MÁY BIẾN ÁP.....12CB

Vật lý 12 - bài 16 1
Vật lý 12 - bài 16 2
Bài 16: TRUYỀN TẢI ĐIỆN NĂNG-
MÁY BIẾN ÁP
I/ Bài toán truyền tải điện năng đi xa.
II/Máy biến áp.
III/ Ứng dụng của máy biến áp
Vật lý 12 - bài 16 3
I-BÀI TOÁN VỀ TRUYỀN TẢI ĐIỆN NĂNG
-Gọi P là công suất máy phát điện, U là điện áp giữa
2 cực của máy, I là cường độ dòng điện trong dây
dẫn.
-Ta có:
-Gọi P
hp
là công suất hao phí trên đường dây do sự
toả nhiệt, R là điện trở của dây
Ta có:


IUP .
=
U
P
I
=⇒


2
.IRP
hp

=
2
2
U
P
R
=
Vật lý 12 - bài 16 4

Thảo luận các
cách làm giảm
sự hao phí?và
chỉ ra thuận
lợi, khó khăn
của từng
cách?
•
Giảm điện trở
R của dây dẫn

(rất tốn kém).
•
Tăng điện áp
U khi truyền
tải điện

S
l
R
ρ

=
2
.IRP
hp
=
2
2
U
P
R
=
Vật lý 12 - bài 16 5
II-MÁY BIẾN ÁP
*Máy biến áp là những thiết bị có khả năng
biến đổi điện áp (xoay chiều).
Vật lý 12 - bài 16 6
1-Cấu tạo và nguyên tắc của máy biến áp:
a) Cấu tạo
-Lõi biến áp: là khung sắt non
có pha silic, gồm nhiều lá mỏng
ghép cách điện.
-Hai cuộn dây cảm ứng:có số vòng
khác nhau, có điện trở nhỏ, độ tự cảm lớn, quấn trên 2 cạnh
đối diện của khung.
+Cuộn sơ cấp D
1
có N
1
vòng,nối với nguồn xoay chiều.
+Cuộn thứ cấp D

2
có N
2
vòng,nối với tải tiêu thụ.
Vật lý 12 - bài 16 7
b) Nguyên tắc hoạt động.
•
Dựa vào các kiến thức đã
học về hiện tượng cảm
ứng điện từ ở lơp 11, hãy
giải thích nguyên tắc hoạt
động của máy biến áp?
•
Máy hoạt động dựa
trên hiện tượng cảm
ứng điện từ.
•
Điện áp giữa 2 đầu
của cuộn sơ cấp và
thứ cấp có cùng tần
số.
1 1
2 2
cos
cos
o
o
N t
N t
ω

ω
Φ = Φ
Φ = Φ
2 2
' sin
o
e N t
ω ω
= −Φ = Φ
Vật lý 12 - bài 16 8
2-Khảo sát thực nghiệm một máy biến áp
a-Trường hợp mạch thứ cấp hở (không tải)(I
2
= 0)
Lần lượt thay đổi số vòng và đo điện áp 2 cuộn ta
có kết quả: +Đặc tính biến áp:
N
1
N
2
U
1
U
2
N
2
/
N
1
U

2
/
U
1
600 600 120 120 1 1
600 600 80 80 1 1
600 200 120 40 1/3 1/3
600 1200 80 160 2 2
200 600 60 180 3 3
R
K
V
1
V2
A
2
2
A
1
~
Vật lý 12 - bài 16 9
*Tỉ số điện áp hiệu dụng ở 2 đầu cuộn thứ
cấp và sơ cấp luôn bằng tỉ số các vòng
dây của 2 cuộn đó.
-Nếu

U2 > U1 : là máy tăng áp
-Nếu

U2<U1 : là máy hạ áp

2 2
1 1
U N
U N
=
2
1
1
N
N
>
⇒
2
1
1
N
N
<
⇒
Vật lý 12 - bài 16 10
+Khảo sát công suất:
Ở chế độ không tải máy biến áp có tiêu
thụ điện năng không?
*Mạch thứ cấp hở: I
2
= 0 thì I
1
rất nhỏ
(coi như =0)
*Vậy ở chế độ không tải máy biến áp

không tiêu thụ điện năng .
Vật lý 12 - bài 16 11
b/Trường hợp có tải:(I
2
0

)
Trên cả 2 cuộn đều có dòng điện
*Tìm tỉ số cđdđ và tỉ số điện áp rồi suy
ra tỉ số vòng dây? Nhận xét?
* Tỉ số cường độ dòng điện
hiệu dụng ở mạch thứ cấp
và sơ cấp bằng nghịch đảo
tỉ số các vòng dây.
≠
1
2
2
1
U
U
I
I
=
1
2
N
N
=
Vật lý 12 - bài 16 12

*Chú ý: Các hệ thức của máy biến áp ở trên là
gần đúng trong thực tế.
III-ỨNG DỤNG CỦA MÁY BIẾN ÁP
-Truyền tải điện năng:
Máy phát điện =>máy tăng áp=> đường dây cao
áp=> máy hạ áp=> nơi tiêu thụ
-Nấu chảy kim loại, hàn điện:
Máy hàn có N
2
<< N
1
=> I
2
>> I
1
=> nhiệt độ ở mối
hàn rất cao => nóng chảy kim loại.
Vật lý 12 - bài 16 13
Vật lý 12 - bài 16 14
Trong việc truyền tải điện năng đi xa ,
biện pháp để giảm công suất hao phí
trên đường dây tải điện là :
A. Chọn dây có điện trở suất lớn.
B. Giảm tiết diện dây dẫn.
C. Tăng điện áp nơi truyền đi.
D. Tăng chiều dài của dây.
Vật lý 12 - bài 16 15
Để giảm công suất hao phí trên
đường dây tải điện n lần , trước khi
truyền tải, điện áp phải được :

A. Giảm đi n lần
B. Tăng lên n
2
lần.
C. Giảm đi n
2
lần.
D. Tăng lên lần
n
Vật lý 12 - bài 16 16
Một máy biến áp, cuộn sơ cấp có 1000
vòng được mắc vào mạng điện xoay chiều
có điện áp hiệu dụng 220 V , khi đó điện áp
hiệu dụng cuộn thứ cấp để hở là 484V, bỏ
qua mọi hao phí.Số vòng của cuộn thứ cấp
là:
A.2500
B.1100
C.2000
D.2200

Vt lý 12 - bi 16 17
Xin Chaứo
Xin Chaứo


Heùn Gaởp Laùi
Heùn Gaởp Laùi