Công dụng nào sau đây không phải của máy biến áp:
Việc tăng cường độ của dòng điện không đổi không phải là công dụng của máy biến áp
Một máy tăng áp có cuộn thứ cấp mắc với điện trở thuần, cuộn sơ cấp mắc với nguồn điện xoay chiều. Tần số dòng điện trong cuộn thứ cấp
Máy biến thế là những thiết bị có khả năng biến đổi điện áp (xoay chiều) và không làm thay đổi tần số của nó.
Một máy tăng thế có số vòng của hai cuộn dây là 1000 vòng và 500 vòng. Mắc cuộn sơ cấp vào mạng điện 110V – 50Hz. Điện áp giữa hai đầu cuộn thứ cấp có giá trị hiệu dụng và tần số là:
Ta có:
+ \(\dfrac{{{U_1}}}{{{U_2}}} = \dfrac{{{N_1}}}{{{N_2}}} \leftrightarrow \dfrac{{110}}{{{U_2}}} = \dfrac{{500}}{{1000}} \to {U_2} = 220V\)
+ Máy biến thế không làm thay đổi tần số
=> Điện áp giữa hai đầu cuộn thứ cấp có giá trị hiệu dụng và tần số là: 220V – 50Hz
Một máy biến áp có số vòng dây cuộn sơ cấp là $2000$ vòng được mắc vào mạng điện xoay chiều có tần số $50Hz$. Cường độ dòng điện hiệu dụng cuộn sơ cấp là $2 A$ và cuộn thứ cấp là $10A$. Số vòng dây cuộn thức cấp là:
Ta có:
\(\dfrac{{{I_2}}}{{{I_1}}} = \dfrac{{{N_1}}}{{{N_2}}} \leftrightarrow \dfrac{{10}}{2} = \dfrac{{2000}}{{{N_2}}} = 10 \to {N_2} = 400\)
=> Số vòng dây ở cuộn thứ cấp là 400 vòng
Trong quá trình truyền tải điện năng đi xa người ta thường dùng cách nào sau đây để giảm hao phí:
Trong quá trình truyền tải điện năng đi xa người ta thường dùng cách tăng điện áp truyền tải để giảm hao phí
Muốn giảm công suất hao phí trên đường dây 100 lần thì tỉ số của số vòng dây N2 của cuộn thứ cấp và N1 của cuộn sơ cấp ở máy biến áp nơi phát là:
Ta có:
+ Công suất hao phí :
\(\Delta P = \dfrac{{{P^2}}}{{{{\left( {U\cos \varphi } \right)}^2}}}R\)
Để hao phí giảm 100 lần => U phải được tăng thêm 10 lần
Mặt khác, ta có:
\(\dfrac{{{U_1}}}{{{U_2}}} = \dfrac{{{N_1}}}{{{N_2}}}\)
=> để U tăng thêm 10 lần thì tỉ số
\(\dfrac{{{U_1}}}{{{U_2}}} = \dfrac{{{N_1}}}{{{N_2}}} = \dfrac{1}{{10}}\)
Máy biến áp lý tưởng có cuộn sơ cấp gồm 2000 vòng, cuộn thứ cấp gồm 100 vòng; điện áp và cường độ dòng điện ở mạch sơ cấp là 120 V và 0,8 A. Điện áp và công suất ở cuộn thứ cấp là
Ta có công thức máy biến áp:
\(\dfrac{{{U_1}}}{{{U_2}}} = \dfrac{{{N_1}}}{{{N_2}}} \Rightarrow \dfrac{{120}}{{{U_2}}} = \dfrac{{2000}}{{100}} \Rightarrow {U_2} = 6\,\,\left( V \right)\)
Máy biến áp lí tưởng, công suất của cuộn thứ cấp:
\({P_2} = {P_1} = {U_1}{I_1} = 120.0,8 = 96\,\,\left( W \right)\)
Cuộn sơ cấp của một máy biến áp lí tưởng có \({N_1}\) vòng dây. Khi đặt một điện áp xoay chiều có giá trị hiệu dụng 120 V vào hai đầu cuộn sơ cấp thì điện áp hiệu dụng ở hai đầu cuộn thứ cấp để hở đo được là 100 V. Nếu tăng thêm 150 vòng dây cho cuộn sơ cấp và giảm 150 vòng dây ở cuộn thứ cấp thì khi đặt vào hai đầu cuộn sơ cấp một điện áp hiệu dụng 160 V thì điện áp hiệu dụng ở hai đầu cuộn thứ cấp để hở vẫn là 100 V. Kết luận nào sau đây đúng?
Theo giả thuyết bài toán, ta có :
\(\left\{ \begin{array}{l}\dfrac{{{N_1}}}{{{N_2}}} = \dfrac{{120}}{{100}}\\\dfrac{{{N_1} + 150}}{{{N_2} - 150}} = \dfrac{{160}}{{100}}\end{array} \right. \Rightarrow \left\{ \begin{array}{l}{N_2} = \dfrac{5}{6}{N_1}\\\dfrac{{{N_1} + 150}}{{{N_2} - 150}} = \dfrac{8}{5}\end{array} \right. \Rightarrow \dfrac{{{N_1} + 150}}{{\dfrac{5}{6}{N_1} - 150}} = \dfrac{8}{5} \Rightarrow {N_1} = 1170\)
Trong việc truyền tải diện năng đi xa, để giảm công suất hao phí trên đường dây n lần thì điện áp hai đầu đường dây phải
Từ công thức: ${{P}_{hp}}=\dfrac{{{P}^{2}}.R}{{{U}^{2}}}\Rightarrow {{P}_{hp}}\sim \dfrac{1}{{{U}^{2}}}\to $ để giảm công suất hao phí trên đường dây n lần thì U phải tăng $\sqrt{n}$ hoặc P giảm $\sqrt{n}.$
Một máy bơm sử dụng cho đài phun nước được nối bởi dây dẫn cách nguồn điện 18 m. Nguồn điện có hiệu điện thế hiệu dụng 230 V. Máy bơm hoạt động bình thường với điện áp hiệu dụng thấp nhất là 218 V và cường độ dòng điện 0,83 A. Điện trở lớn nhất trên mỗi mét chiều dài dây dẫn là bao nhiêu để máy bơm hoạt động bình thường?
Độ giảm hiệu điện thế trên đường dây là:
\(\Delta U = {U_1} - {U_2} = I.R \Rightarrow R = \dfrac{{{U_1} - {U_2}}}{I} = \dfrac{{230 - 218}}{{0,83}} \approx 14,46\,\,\left( \Omega \right)\)
Chiều dài dây dẫn là:
\(L = 2l = 2.18 = 36\,\,\left( m \right)\)
Điện trở trên mỗi mét chiều dài dây dẫn để máy bơm hoạt động bình thường là:
\({R_0} = \dfrac{R}{L} = \dfrac{{14,46}}{{36}} \approx 0,4\,\,\left( {\Omega /m} \right)\)
