suất hao phí
giảm 100 lần với điều kiện công suất truyền đến tải tiêu thu không đổi và khi chưa tăng thi độ
giảm điện áp trên đường dây bằng 15% điện giữa hai cực máy phát. Coi cường độ dòng điện
luôn cùng pha với điện áp.
A. 10 lần B. 8,515 lần. C. 10,515 lần. D. Đáp án khác

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 áp 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
Câu 23: 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
U2 = 264 V so với cuộn sơ cấp đúng yêu cầu thiết kế, điện áp nguồn là U1 = 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
Câu 24. 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.
Giải
Độ giảm hao phí đường dây ∆P = I
2
R => ∆P
2
/ ∆P
1

= 1/ 100 => I
2
= I
1
/10 = 1/n
Vì điện áp cùng pha với cường độ dòng điện => cosϕ = 1

Công tiêu thu của tải lại không đổi nên Ut
1
.I
1
= Ut
2
I
2
=> U
t2
= 10U
t1
= nU
t1

Độ giảm điện áp đường dây ∆U
1
= kU
t1
= I
1
R


Độ giảm điện áp đường dây ∆U
2
= I
2
R => ∆U
2
/∆U
1
= I
2
/I
1
= 1/n => ∆U
2
= kU
t1
/n

Điện áp của nguồn U
1
= ∆U
1
+ U
t1
= ( k + 1 )U
t1

Điện áp của nguồn U
2
= ∆U

2
+ U
t2
= kU
t1
/n + nU
t1
= ( k + n
2
) U
t1
/n

Lập tỉ số U
2
/U
1
= ( k + n
2
)/ ( k +1)n

Bạn nhớ công thức này nhé : với k phần độ giảm điện áp sơ với điện áp tải, n
2
là phần
giảm hao phí đường dây

Áp dụng bằng số k = 10% , n
2
= 100 => U
2

/U
1
= 9,1 . Chọn A

Câu 25. Trong quá trình truyền tải điện năng một pha đi xa, giả thiết công suất tiêu thụ nhận
được không đổi, điện áp và dòng điện luôn cùng pha. Ban đầu độ giảm điện thế trên đường dây
bằng 15% điện áp nơi tiêu thụ. Để giảm công suất hao phí trên đường dây 100 lần cần tăng
điện áp của nguồn lên
A. 7,8 lần. B. 10 lần. C. 100 lần. D. 8,7 lần.
Giải Gọi độ giảm hao đường dây là n thì ∆P
2
/ ∆P
1
= 1/ n
2
= 1/ 100
Gọi độ giảm điện áp đường dây là k thì ∆U
d
= kUtải
Gọi U điện áp nguồn
Ta có công thức cho loại bài toán này đây : U
2
/ U
1
= ( n
2
+ 1 ) / n ( k + 1)
Thay số : U
2
/U

1
= ( 100 + 1 ) / 10( 0,15 + 1 ) = 8,7
Câu 26:người ta truyền tải điện năng từ A đến B.ở A dùng một máy tăng thế và ở B dùng máy
hạ thế,dây dẫn từ A tới B có điện trở 40.cđ dđ trên dây là 50A.công suất hao phí trên dây bằng
5% công suất tiêu thụ ở B và hđt ở cuộn thứ cấp của máy hạ thế là 200v.biết dđ và hđt luôn
cùng pha.bỏ qua hao phí của máy biến thế.tỉ số của máy hạ thế là.
( ) ( ) ( )
2 2
1 1
2
1
2000000
. 40.50 100000 W 5%. 2000000 W . 40000
50
200
0,005
40000
B B
P R I P P U I U V
U
U
∆ = = = = → = = → = =
→ = =
Câu 27: Một máy biến áp mà cuộn dây sơ cấp gồm
1
900N =
vòng, điện trở cuộn sơ cấp là
1
36r = Ω
; cuộn thứ cấp có

2
100N =
vòng, điện trở
2
0,2r = Ω
. Mắc hai đầu cuộn dây thứ cấp với
tải thuần trở
0,8R = Ω
, mắc hai đầu cuộn dây sơ cấp vào nguồn điện xoay chiều có giá trị hiệu
dụng
1
360U V=
. Bỏ qua hao phí điện năng do dòng Fuco, coi rằng hầu hết mọi đường sức từ
chỉ chạy trong lõi sắt. Tính hiệu điện thế giữa hai đầu R và hiệu suất truyền tải điện năng.
Bài giải:
Ta luôn có:
1 1 1 1 1 1
2 1
2 2 2 2
9 40 4
e E N U I r
E I
e E N E
−
= = ⇔ = ⇒ = −
(1)
Vì bỏ qua hao phí điện năng do dòng Fuco, coi rằng hầu hết
mọi đường sức từ chỉ chạy trong lõi sắt
⇒
công suất toàn

phần do mạch ngoài cung cấp cho cuộn sơ cấp phải bằng
công suất toàn phần của mạch thứ cấp hay:
2 2 1 1 1
2 2
1 1 1 1 1 1 2 2 2 2
2 2 2 2
360 (2)
( )
( ) (3)
E I U I I
U I E I rI E I r R I
E r R I I
= =

= + = = + ⇒

= + =

Từ (1)(2)(3)
2 1
2
1 1 1
40 40 4 0 ( )
2 85 200 0
2,5
A E I loai
I I I
A
⇒ = − < ⇒


⇒ − + = ⇒ =


2
2 2
2
2 2 2 2
1 1
30 24
0,8 80%
30 24
i
R
E V I R V
P
RI
U H
I A E I r V
P U I
= =
 
⇒ ⇒ = ⇒ = = = =


= − =
 
Câu 28 : 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 29.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
1 1 1
; ;N r e
R
B
1

U
2 2 2
; ;N r e
A
N
1
N
2
N
N
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 30: 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
. (**)
>
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 31 : 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 32: 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