máy biến thế

Tiết 41
ND: 18 / 01/ 2011
MÁY BIẾN THẾ
1. Mục tiêu:
a. Kiến thức:
- Nêu được các bộ phận chính của máy biến thế gồm hai cuộn dây dẫn có số vòng khác nhau
được cuốn quanh 1 lõi sắt chung.
- Nêu được công dụng chung của máy biến thế là làm tăng, giảm hiệu điện thế theo công thức

U1 n1
=
U2 n 2
Nêu được điện áp hiệu dụng giữa hai đầu các cuộn dây của máy biến áp tỉ lệ thuận với số
vòng dây của mỗi cuộn.
- Nêu được một số ứng dụng của máy biến áp
- Biết tác hại của dòng điện Fucô và cách khắc phục chúng trong máy biến thế.
b. Kó năng:
- Giải thích được máy biến thế hoạt động được dưới dòng điện xoay chiều mà không hoạt
động được với dòng điện một chiều.
- Vẽ được sơ đồ lắp đặt máy biến thế ở hai đầu dây tải điện.
- Biết vận dụng kiến thức về hiện tượng cảm ứng điện từ để giải thích các ứng dụng kó thuật.
c. Thái độ: Hợp tác, tích c ực hoạt động nhóm và tìm hiểu bộ môn.
-

2 Chuẩn bò

* Nhóm HS: 1 mô hình máy biến thế.
* GV: Một máy biến thế 200 - 400 vòng;
1 nguồn điện xoay chiều 1 - 12V; 1 vôn kế xoay chiều 0 - 15V, 1 đèn 6V
3. Phương pháp: Quan sát, thực nghiệm
4. Tiến trình lên lớp.

4.1/ Ổn đònh: Kiểm diện
4.2/ Kiểm tra bài cũ: (4’)
 Nguyên nhân gây hao phí điện năng H: - Do hiện tượng tỏa nhiêt trên đường dây. (2đ)
trên đường dây tải điện?
- Giảm R hoặc tăng U. Cách thứ 2 có lợi hơn vì công
Cách làm giảm hao phí? Cách nào là suất hao phí tỉ lệ nghòch với U2 nên khi tăng U thì công
tối ưu?
suất hao phí giảm đi rất nhiều. (4đ)
- Sửa bài tập 36.4 / 45(SBT)
- BT 36.4: Khi U tăng 2 lần thì Php giảm 4 lần (4đ)
GV nhận xét, chấm điểm.
4.3/ Bài mới:

Hoạt động của GV + HS
Hoạt động 1: TỔ CHỨC TÌNH HUỐNG HỌC TẬP

Nội dung
(1’)

GV giới thiệu phần vào bài (sgk/100 )
Hoạt động 2. TÌM HIỂU NGUYÊN TẮC CẤU TẠO VÀ HOẠT ĐỘNG CỦA MÁY BIẾN THẾ (5’)
I. Cấu tạo và hoạt động của máy
biến thế:
- HS quan sát H. 37.1  Nêu cấu tạo của máy biến thế?
- Gọi vài HS nêu nhận xét, chú ý nên yêu cầu HS những 1. Cấu tạo.
chi tiết nào đã nêu thì không nhắc lại.


H:
+ Gồm 2 cuộn dây có số vòng khác nhau, cách điện nhau.

+ Một lõi sắt (thép) có pha silic chung cho cả 2 cuộn dây
- GV( thông báo): lõi sắt gồm nhiều lớp sắt silic ghép cách
điện với nhau mà không phải là một lõi đặc.
 Dòng điện có thể chạy từ cuộn dây này sang cuộn dây
kia được không? Vì sao?
H: không, vì 2 cuộn dây ghép cách điện với nhau.
 Số vòng dây của 2 cuộn dây giống nhau hay khác nhau?
GV phát mỗi nhóm 1 máy biến thế.
 Quan sát mô hình và chỉ ra các bộ phận chính của máy
biến thế?
H: chỉ trên vật thật. GV nhận xét.
GV thông báo cuộn sơ cấp và cuộn thứ cấp:
cuộn đưa điện áp vào gọi là cuộn sơ cấp; cuộn kia là cuộn
- Gồm 2 cuộn dây: Cuộn sơ cấp và
thứ cấp
cuộn thứ cấp có số vòng n1; n2 khác
* HS nêu cấu tạo hoàn chỉnh  ghi vở
nhau.
- 1 lõi sắt pha silic chung.
Hoạt động 3. NGHIÊN CỨU NGUYÊN TẮC HOẠT ĐỘNG CỦA MÁY BIẾN THẾ (10’)
2. Nguyên tắc hoạt động
 Nếu đặt vào 2 đầu cuộn sơ cấp một HĐT xoay chiều thì
bóng đèn mắc ở 2 đầu cuộn thứ cấp có sáng không? Vì
sao?
H: Dự đoán câu C1
GV gợi ý:
 Nếu đặt vào hai dầu cuộn sơ cấp một HĐT xoay chiều
thì từ trường của cuộn sơ cấp có đặc điểm gì?
 Lõi sắt có nhiễm từ không? Nếu có thì đặc điểm từ
trường của lõi sắt đó như thế nào?

 Từ trường có xuyên qua cuộn dây thứ cấp không? Hiện
tượng xảy ra như thế nào?
C1: Có sáng. Vì khi đặt vào hai đầu cuộn sơ cấp một hiệu
điện thế xoay chiều thì sẽ tạo ra trong cuộn này một dòng
điện xoay chiều → Lõi sắt bò nhiễm từ trở thành một nam
châm có từ trường biến thiên → làm số đường sức từ
xuyên qua tiết điện S của cuộn thứ cấp biến thiên, do đó
trong cuộn thứ cấp xuất hiện dòng điện cảm ứng làm cho
đèn sáng.
* GV làm TN kiểm tra dự đoán.
H: quan sát và trả lời câu C2 :theo gợi ý từng phần của GV
C2: Từ kết quả C1 trong cuộn thứ cấp có xuất hiện dòng


điện xoay chiều. Một dòng điện xoay chiều phải do một
hiệu điện thế xoay chiều gây ra. Bởi vậy ở hai đầu cuộn
thứ cấp có một hiệu điện thế xoay chiều.
G: Làm TN biểu diễn, đo hiệu điện thế ở hai đầu cuộn thứ
cấp trong hai trường hợp: mạch thứ cấp kín và mạch thư
ùcấp hở => khi mạch thứ cấp kín hay hở thì vẫn có HĐT
xoay chiều.
* Gọi vài HS rút ra kết luận về nguyên tắc hoạt động của
máy biến thế.

3. Kết luận:
Khi đặt vào 2 đầu cuộn sơ cấp của
máy biến thế một HĐT xoay chiều
thì ở hai đầu cuộn thứ cấp xuất
hiện một HĐT xoay chiều.

Hoạt động 4. TÌM HIỂU TÁC DỤNG LÀM BIẾN ĐỔI HIỆU ĐIỆN THẾ CỦA MÁY BIẾN THẾ (10’)
G: Như ta đã biết khi đặt vào 2 đầu cuộn sơ cấp của máy II. Tác dụng làm biến đổi hiệu
biến thế một HĐT xoay chiều U1 thì ở hai đầu cuộn thứ điện thế của máy biến thế.
cấp xuất hiện một HĐT xoay chiều U2.
1. Quan sát:
 Vậy Giữa U1 ở cuộn sơ cấp, U2 ở cuộn thứ cấp và số
vòng n1 , n2 có mối quan hệ thế nào?  quan sát TN
* Gọi 1 HS đọc và ghi kết quả số vòng n 1, n2 ở dụng cụ
trên bàn GV và ghi kết quả vào bảng 1.
GV làm TN với n1 = 200 vòng, n2 = 400 vòng.
+ Lần 1: U1 = 3V → U2 = (5,8V)
+ Lần 2 : U1 = 6V → U2 = (11,8V)
- Yêu cầu quan sát thí nghiệm và ghi kết quả vào bảng 1
Bây giờ nếu thay cuộn n1 = 400 vòng và n2 = 200 vòng
thì U2 sẽ tăng hay giảm ?
H : (dự đoán)
GV làm TN : n1 = 400 vòng, n2 = 200 vòng
+ Lần 1: U1 = 3V → U2 = (1,5V)
+ Lần 2 : U1 = 9V → U2 = (4,4V)
- H ghi kết quả vào bảng 1
U1

 Tính và so sánh U
2
H trả lời C3 :

n1
n2

trong từng thí nghiệm

U1 n1
=
U2 n 2

 Phát biểu kết luận chung?
- G nhận xét, gọi HS phát biểu hoàn chỉnh.
 Giải thích các kí hiệu trong công thức?
H: U1, U2 : HĐT đặt vào hai đầu cuộn sơ cấp và thứ cấp
n1, n2: số vòng dây của cuộn sơ cấp và cuộn thứ cấp.
 Khi nào máy có tác dụng làm tăng HĐT?
H: U2 > U1 (hay U1 < U2)

2. Kết luận:
- Hiệu điện thế ở hai đầu mỗi cuôn
dây tỉ lệ với số vòng của mỗi cuộn
dây:


U1 n1
 Khi nào máy có tác dụng làm giảm HĐT?
=
H: U2 < U1 (hay U1 > U2)
U2 n 2
G: thông báo:
+ n1 > n2 → U1 > U2 => máy hạ thế
+ U1 > U2 → máy hạ thế.
→
+ n1 < n2
U1 < U2 => máy tăng thế

+ U1 < U2 → máy tăng thế.
 Muốn làm tăng hay giảm HĐT ở hai đầu cuộn thứ cấp
phải làm như thế nào?
H: Làm thay đổi số vòng dây ở cuộn thứ cấp
Hoạt động 5. TÌM HIỂU CÁCH LẮP ĐẶT MÁY BIẾN THẾ Ở HAI ĐẦU ĐƯỜNG DÂY TẢI ĐIỆN (5’)
G: Để giảm hao phí trên đường dây tải điện ta phải tăng
III. Lắp đặt máy biến thế ở hai
hiệu điện thế lên hàng trăm nghìn vôn, nhưng mạng điện
đầu đường dây tải điện
tiêu dùng hàng ngày chỉ cần hiệu điện thế 220V. Vậy ta
phải làm thế nào để vừa giảm được hao phí trên đường dây
tải điện, vừa đảm bảo phù hợp với dụng cụ tiêu thụ điện?
H: Dùng máy tăng thế lắp ở 2 đầu đường dây tải điện và
máy hạ thế ở nơi tiêu thụ.
- Ở đầu đường dây tải điện về
* Yêu cầu HS quan sát H. 37.2 (sgk/101) chỉ ra nơi nào đặt phía nhà máy điện đặt máy tăng
máy tăng thế, nơi nào đặt máy hạ thế?
thế.
- H lên chỉ ra trên hình vẽ.  nhận xét.
- Ở nơi tiêu thụ đặt máy hạ thế.
 Lồng ghép GDBVMT:
Khi máy biến thế hoạt động, trong lõi thép luôn xuất hiện
dòng điện Fucô làm máy nóng và giảm hiệu suất của máy.
Nên để làm mát máy người ta nhúng toàn bộ lõi thép vào
chất dầu làm mát máy. Nhưng khi xảy ra sự cố, dầu máy
biến thế bò cháy gây ảnh hưởng môi trường trầm trọng và
rất khó khắc phục.
BPBVMT: cần gắn các thiết bò tự động ở các trạm biến thế
để phát hiện và khắc phục sự cố. Mặt khác cần đảm bảo
các quy tắc an toàn khi vận hành trạm biến thế lớn.

4.4/ Củng cố và vận dụng:
- Gọi HS đọc câu C4 và ghi tóm tắt
- Yêu cầu HS làm câu C4 ra vở sau đó gọi 1 HS lên
bảng chữa bài
- HS cùng nhận xét

C4: U1 = 220V
U2 = 6V
U'2 = 3V
n1 = 4000 vòng
n2 = ?
n'2 = ?
Bài giải
Số vòng dây của cuộn thứ cấp tương ứng là:

U1 n1
=
U2 n 2
U .n 6.4000
→ n2 = 2 1 =
= 109 (vòng)
U1
220


U1
n
U ' .n
= 1 → n '2 = 2 1 = 54 (vòng)
U '2 n '2

U1
* GV chuẩn lại kiến thức: Vì n1 và U1 không đổi,
Nếu n2 thay đổi → U2 thay đổi.
* GV thông báo tác dụng của máy ổn áp là do máy
có thể tự di chuyển con chạy ở cuộn thứ cấp sao cho
U thứ cấp luôn được ổn đònh.
 Từ

Đáp số: 109 vòng và 54 vòng

U1 n1
U 1 .n2
=
=> tìm U2? ( U2 = n )
U2 n 2
1

=> Tìm U1? (U1 =

U 2 .n1
)
n2

GDHN: có kiến thức về cấu tạo và hoạt động của
MBT có thể làm kó sư điện, công nhân vận hành , sửa
chữa các loại máy biến thế, máy ổn áp …
4.5/ Hướng dẫn học ở nhà: (2’)
- Học thuộc ghi nhớ và xem lại SGK.
- Làm các bài tập từ bài 37.1 37.4 SBT.
Hướng dẫn bài 37.2: Từ

U1 n1
=
=> tìm U2
U2 n 2

- Đọc phần “có thể em chưa biết” /102 (sgk)
- Đọc và nghiên cứu trước bài thực hành: “Vận hành máy phát điện và máy biến thế”.
+ Ôn cấu tạo và hoạt động của máy phát điện xoay chiều và máy biến thế
+ Viết báo cáo thực hành theo mẫu (sgk /104)
5 - Rút kinh nghiệm:
..............................................................................................................................................................
..............................................................................................................................................................
..............................................................................................................................................................