Máy biến thế

Ta có: \(\dfrac{{{U_1}}}{{{U_2}}} = \dfrac{{{n_1}}}{{{n_2}}}\)

\( \Rightarrow \) Số vòng dây của cuộn sơ cấp là:

\({n_1} = \dfrac{{{U_1}{n_2}}}{{{U_2}}} = \dfrac{{220.3000}}{{110}} = 6000\) (vòng)

Máy biến thế có tác dụng tăng hoặc giảm hiệu điện thế (thay đổi hiệu điện thế).

Ta có: \(\left\{ \begin{array}{l}{U_1};{N_1} = 500\\{U_2} = 4{U_1};{N_2}\end{array} \right.\)

Ta có: \(\dfrac{{{U_1}}}{{{U_2}}} = \dfrac{{{N_1}}}{{{N_2}}} \Leftrightarrow \dfrac{{{U_1}}}{{4{U_1}}} = \dfrac{{500}}{{{N_2}}} \Leftrightarrow \dfrac{{500}}{{{N_2}}} = \dfrac{1}{4} \Rightarrow {N_2} = 2000\)

Ta có: \(\left\{ \begin{array}{l}{U_1} = 220V\\{U_2} = 24V\end{array} \right.\)

Áp dụng công thức máy biến áp:

\(\dfrac{{{U_1}}}{{{U_2}}} = \dfrac{{{N_1}}}{{{N_2}}} \Rightarrow \dfrac{{{N_1}}}{{{N_2}}} = \dfrac{{220}}{{24}} = \dfrac{{55\,}}{6}\)

Với: \(\left\{ \begin{array}{l}{N_1} = 3300vong\\{N_2} = 360vong\end{array} \right. \Rightarrow \dfrac{{{N_1}}}{{{N_2}}} = \dfrac{{3300}}{{360}} = \dfrac{{55}}{6}\)

Ta có : \(\dfrac{{{U_1}}}{{{U_2}}} = \dfrac{{{n_1}}}{{{n_2}}} \Rightarrow {n_2} = \dfrac{{{U_2}.{n_1}}}{{{U_1}}} = \dfrac{{120.440}}{{220}} = 240\)

Ta có: \(\dfrac{{{U_1}}}{{{U_2}}} = \dfrac{{{n_1}}}{{{n_2}}} \Rightarrow {U_2} = \dfrac{{{n_2}}}{{{n_1}}}.{U_1} = \dfrac{{1000}}{{500}}.220 = 440V\)

Ta có: \(\left\{ \begin{array}{l}{U_1} = 2kV\\{U_2} = 22kV\end{array} \right. \Rightarrow \dfrac{{{N_1}}}{{{N_2}}} = \dfrac{{{U_1}}}{{{U_2}}} = \dfrac{2}{{22}} = \dfrac{1}{{11}}\)

Cách giải:

Công suất hao phí trên đường dây tải điện: \({P_{hp}} = \frac{{{P^2}R}}{{{U^2}}}\)

Để giảm công suất hao phí ta phải tăng U → Sử dụng máy tăng thế (có số vòng dây của cuộn thứ cấp nhiều hơn số vòng dây của cuộn sơ cấp)

Ta có: \(\left\{ \begin{array}{l}{U_1} = 2000V\\{U_2} = 20000V\end{array} \right. \Rightarrow \frac{{{U_1}}}{{{U_2}}} = \frac{{{n_1}}}{{{n_2}}} = \frac{{2000}}{{20000}} = \frac{1}{{10}} \Rightarrow \frac{{{n_1}}}{{{n_2}}} = \frac{1}{{10}}\)

Cách giải :

Công suất hao phí ban đầu : \({P_{hp1}} = \frac{{{P^2}R}}{{U_1^2}} = \frac{{{{200000}^2}.20}}{{{{5000}^2}}} = 32000W\)

Ta có : \(\frac{{{U_1}}}{{{U_2}}} = \frac{{{n_1}}}{{{n_2}}} = \frac{{{n_1}}}{{2{n_1}}} = \frac{1}{2} \Rightarrow {U_2} = 2.{U_1} = 2.5000 = 10000V\)

Công suất hao phí lúc sau : \({P_{hp1}} = \frac{{{P^2}R}}{{U_2^2}} = \frac{{{{200000}^2}.20}}{{{{10000}^2}}} = 8000W = 8kW\)

Các bộ phận chính của máy biến áp:

+ Hai cuộn dây dẫn có số vòng dây khác nhau, đặt cách điện với nhau

+ Một lõi sắt (hay thép) có pha silic chung cho cả hai cuộn dây

A - đúng

B, C - sai vì: Không thể dùng dòng điện không đổi (dòng điện một chiều) để chạy máy biến thế được

D - sai vì: Máy biến thế gồm hai cuộn dây có số vòng khác nhau và một lõi sắt

Máy biến thế là thiết bị biến đổi hiệu điện thế xoay chiều

Máy biến thế là thiết bị biến đổi hiệu điện thế xoay chiều

Máy biến thế dùng để tăng hoặc giảm hiệu điện thế xoay chiều

+ Tăng hiệu điện thế => máy tăng thế

+ Giảm hiệu điện thế => máy hạ thế

Máy biến thế có cuộn dây đưa điện vào là cuộn sơ cấp và cuộn dây lấy điện ra là cuộn thứ cấp.

Hiệu điện thế ở hai đầu mỗi cuộn dây của máy biến thế tỉ lệ với số vòng dây của mỗi cuộn: \(\frac{{{U_1}}}{{{U_2}}} = \frac{{{n_1}}}{{{n_2}}}\)

+ Khi hiệu điện thế ở cuộn sơ cấp lớn hơn hiệu điện thế ở cuộn thứ cấp \(\left( {{U_1} > {U_2}} \right)\) ta có máy hạ thế

+ Khi hiệu điện thế ở cuộn sơ cấp nhỏ hơn hiệu điện thế ở cuộn thứ cấp \(\left( {{U_1} < {U_2}} \right)\) ta có máy tăng thế

=> Cuộn dây nào cũng có thể là cuộn thứ cấp

Máy biến thế có cuộn dây đưa điện vào là cuộn sơ cấp và cuộn dây lấy điện ra là cuộn thứ cấp.

Khi đặt vào hai dầy cuộn sơ cấp một hiệu điện thế xoay chiều thì sẽ tạo ra trọng cuộn dây đó một dòng điện xoay chiều. Lõi sắt bị nhiễm từ trở thành nam châm có từ trường biến thiên.

Vì máy biến thế hoạt động dựa trên hiện tượng cảm ứng điện từ. Nghĩa là dòng điện cảm ứng chỉ xuất hiện khi số đường sức từ xuyên qua tiết diện S của ống dây dẫn biến thiên.

Trong khi đó, khi dòng điện một chiều chạy qua khung dây của máy biến thế thì từ trường sinh ra là từ trường không đổi ( nghĩa là số đường sức từ không biến thiên ), từ trường không đổi này đi qua tiết diện S của ống dây ( không thỏa mãn điều kiện để xuất hiện dòng điện cảm ứng ) nên không xuất hiện dòng điện cảm ứng ( ở cuộn thứ cấp ).

Vì dòng điện một chiều không đổi sẽ tạo ra một từ trường không đổi, dẫn đến số đường sức từ xuyên qua tiết diện của cuộn thứ cấp không đổi. Khi đó trong cuộn thứ cấp không có dòng điện cảm ứng.