Bài 16 TRUYỀN tải điện NĂNG máy BIẾN áp

Bài 16 TRUYỀN TẢI ĐIỆN NĂNG. MÁY

BIẾN ÁP
I. MỤC TIÊU BÀI HỌC
- Giải thích được nguyên tắc cấu tạo và hoạt động của máy biến áp
- Hiểu được sự cần thiết phải truyền tải điện năng đi xa
- Biết được một số ứng dụng của máy biến áp
II. PHƯƠNG TIỆN DẠY HỌC Thí nghiệm về máy biến áp và truyền tải
điện năng đi xa
III. HOẠT ĐỘNG DẠY HỌC
1. Kiểm tra bài cũ: Công suất điện tiêu thụ trong 1 mạch điện xoay chiều
phụ thuộc những đại lượng nào?
2. Bài mới
* Tiến trình giảng dạy
Hoạt động 1: Tìm hiểu về bài toán truyền tải điện năng đi
xa.
Hoạt động của GV
Hoạt động của hs
Nội dung
- Điện năng phải được
- HS ghi nhận nhu cầu của I. Bài toán truyền tải điện năng
tiêu thụ ngay khi sản
việc truyền tải điện năng đi đi xa
xuất ra. Vì vậy luôn luôn xa.
- Công suất phát từ nhà máy:
có nhu cầu truyển tải
Pphát = UphátI
điện năng với số lượng
trong đó I là cường độ dòng điện
lớn, đi xa tới hàng trăm,
hiệu dụng trên đường dây.

hàng nghìn kilômet.
- Công suất hao phí do toả nhiệt
- Công suất phát điện
Pphát = UphátI
trên đường dây:
2
2
Pphá
của nhà máy?
Pphát
R
t
2
2
R
2
2
P
=
RI
=
R
= Pphá
P
=
RI
=
R
=
P

hp
t
2
2
phát
2
2
- Gọi điện trở trên dây là hp
U phát
Uphá
t
U phá
U phá
t
t
R → công suất hao phí
→ Muốn giảm Php ta phải giảm R
- Giảm R (không thực tế)
do toả nhiệt trên đường
(không thực tế) hoặc tăng Uphát
hoặc tăng Uphát (tăng Uphát
dây?
10 lần thì Php giảm 100 lần) (hiệu quả).
- Pphát hoàn toàn xác định
có hiệu quả rõ rệt.- Vì
→ muốn giảm Php ta
l
R=ρ
phải làm gì?
S

- Tại sao muốn giảm R,
- Lúc “đưa” điện năng lên - Kết luận:
lại phải tăng S và tăng
đường dây truyền tải → Trong quá trình truyền tải điện
khối lượng đồng?
tăng điện áp. Tới nơi tiêu năng, phải sử dụng những thiết bị
→ Muốn giải quyết bài
biến đổi điện áp.
toán truyền tải điện năng thụ → giảm điện áp.
đi xa ta cần phải làm gì?


Hoạt động 2: Tìm hiểu về máy biến áp
- Máy biến áp là thiết bị - Biến đổi điện áp (xoay
II. Máy biến áp
dùng để làm gì?
chiều).
- Là những thiết bị có khả năng
- Y/c HS đọc Sgk để tìm
biến đổi điện áp (xoay chiều).
hiểu cấu tạo của máy - HS đọc Sgk và nêu cấu
1. Cấu tạo và nguyên tắc của
biến áp.
tạo của máy biến áp.
máy biến áp
- Bộ phận chính là một
* Cấu tạo: (Sgk
khung sắt non có pha - Lõi biến áp gồm nhiều lá
silic gọi là lõi biến áp, sắt mỏng ghép cách điện
U2

U1 D1
D2
cùng với hai cuộn dây với nhau để tránh dòng Fucó điện trở nhỏ và độ tự cô và tăng cường từ thông
cảm quấn trên hai cạnh qua mạch.
đối diện của khung.
- Cuộn D1 có N1 vòng - Số vòng dây ở hai cuộn
được nối với nguồn phát phải khác nhau, tuỳ thuộc
nhiệm vụ của máy mà có
điện → cuộn sơ cấp.
- Cuộn D2 có N2 vòng thể N1 > N2 hoặc ngược lại. * Nguyên tắc hoạt động
- Đặt điện áp xoay chiều tần số f
được nối ra cơ sở tiêu
ở hai đầu cuộn sơ cấp. Nó gây ra
thụ điện năng → cuộn
sự biến thiên từ thông trong hai
thứ cấp.
cuộn.
- Nguồn phát tạo ra điện
- Gọi từ thông này là:
áp xoay chiều tần số f ở - Dòng điện xoay chiều
hai đầu cuộn sơ cấp → trong cuộn sơ cấp gây ra sự Φ0 = Φmcosωt
- Từ thông qua cuộn sơ cấp và
có hiện tượng gì ở trong biến thiên từ thông trong
hai cuộn.
thứ cấp:
mạch?
Φ1 = N1Φmcosωt
→ Từ thông qua cuộn sơ Φ1 = N1Φ0
Φ2 = N2Φmcosωt
cấp và thứ cấp sẽ có Φ2 = N2Φ0

- Trong cuộn thứ cấp xuất hiện
biểu thức như thế nào?
suất điện động cảm ứng e2:
- Từ thông qua cuộn thứ - Theo định luật cảm ứng
cấp biến thiên tuần hoàn điện từ, trong cuộn thứ cấp e = − d Φ = N ωΦ sinω t
2
2
m
dt
→ có hiện tượng gì xảy xuất hiện suất điện động
cảm ứng.
ra trong cuộn thứ cấp?
→ Tóm lại, nguyên tắc
- Vậy, nguyên tắc hoạt động của
hoạt động của máy biến
máy biến áp dựa vào hiện tượng
áp là gì?
- Dựa vào hiện tượng cảm cảm ứng điện từ.
ứng điện từ.
Hoạt động 3 :Khảo sát thực nghiệm một máy biến áp


N2
N1

U2
U1

- Nếu
> 1 →

sẽ
như thế nào?
- Khi mạch thứ cấp ngắt
(I2 = 0), khi ta thay đổi
U1 → I1 thay đổi như thế
nào?
- Y/c trình bày sự tổn
hao điện năng trong một
máy biến áp gồm những
nguyên nhân nào?

2. Khảo sát thực nghiệm một máy
biến áp
U2
U1

> 1 → U2 > U1: điện áp
lấy ra lớn hơn điện áp đưa
vào.
- I1 rất nhỏ (I1 ≈ 0) →
chứng tỏ máy biến áp hầu
như không tiêu thụ điện
năng.

U 2 N2
=
U1 N1

Tỉ số các điện áp hiệu dụng ở hai
đầu cuộn thứ cấp và cuộn sơ cấp

luôn luôn bằng tỉ số các vòng dây
của hai cuộn đó
- Nếu

N2
N1

N2
N1

> 1: máy tăng áp.

- Nếu
< 1: máy hạ áp.
- Khi một máy biến áp ở chế độ
không tải, thì nó hầu như không
tiêu thụ điện năng.
U 2 N 2 I1
=
=
U1 N1 I 2

Kết luận: sgk

Hoạt động 4 Tìm hiểu về ứng dụng của máy biến áp
- Y/c HS nêu các ứng
- HS nghiên cứu Sgk và
III. Ứng dụng của máy biến áp
dụng của máy biến áp. những hiểu biết của mình 1. Truyền tải điện năng.
để nêu các ứng dụng.

2. Nấu chảy kim loại, hàn điện.
IV. CỦNG CỐ VÀ BTVN
1. Củng cố
Hệ thống lại trọng tâm của bài học và các công thức
1. BTVN- Làm tất cả các bài tập trong SGK trang 91 và bài tập trong
SBT lý 12 trang 26 và 2
Tiết
29
Ngày 2/ 12/2013