Bài giảng Vật Lý 12. Bài 16. Truyền tải điện năng, máy biến áp

CHÀO MỪNG QUÝ THẦY CÔ ĐẾN DỰ GIỜ THĂM LỚP 12C5

iện năng mĐ à
con người sử
dụng ch y u ủ ế
được tạo ra từ
đâu?
Nhà máy thủy điện
Nhà máy nhiệt điện
Nhà máy điện
ngun tử
Nhà máy điện pin mặt trời

Bài 16 TRUYỀN TẢI ĐIỆN NĂNG. MÁY BIẾN ÁP
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

Bài 16 TRUYỀN TẢI ĐIỆN NĂNG. MÁY BIẾN ÁP
Bài 16 TRUYỀN TẢI ĐIỆN NĂNG. MÁY BIẾN ÁP
R
1
V
2
V
2
A
1
A

~
K
°
°
~
Nhóm 2
Nhóm 1
Nhóm 4
Nhóm 3

Nhóm 1

Bài 16 TRUYỀN TẢI ĐIỆN NĂNG. MÁY BIẾN ÁP
Bài 16 TRUYỀN TẢI ĐIỆN NĂNG. MÁY BIẾN ÁP
I. BÀI TOÁN TRUYỀN TẢI ĐIỆN NĂNG ĐI XA
U
phát
: Điện áp hiệu dụng ở hai cực máy phát.
I: Cường độ hiệu dụng trên đường dây.
+ Công suất hao phí do tỏa nhiệt trên 2 dây
truyền tải:
r: Điện trở tổng cộng của dây tải.
Khi truyền tải điện năng đi xa phải sử dụng thiết bị biến đổi điện áp.
Trước khi tải điện đi phải tăng điện áp, đến nơi sử dụng phải giảm
điện áp.
Nhà
máy
điện
Nhà
máy

điện
Nơi
tiêu
thụ
Nơi
tiêu
thụ
U
r/2
r/2
P
phát
=
+ Công suất phát P
phát
của nhà máy:
2 2
phát
2
phát
.
hp
r
P r I P
U
= =
Kết luận:
Nêu các phương
Nêu các phương
án giảm công

án giảm công
suất hao phí,
suất hao phí,
phương án nào là
phương án nào là
tối ưu?
tối ưu?
(SGK)
U
phát
.I

Bài 16 TRUYỀN TẢI ĐIỆN NĂNG. MÁY BIẾN ÁP
Bài 16 TRUYỀN TẢI ĐIỆN NĂNG. MÁY BIẾN ÁP
R
1
V
2
V
2
A
1
A
~
K
°
°
~
Nhóm 2
Nhóm 1

Nhóm 4
Nhóm 3

Nhóm 2

Máy biến áp dùng trong gia đình
Bài 16 TRUYỀN TẢI ĐIỆN NĂNG. MÁY BIẾN ÁP
Bài 16 TRUYỀN TẢI ĐIỆN NĂNG. MÁY BIẾN ÁP

Bài 16 TRUYỀN TẢI ĐIỆN NĂNG. MÁY BIẾN ÁP
Bài 16 TRUYỀN TẢI ĐIỆN NĂNG. MÁY BIẾN ÁP
I. BÀI TOÁN TRUYỀN TẢI ĐIỆN NĂNG ĐI XA
II. MÁY BIẾN ÁP
Máy biến áp là gì?
Là thiết bị dùng để biến đổi điện áp (cường độ) xoay chiều
mà không làm thay đổi tần số của nó.




∼
•
•
R
Cuộn
sơ
cấp
Cuộn
thứ
cấp

∼
•
•
R
Cu n ộ
s ơ
c pấ
Cuộn
thứ
cấp
1. Cấu tạo và nguyên tắc của hoạt động máy biến
1. Cấu tạo và nguyên tắc của hoạt động máy biến
áp
áp
a) Cấu tạo: Hai bộ phận chính là
Lõi biến áp và hai cuộn dây có số vòng khác nhau.
Bài 16 TRUYỀN TẢI ĐIỆN NĂNG. MÁY BIẾN ÁP
Bài 16 TRUYỀN TẢI ĐIỆN NĂNG. MÁY BIẾN ÁP
I. BÀI TOÁN TRUYỀN TẢI ĐIỆN NĂNG ĐI XA
II. MÁY BIẾN ÁP
Lõi biến áp và hai cuộn dây có số vòng khác nhau.
a) Cấu tạo:
Lõi biến áp và hai cuộn dây có số vòng khác nhau.

Bài 16 TRUYỀN TẢI ĐIỆN NĂNG. MÁY BIẾN ÁP
Bài 16 TRUYỀN TẢI ĐIỆN NĂNG. MÁY BIẾN ÁP
I. BÀI TOÁN TRUYỀN TẢI ĐIỆN NĂNG ĐI XA
II. MÁY BIẾN ÁP
1. Cấu tạo và nguyên tắc hoạt động của máy biến áp
a. Cấu tạo:

Sơ đồ cấu tạo của máy biến áp
Kí hiệu máy biến áp
trong mạch điện

Nguyên tắc hoạt
động của máy biến
áp dựa vào hiện
tượng gì?
Nguyên tắc hoạt động của máy biến áp dựa vào hiện tượng cảm
ứng điện từ.
I. BÀI TOÁN TRUYỀN TẢI ĐIỆN NĂNG ĐI XA
II. MÁY BIẾN ÁP
1. Cấu tạo và nguyên tắc hoạt động của máy biến áp
a. Cấu tạo:
Bài 16 TRUYỀN TẢI ĐIỆN NĂNG. MÁY BIẾN ÁP
Bài 16 TRUYỀN TẢI ĐIỆN NĂNG. MÁY BIẾN ÁP
b. Nguyên tắc hoạt động:

∼
CUỘN SƠ CẤP
CUỘN THỨ CẤP
Mô phỏng hoạt động của
MBA

Bài 16 TRUYỀN TẢI ĐIỆN NĂNG. MÁY BIẾN ÁP
Bài 16 TRUYỀN TẢI ĐIỆN NĂNG. MÁY BIẾN ÁP
R
1
V
2

V
2
A
1
A
~
K
°
°
~
Nhóm 2
Nhóm 1
Nhóm 4
Nhóm 3

R
1
V
2
V
2
A
1
A
~
K
°
°
R
1

V
2
V
2
A
1
A
~
K
°
°
Nhóm 3

2 2
1 1
N U
N U
=
Trường hợp nào gọi
là máy tăng áp, máy
hạ áp?
= >
2
1
1
N
k
N
= <
2

1
1
N
k
N
Nếu : Máy tăng áp.
: Máy hạ áp.Nếu
V
1
A
1
V
2
A
2
K
Bài 16 TRUYỀN TẢI ĐIỆN NĂNG. MÁY BIẾN ÁP
Bài 16 TRUYỀN TẢI ĐIỆN NĂNG. MÁY BIẾN ÁP
I. BÀI TOÁN TRUYỀN TẢI ĐIỆN NĂNG ĐI XA
II. MÁY BIẾN ÁP
1. Cấu tạo và nguyên tắc hoạt động của máy biến áp
2. Khảo sát thực nghiệm một máy biến áp
Một máy biến áp có thể làm việc ở hai chế độ:
a. Cuộn thứ cấp hở mạch (chế độ không tải) I
2
= 0

2 2
1 1
N U

k
N U
= =
2 1 2
1 2 1
U I N
k
U I N
= = =
Máy biến áp làm việc
trong điều kiện lí tưởng
từ biểu thức rút ra kết
luận gì?
Bài 16 TRUYỀN TẢI ĐIỆN NĂNG. MÁY BIẾN ÁP
Bài 16 TRUYỀN TẢI ĐIỆN NĂNG. MÁY BIẾN ÁP
I. BÀI TOÁN TRUYỀN TẢI ĐIỆN NĂNG ĐI XA
II. MÁY BIẾN ÁP
1. Cấu tạo và nguyên tắc hoạt động của máy biến áp
2. Khảo sát thực nghiệm một máy biến áp
Một máy biến áp có thể làm việc ở hai chế độ:
a. Cuộn thứ cấp hở mạch (chế độ không tải) I
2
= 0
b. Cuộn thứ cấp nối với mạch tiêu thụ (chế độ có tải) I
2
≠ 0
Kết luận: (SGK)
(lí tưởng)

LỊCH SỬ CỦA MÁY BIẾN ÁP

Năm 1831: Michael Faraday phát hiện ra hiện
tượng dòng điện tạo ra từ trường và ngược lại, sự biến
thiên từ trường cũng tạo ra dòng điện.
Năm 1884: máy biến áp đầu tiên được sáng chế ra
bởi Károly Zipernowsky, Miksa Déri và Ottó Titusz
Bláthy.
Năm 1886: máy biến áp cho điện xoay chiều lần
đầu tiên được đưa vào sử dụng tại Massachusetts, Mỹ.
Năm 1889: Mikhail Dolivo-Dobrovolsky chế tạo ra
máy biến áp 3 pha đầu tiên.
Năm 1891: Máy biến áp Tesla được chế tạo bởi
Nikola Tesla, có khả năng tạo ra dòng điện xoay chiều
với tần số và hiệu điện thế cao và hiện nay đang được
sử dụng ở nước ta.

Nikola Tesla
(1899-1943)
Người Nam Tư
Nhà Vật lý nổi tiếng về
điện từ và là cha đẻ
của máy biến áp Tesla
Micheal Faraday
(1791-1867)
Người Anh
Nhà Vật lý và Hóa học
nổi tiếng về điện từ; cảm ứng
điện từ và định luật Faraday

Bài 16 TRUYỀN TẢI ĐIỆN NĂNG. MÁY BIẾN ÁP
Bài 16 TRUYỀN TẢI ĐIỆN NĂNG. MÁY BIẾN ÁP

R
1
V
2
V
2
A
1
A
~
K
°
°
~
Nhóm 2
Nhóm 1
Nhóm 4
Nhóm 3

~
Nhóm 4

~
10kV 200kV 5000V
220 V
Hãy giải thích sơ đồ
truyền tải và phân
phối điện năng?
Bài 16 TRUYỀN TẢI ĐIỆN NĂNG. MÁY BIẾN ÁP
Bài 16 TRUYỀN TẢI ĐIỆN NĂNG. MÁY BIẾN ÁP

II. MÁY BIẾN ÁP
I. BÀI TOÁN TRUYỀN TẢI ĐIỆN NĂNG ĐI XA
III. ỨNG DỤNG CỦA MÁY BIẾN ÁP
1. Truyền tải điện năng

MÁY
HẠ
ÁP
MÁY
HẠ
ÁP
MÁY
PHÁT
ĐIỆN
MÁY
TĂNG
ÁP
êngd©ycaothÕĐ
10kV
200kV 5000V
220V
Khu
dân
cư
Bài 16 TRUYỀN TẢI ĐIỆN NĂNG. MÁY BIẾN ÁP
Bài 16 TRUYỀN TẢI ĐIỆN NĂNG. MÁY BIẾN ÁP
II. MÁY BIẾN ÁP
I. BÀI TOÁN TRUYỀN TẢI ĐIỆN NĂNG ĐI XA
III. ỨNG DỤNG CỦA MÁY BIẾN ÁP
1. Truyền tải điện năng

Bài 16 TRUYỀN TẢI ĐIỆN NĂNG. MÁY BIẾN ÁP
Bài 16 TRUYỀN TẢI ĐIỆN NĂNG. MÁY BIẾN ÁP
II. MÁY BIẾN ÁP
I. BÀI TOÁN TRUYỀN TẢI ĐIỆN NĂNG ĐI XA
III. ỨNG DỤNG CỦA MÁY BIẾN ÁP
1. Truyền tải điện năng
2. Nấu chảy kim loại, hàn điện