Một số bài toán về máy biến áp và truyền tải điện năng P1 Câu 1 Một người định cuốn một biến thế từ hiệu điên thế U1 = 110V lên 220V với lõi không phân nhánh, không mất mát năng lượng và các cuộn dây có điện trở rất nhỏ , với số vòng các cuộn ứng với 1,2 vòngVôn. Người đó cuốn đúng hoàn toàn cuộn thứ cấp nhưng lại cuốn ngược chiều những vòng cuối của cuộn sơ cấp. Khi thử máy với nguồn thứ cấp đo được U2 = 264 V so với cuộn sơ cấp đúng yêu cầu thiết kế, điện áp nguồn là U1 = 110V. Số vòng dây bị cuốn ngược là: A 20 B 11 C . 10 D 22 Câu 2: Một người định quấn một máy hạ áp từ điện áp U1 = 220 (V) xuống U2 =110 (V) với lõi không phân nhánh, xem máy biến áp là lí tưởng, khi máy làm việc thì suất điện động hiệu dụng xuất hiện trên mỗi vòng dây là 1,25 Vônvòng. Người đó quấn đúng hoàn toàn cuộn thứ cấp nhưng lại quấn ngược chiều những vòng cuối của cuộn sơ cấp. Khi thử máy với điện áp U1 = 220V thì điện áp hai đầu cuộn thứ cấp đo được là 121(V). Số vòng dây bị quấn ngược là: A. 9 B. 8 C. 12 D. 10 Câu 3 : Một máy biến áp lý tưởng gồm một cuộn sơ cấp và hai cuộn thứ cấp. Cuộn sơ cấp có n1 = 1320 vòng , điện áp U1 = 220V. Cuộn thứ cấp thứ nhất có U2 = 10V, I2 = 0,5A; Cuộn thứ cấp thứ 2có n 3 = 25 vòng, I3 = 1,2A. Cường độ dòng điện qua cuộn sơ cấp là : A. I1 = 0,035A B. I1 = 0,045A C. I1 = 0,023A D. I1 = 0,055A Câu 4. Cần tăng hiêụ điên thế ở 2 cực của máy phát điện lên bao nhiêu lần để công suất hao phí giảm 100 lần, coi công suất truyền đến tải tiêu thu không đổi. Biết rằng cos =1. va khi chưa tăng thi độ giảm điện thế trên đường dây = 15% hiệu thế giữa hai cực máy phát. A 8,515 lần. B. 10 lần. C. 9,515 lần. D. 9 lần Câu 5. Người ta truyền tải dòng điện xoay chiều từ tram phát điện cách nơi tiêu thu 10km bằng dây dẫn kim loại có điên trở suất = 2,5.108 m, tiết diện 0,4cm2. Hệ số công suất của mạch điện 0,9. Điện áp và công suất ở trạm là 10kV và 500kw. Hiệu suất của của quá trình truyền tải điện là: A.90, 14%; B. 98,28% C 92,28%. D. 99,14%. Câu 6. Một máy phát điện gồm n tổ máy có cùng côn suất P. Điên sx ra được truyền đến nơi tiêu thụ với hiệu suất H.. Hỏi nếu khi chỉ còn một tổ máy thì hiệu suất H’ bằng bao nhiêu, (tính theo n và H) A. B. H’ = H C. D. H’ = nH Câu 7. Một máy biến áp lí tưởng có hiệu suất bằng 1 được nối vào nguồn điện xoay chiều có điện áp hiệu dụng 5V. Biết số vòng dây của cuộn sơ cấp và thứ cấp là 100vong và 150 vòng. Do cuộn sơ cấp có 10 vòng bị quấn ngược nên điện áp thu được ở cuộn thứ cấp là: A. 7,5V. B. 9,37 V. C. 8,33V. D. 7,78V. Câu 8: Một học sinh quấn một máy biến áp có số vòng dây cuộn thứ cấp gấp hai lần số vòng dây cuộn sơ cấp. Khi đặt vào hai đầu cuộn sơ cấp điện áp xoay chiều có giá trị hiệu dụng U thì điện áp hiệu dụng ở hai đầu cuộn thứ cấp để hở là 1,92U Khi kiểm tra thì phát hiện trong cuộn thứ cấp có 40 vòng dây bị quấn ngược chiều so với đa số các vòng dây trong đó. Bỏ qua mọi hao phí máy biến thế. Tổng số vòng dây đã được quấn trong máy biến thế này là A. 2000 vòng. B. 3000 vòng. C. 6000 vòng. D. 1500 vòng. GIẢI CHI TIẾT Một số bài toán về máy biến áp và truyền tải điện năng P1 Câu 1 Một người định cuốn một biến thế từ hiệu điên thế U1 = 110V lên 220V với lõi không phân nhánh, không mất mát năng lượng và các cuộn dây có điện trở rất nhỏ , với số vòng các cuộn ứng với 1,2 vòngVôn. Người đó cuốn đúng hoàn toàn cuộn thứ cấp nhưng lại cuốn ngược chiều những vòng cuối của cuộn sơ cấp. Khi thử máy với nguồn thứ cấp đo được U2 = 264 V so với cuộn sơ cấp đúng yêu cầu thiết kế, điện áp nguồn là U1 = 110V. Số vòng dây bị cuốn ngược là: A 20 B 11 C . 10 D 22 Giải:Gọi số vòng các cuộn dây của MBA theo đúng yêu cầu là N1 và N2 Ta có N2 = 2N1 (1) Với N1 = 110 x1,2 = 132 vòng Gọi n là số vòng dây bị cuốn ngược. Khi đó ta có (2) Thay N1 = 132 vòng ta tìm được n = 11 vòng. Chọn đáp án B Chú ý: Khi cuộn sơ cấp bị cuốn ngược n vòng thì suất điện động cảm ứn xuất hiện ở các cuộn sơ cấp và thứ cấp lấn lượt là e1 = (N1n)e0 – ne0 = (N1 – 2n) e0 với e0 suất điện động cảm ứng xuất hiện ở mỗi vòng dây. e2 = N2e0 Do đó Câu 2: Một người định quấn một máy hạ áp từ điện áp U1 = 220 (V) xuống U2 =110 (V) với lõi không phân nhánh, xem máy biến áp là lí tưởng, khi máy làm việc thì suất điện động hiệu dụng xuất hiện trên mỗi vòng dây là 1,25 Vônvòng. Người đó quấn đúng hoàn toàn cuộn thứ cấp nhưng lại quấn ngược chiều những vòng cuối của cuộn sơ cấp. Khi thử máy với điện áp U1 = 220V thì điện áp hai đầu cuộn thứ cấp đo được là 121(V). Số vòng dây bị quấn ngược là: A. 9 B. 8 C. 12 D. 10 Giải: Gọi số vòng các cuộn dây của MBA theo đúng yêu cầu là N1 và N2 Ta có N1 = 2N2 (1) Với N1 = 220 1,25 = 176 vòng Gọi n là số vòng dây bị cuốn ngược. Khi đó ta có (2)> > 121(N1 – 2n) = 110N1 > n = 8 vòng. Chọn đáp án B Chú ý: Khi cuộn sơ cấp bị cuốn ngược n vòng thì suất điện động cảm ứng xuất hiện ở các cuộn sơ cấp và thứ cấp lấn lượt là e1 = (N1n)e0 – ne0 = (N1 – 2n) e0 với e0 suất điện động cảm ứng xuất hiện ở mỗi vòng dây. e2 = N2e0 Do đó Câu 3 : Một máy biến áp lý tưởng gồm một cuộn sơ cấp và hai cuộn thứ cấp. Cuộn sơ cấp có n1 = 1320 vòng , điện áp U1 = 220V. Cuộn thứ cấp thứ nhất có U2 = 10V, I2 = 0,5A; Cuộn thứ cấp thứ 2có n 3 = 25 vòng, I3 = 1,2A. Cường độ dòng điện qua cuộn sơ cấp là : A. I1 = 0,035A B. I1 = 0,045A C. I1 = 0,023A D. I1 = 0,055A Giải: Dòng điện qua cuộn sơ cấp I1 = I12 + I13 I1 = I12 + I13 = Chọn đáp án B. Câu 4. Cần tăng hiêụ điên thế ở 2 cực của máy phát điện lên bao nhiêu lần để công suất hao phí giảm 100 lần, coi công suất truyền đến tải tiêu thu không đổi. Biết rằng cos =1. va khi chưa tăng thi độ giảm điện thế trên đường dây = 15% hiệu thế giữa hai cực máy phát. A 8,515 lần. B. 10 lần. C. 9,515 lần. D. 9 lần Bài giải: Gọi P là công suất nơi tiêu thu, R điện trở đường dây Công suất hao phí khi chưa tăng điện áp P1 = Với P1 = P + P1 ; P1 = I1.U1 P2 = Với P2 = P + P2 . Độ giảm điện thế trên đường dây khi chưa tăng điện áp U = I1R = 0,15U1 R = P1 = P + P1 P2 = P + P2 = P + 0,01P1 = P + P1 0,99P1 = P1 – 0,99P1 Mặt khác P1 = 0,15P1 vì P1 = Do đó: Vậy U2 = 8,515 U1 Đáp án A Câu 5. Người ta truyền tải dòng điện xoay chiều từ tram phát điện cách nơi tiêu thu 10km bằng dây dẫn kim loại có điên trở suất = 2,5.108 m, tiết diện 0,4cm2. Hệ số công suất của mạch điện 0,9. Điện áp và công suất ở trạm là 10kV và 500kw. Hiệu suất của của quá trình truyền tải điện là: A.90, 14%; B. 98,28% C 92,28%. D. 99,14%. Giải: Gọi ∆P là công suất hao phí trên đường dây. Hiệu suất H = ∆P = P2 > H = 10,0772 = 0,9228 = 92,28%. Chọn đáp án C Câu 6. Một máy phát điện gồm n tổ máy có cùng côn suất P. Điên sx ra được truyền đến nơi tiêu thụ với hiệu suất H.. Hỏi nếu khi chỉ còn một tổ máy thì hiệu suất H’ bằng bao nhiêu, (tính theo n và H) A. B. H’ = H C. D. H’ = nH Giải: Hiệu suất: H = > (1) ∆P = n2 P2 (2) H’ = > (3) ∆P’ = P2 (4) Từ (1) và (3) ta có: (5) Từ (2) và (4) ta có: (6) Từ (5) và (6) ta có Đáp số: Chọn đáp án C Câu 7. Một máy biến áp lí tưởng có hiệu suất bằng 1 được nối vào nguồn điện xoay chiều có điện áp hiệu dụng 5V. Biết số vòng dây của cuộn sơ cấp và thứ cấp là 100vong và 150 vòng. Do cuộn sơ cấp
Trang 1Một số bài toán về máy biến áp và truyền tải điện năng P1 Câu 1 Một người định cuốn một biến thế từ hiệu điên thế U1 = 110V lên 220V với lõi không phân
nhánh, không mất mát năng lượng và các cuộn dây có điện trở rất nhỏ , với số vòng các cuộn ứng với 1,2 vòng/Vôn Người đó cuốn đúng hoàn toàn cuộn thứ cấp nhưng lại cuốn ngược chiều những vòng cuối của cuộn sơ cấp Khi thử máy với nguồn thứ cấp đo được U2 = 264 V so với cuộn sơ cấp đúng yêu cầu thiết
kế, điện áp nguồn là U1 = 110V Số vòng dây bị cuốn ngược là:
A 20 B 11 C 10 D 22
Câu 2: Một người định quấn một máy hạ áp từ điện áp U1 = 220 (V) xuống U2 =110 (V) với lõi không phân nhánh, xem máy biến áp là lí tưởng, khi máy làm việc thì suất điện động hiệu dụng xuất hiện trên mỗi vòng dây là 1,25 Vôn/vòng Người đó quấn đúng hoàn toàn cuộn thứ cấp nhưng lại quấn ngược chiều những vòng cuối của cuộn sơ cấp Khi thử máy với điện áp U1 = 220V thì điện áp hai đầu cuộn thứ cấp đo được là 121(V) Số vòng dây bị quấn ngược là: A 9 B 8 C 12 D 10
Câu 3 : Một máy biến áp lý tưởng gồm một cuộn sơ cấp và hai cuộn thứ cấp Cuộn sơ cấp có n1 = 1320 vòng , điện áp U1 = 220V Cuộn thứ cấp thứ nhất có U2 = 10V, I2 = 0,5A; Cuộn thứ cấp thứ 2có n 3 = 25 vòng, I3 = 1,2A Cường độ dòng điện qua cuộn sơ cấp là :
A I1 = 0,035A B I1 = 0,045A C I1 = 0,023A D I1 = 0,055A
Câu 4 Cần tăng hiêụ điên thế ở 2 cực của máy phát điện lên bao nhiêu lần để công suất hao phí giảm
100 lần, coi công suất truyền đến tải tiêu thu không đổi Biết rằng cosϕ =1 va khi chưa tăng thi độ giảm điện thế trên đường dây = 15% hiệu thế giữa hai cực máy phát
A 8,515 lần B 10 lần C 9,515 lần D 9 lần
Câu 5 Người ta truyền tải dòng điện xoay chiều từ tram phát điện cách nơi tiêu thu 10km bằng dây dẫn
kim loại có điên trở suất ρ = 2,5.10-8 Ωm, tiết diện 0,4cm2 Hệ số công suất của mạch điện 0,9 Điện áp và công suất ở trạm là 10kV và 500kw Hiệu suất của của quá trình truyền tải điện là:
A.90, 14%; B 98,28% C 92,28% D 99,14%
Câu 6 Một máy phát điện gồm n tổ máy có cùng côn suất P Điên sx ra được truyền đến nơi tiêu thụ với
hiệu suất H Hỏi nếu khi chỉ còn một tổ máy thì hiệu suất H’ bằng bao nhiêu, (tính theo n và H)
A
n
H
H'= B H’ = H C
n
H n
H'= + −1
D H’ = nH
Câu 7 Một máy biến áp lí tưởng có hiệu suất bằng 1 được nối vào nguồn điện xoay chiều có điện áp hiệu
dụng 5V Biết số vòng dây của cuộn sơ cấp và thứ cấp là 100vong và 150 vòng Do cuộn sơ cấp có 10 vòng bị quấn ngược nên điện áp thu được ở cuộn thứ cấp là:
A 7,5V B 9,37 V C 8,33V D 7,78V
Câu 8: Một học sinh quấn một máy biến áp có số vòng dây cuộn thứ cấp gấp hai lần số vòng dây cuộn sơ
cấp Khi đặt vào hai đầu cuộn sơ cấp điện áp xoay chiều có giá trị hiệu dụng U thì điện áp hiệu dụng ở hai đầu cuộn thứ cấp để hở là 1,92U Khi kiểm tra thì phát hiện trong cuộn thứ cấp có 40 vòng dây bị quấn ngược chiều so với đa số các vòng dây trong đó Bỏ qua mọi hao phí máy biến thế Tổng số vòng dây đã được quấn trong máy biến thế này là
A 2000 vòng B 3000 vòng C 6000 vòng D 1500 vòng
GIẢI CHI TIẾT
Một số bài toán về máy biến áp và truyền tải điện năng P1 Câu 1 Một người định cuốn một biến thế từ hiệu điên thế U1 = 110V lên 220V với lõi không phân
nhánh, không mất mát năng lượng và các cuộn dây có điện trở rất nhỏ , với số vòng các cuộn ứng với 1,2 vòng/Vôn Người đó cuốn đúng hoàn toàn cuộn thứ cấp nhưng lại cuốn ngược chiều những vòng cuối của cuộn sơ cấp Khi thử máy với nguồn thứ cấp đo được U2 = 264 V so với cuộn sơ cấp đúng yêu cầu thiết
kế, điện áp nguồn là U1 = 110V Số vòng dây bị cuốn ngược là:
A 20 B 11 C 10 D 22
Giải:Gọi số vòng các cuộn dây của MBA theo đúng yêu cầu là N1 và N2
2
1 220
110 2
1
N
N
N2 = 2N1 (1) Với N1 = 110 x1,2 = 132 vòng Gọi n là số vòng dây bị cuốn ngược Khi đó ta có
Trang 2
264
110 2
2 264
110 2
1
1 2
N
n N N
n N
(2) Thay N1 = 132 vòng ta tìm được n = 11 vòng Chọn đáp án B
Chú ý: Khi cuộn sơ cấp bị cuốn ngược n vòng thì suất điện động cảm ứn xuất hiện ở các cuộn sơ cấp và
thứ cấp lấn lượt là e1 = (N1-n)e0 – ne0 = (N1 – 2n) e0 với e0 suất điện động cảm ứng xuất hiện ở mỗi vòng dây
e2 = N2e0 Do đó
264
110 2
2
2
1 2
1 2
1 2
1 2
N
n N U
U E
E e
e N
n N
Câu 2: Một người định quấn một máy hạ áp từ điện áp U1 = 220 (V) xuống U2 =110 (V) với lõi không phân nhánh, xem máy biến áp là lí tưởng, khi máy làm việc thì suất điện động hiệu dụng xuất hiện trên mỗi vòng dây là 1,25 Vôn/vòng Người đó quấn đúng hoàn toàn cuộn thứ cấp nhưng lại quấn ngược chiều những vòng cuối của cuộn sơ cấp Khi thử máy với điện áp U1 = 220V thì điện áp hai đầu cuộn thứ cấp đo được là 121(V) Số vòng dây bị quấn ngược là: A 9 B 8 C 12 D 10
Giải: Gọi số vòng các cuộn dây của MBA theo đúng yêu cầu là N1 và N2
Ta có = =2⇒
110
220 2
1
N
N
N1 = 2N2 (1) Với N1 = 220 /1,25 = 176 vòng
Gọi n là số vòng dây bị cuốn ngược Khi đó ta có 121
220 2
2 121
220 2
1
1 2
N
n N N
n N
(2) ->
121
110
2
1
1− =
N
n
N
> 121(N1 – 2n) = 110N1 > n = 8 vòng Chọn đáp án B
Chú ý: Khi cuộn sơ cấp bị cuốn ngược n vòng thì suất điện động cảm ứng xuất hiện ở các cuộn sơ cấp và
thứ cấp lấn lượt là e1 = (N1-n)e0 – ne0 = (N1 – 2n) e0 với e0 suất điện động cảm ứng xuất hiện ở mỗi vòng dây
e2 = N2e0 Do đó
121
220 2
2
2
1 2
1 2
1 2
1 2
N
n N U
U E
E e
e N
n N
Câu 3 : Một máy biến áp lý tưởng gồm một cuộn sơ cấp và hai cuộn thứ cấp Cuộn sơ cấp có n1 = 1320 vòng , điện áp U1 = 220V Cuộn thứ cấp thứ nhất có U2 = 10V, I2 = 0,5A; Cuộn thứ cấp thứ 2có n 3 = 25 vòng, I3 =
1,2A Cường độ dòng điện qua cuộn sơ cấp là : A I1 = 0,035A B I1 = 0,045A C I1 = 0,023A D I1 = 0,055A
Giải: Dòng điện qua cuộn sơ cấp I1 = I12 + I13
12 2 12
2 1
220 44
I U
13
I U n
I =U = n = = ⇒ = =
I1 = I12 + I13 = 2 1 0,045( )
44= 22= A Chọn đáp án B.
Câu 4 Cần tăng hiêụ điên thế ở 2 cực của máy phát điện lên bao nhiêu lần để công suất hao phí giảm
100 lần, coi công suất truyền đến tải tiêu thu không đổi Biết rằng cosϕ =1 va khi chưa tăng thi độ giảm điện thế trên đường dây = 15% hiệu thế giữa hai cực máy phát
A 8,515 lần B 10 lần C 9,515 lần D 9 lần
Bài giải: Gọi P là công suất nơi tiêu thu, R điện trở đường dây
Công suất hao phí khi chưa tăng điện áp
∆P1 = 12 2
1
R
P
U Với P1 = P + ∆P1 ; P1 = I1.U1 ∆P2 = 22 2
2
R P
U Với P2 = P + ∆P2
Độ giảm điện thế trên đường dây khi chưa tăng điện áp ∆U = I1R = 0,15U1 R =
2 1 1
0,15U P
2 2
2 2
∆
P1 = P + ∆P1
Trang 3P2 = P + ∆P2 = P + 0,01∆P1 = P + ∆P1 - 0,99∆P1 = P1 – 0,99∆P1
Mặt khác ∆P1 = 0,15P1 vì ∆P1 =
2 1
0,15
0,15
U P R
Câu 5 Người ta truyền tải dòng điện xoay chiều từ tram phát điện cách nơi tiêu thu 10km bằng dây dẫn
kim loại có điên trở suất ρ = 2,5.10-8 Ωm, tiết diện 0,4cm2 Hệ số công suất của mạch điện 0,9 Điện áp và công suất ở trạm là 10kV và 500kw Hiệu suất của của quá trình truyền tải điện là:
A.90, 14%; B 98,28% C 92,28% D 99,14%
Giải: Gọi ∆P là công suất hao phí trên đường dây Hiệu suất H =
P
P P
P
P−∆ =1−∆
∆P = P2
2 ) cos
(U ϕ
R
4 8 5
81 , 0 10 10 4 , 0
10 2 10 5 , 2 10 5 ) cos (
2
−
−
=
=
=
∆
ϕ
ρ
U S
l P P
P
H = 1-0,0772 = 0,9228 = 92,28% Chọn đáp án C
Câu 6 Một máy phát điện gồm n tổ máy có cùng côn suất P Điên sx ra được truyền đến nơi tiêu thụ với
hiệu suất H Hỏi nếu khi chỉ còn một tổ máy thì hiệu suất H’ bằng bao nhiêu, (tính theo n và H)
A
n
H
H'= B H’ = H C
n
H n
H'= + −1
D H’ = nH
Giải: Hiệu suất: H =
nP
P nP
P
nP−∆ = −∆
1 -> n(1 H)
P
P
−
=
∆
(1) ∆P = n2 P2
2 ) cos (U ϕ
R
(2)
H’ =
P
P P
P
1 ' = −∆
∆
−
> ' 1 H'
P
P
−
=
∆
(3) ∆P’ = P2
2 ) cos (U ϕ
R
(4)
Từ (1) và (3) ta có:
) 1 (
' 1 '
H n
H P
P
−
−
=
∆
∆
(5) Từ (2) và (4) ta có: ' 12
n P
P =
∆
∆
(6)
Từ (5) và (6) ta có
n
H n n
H H
n
H H
n H n
1 '
1 ' 1
1 ) 1 (
' 1
2
− +
=
−
−
=
⇒
−
=
−
⇒
=
−
−
Đáp số:
n
H n n
H
H'=1−1− = + −1
Chọn đáp án C
Câu 7 Một máy biến áp lí tưởng có hiệu suất bằng 1 được nối vào nguồn điện xoay chiều có điện áp hiệu
dụng 5V Biết số vòng dây của cuộn sơ cấp và thứ cấp là 100vong và 150 vòng Do cuộn sơ cấp có 10 vòng bị quấn ngược nên điện áp thu được ở cuộn thứ cấp là:
A 7,5V B 9,37 V C 8,33V D 7,78V
Gải: Gọi e0 là suất điện động cảm ứng tức thời xuất hiện ở mỗi vòng dây khi biến áp được nối vào nguồn
điện xoay chiều Suất điện đông tức thời xuất hiện ở cuộn sơ cấp và thứ cấp là e1 = (N1 – 10)e0 – 10e0 = 80e0
U
U E
E E
E e
e
375 , 9 80
5 150 150
80 150
80
2 2
1 2
1 2
1 2
Câu 8: Một học sinh quấn một máy biến áp có số vòng dây cuộn thứ cấp gấp hai lần số vòng dây cuộn sơ
cấp Khi đặt vào hai đầu cuộn sơ cấp điện áp xoay chiều có giá trị hiệu dụng U thì điện áp hiệu dụng ở hai đầu cuộn thứ cấp để hở là 1,92U Khi kiểm tra thì phát hiện trong cuộn thứ cấp có 40 vòng dây bị quấn ngược chiều so với đa số các vòng dây trong đó Bỏ qua mọi hao phí máy biến thế Tổng số vòng dây đã được quấn trong máy biến thế này là
A 2000 vòng B 3000 vòng C 6000 vòng D 1500 vòng
Giải: Gọi N1 là số vòng dây cuộn sơ cấp Khi đó số vòng dây cuộn thứ cấp N2 = 2N1 Tổng số vòng dây của máy biến thế là 3N1
Trang 4Theo bài ra ta có:
U
U
92 ,
1
−
N
N
-> 1,92N1 = 2N1 – 80 -> N1 = 1000 vòng
Do đó Tổng số vòng dây đã được quấn trong máy biến thế này là 3000 vòng Đáp án B
Một số bài toán về máy biến áp và truyền tải điện năng-P2
Câu 9 : Có hai máy biến áp lí tưởng (bỏ qua mọi hao phí) cuộn sơ cấp có cùng số vòng dây nhưng cuộn
thứ cấp có số vòng dây khác nhau Khi đặt điện áp xoay chiều có giá trị hiệu dụng U không đổi vào hai đầu cuộn thứ cấp của máy thứ nhất thì tỉ số giữa điện áp hiệu dụng ở hai đầu cuộn thứ cấp để hở và cuộn
sơ cấp của máy đó là 1,5 Khi đặt điện áp xoay chiều nói trên vào hai đầu cuộn sơ cấp của máy thứ hai thì
tỉ số đó là 2 Khi cùng thay đổi số vòng dây của cuộn thứ cấp của mỗi máy 50 vòng dây rồi lặp lại thí nghiệm thì tỉ số điện áp nói trên của hai máy là bằng nhau Số vòng dây của cuộn sơ cấp của mỗi máy là
A 200 vòng B 100 vòng C 150 vòng D 250 vòng
Câu 10.Bằng đương dây truyền tải 1 pha điện năng từ 1 nhà may phát điện dc truyền đen nơi tieu thụ la 1
khu chung cư ng ta thấy nếu tawnghdt nơi phát từ U lên 2U thì số hộ dân có đủ điện để thiêu thụ tăng từ
80 lên 95 hộ.biết chỉ có hao phí trên đường truyền là dáng kể các hộ dân tiêu thụ điện năng như
nhau.nếu thay thế sợi dây trên = sợi siêu dẫn để tải điện thì số hộ dân co đủ điện tiêu thụ là bao nhiêu.công suất nơi phát ko đổi
A.100 B.110 C.160 D.175
Câu 11: Người ta truyền tải điện năng đến một nơi tiêu thụ bằng đường dây một pha có điện trở R Nếu
điện áp hiệu dụng đưa lên hai đầu đường dây là U = 220 V thì hiệu suất truyền tải điện năng là 60% Để hiệu suất truyền tải tăng đến 90% mà công suất truyền đến nơi tiêu thụ vẫn không thay đổi thì điện áp hiệu dụng đưa lên hai đầu đường dây bằng bao nhiêu?
A 359,26 V B 330 V C 134,72 V D.146,67 V
Câu 12 : Trong một giờ thực hành một học sinh muốn một quạt điện loại 180 V - 120W hoạt động bình
thường dưới điện áp xoay chiều có giá trị hiệu dụng 220 V, nên mắc nối tiếp với quạt một biến trở Ban đầu học sinh đó để biến trở có giá trị 70 Ω thì đo thấy cường độ dòng điện hiệu dụng trong mạch là 0,75A
và công suất của quạt điện đạt 92,8% Muốn quạt hoạt động bình thường thì phải điều chỉnh biến trở như thế nào?
A giảm đi 20 Ω B tăng thêm 12 Ω C giảm đi 12 Ω D tăng thêm 20 Ω
Câu 13: Bằng đường dây truyền tải một pha, điện năng từ một nhà máy phát điện nhỏ được
đưa đến mộtkhu tái định cư Các kỹ sư tính toán được rằng: nếu tăng điện áp truyền đi từ U lên 2U thì số hộ dân đượcnhà máy cung cấp đủ điện năng tăng từ 36 lên 144 Biết rằng chỉ
có hao phí trên đường dây là đáng kể;các hộ dân tiêu thụ điện năng như nhau Điện áp truyền đi là 3U, nhà máy này cung cấp đủ điện năng cho
A 164 hộ dân B 324 hộ dân C 252 hộ dân D 180 hộ dân
Câu 14: Một máy biến thế lõi đối xứng gồm ba nhánh có tiết diện bằng nhau, hai nhánh được cuốn hai
cuộn dây Khi mắc một hiệu điện thế xoay chiều vào một cuộn thì các đường sức do nó sinh ra không bị thoát ra ngoài và được chia đều cho hai nhánh còn lại Khi mắc cuộn 1 vào một hiệu điện thế xoay chiều
có giá trị hiệu dụng là 240V thì cuộn 2 để hở có hiệu điện thế U2 Hỏi khi mắc vào cuộn 2 một hiệu điện thế U2 thì ở cuộn 1 để hở có hiệu điện thế bao nhiêu? Biết rằng điện trở của các cuộn dây không đáng kể
Câu 15: điên năng tiêu thụ ở 1 trạm phát điện được truyền dướ điện áp hiệu dụng là 2kV.công suất
200kw.hiệu số chỉ của công to điện nơi phát và nơi thu sau mỗi ngày đêm chênh lệch 480 kW.h.hiệu suất của quá trinh tải điện là:
A:94,24% B:76% C:90% D:41,67%
Câu 16: Trong quá trình truyền tải điện năng đi xa, ở cuối nguồn không dùng máy hạ thế Cần phải tăng
điện áp của nguồn lên bao nhiêu lần để giảm công suất hao phí trên đường dây 100 lần nhưng vẫn đảm bảo công suất nơi tiêu thụ nhận được là không đổi Biết điện áp tức thời u cùng pha với dòng điện tức thời
i và ban đầu độ giảm điện áp trên đường dây bằng 10% điện áp của tải tiêu thụ
Trang 5GIẢI CHI TIẾT Câu 9 : Có hai máy biến áp lí tưởng (bỏ qua mọi hao phí) cuộn sơ cấp có cùng số vòng dây nhưng cuộn
thứ cấp có số vòng dây khác nhau Khi đặt điện áp xoay chiều có giá trị hiệu dụng U không đổi vào hai đầu cuộn thứ cấp của máy thứ nhất thì tỉ số giữa điện áp hiệu dụng ở hai đầu cuộn thứ cấp để hở và cuộn
sơ cấp của máy đó là 1,5 Khi đặt điện áp xoay chiều nói trên vào hai đầu cuộn sơ cấp của máy thứ hai thì
tỉ số đó là 2 Khi cùng thay đổi số vòng dây của cuộn thứ cấp của mỗi máy 50 vòng dây rồi lặp lại thí nghiệm thì tỉ số điện áp nói trên của hai máy là bằng nhau Số vòng dây của cuộn sơ cấp của mỗi máy là
A 200 vòng B 100 vòng C 150 vòng D 250 vòng
Giải: Gọi số vòng dây cuộn sơ cấp là N, cuộn thứ cấp là N1 và N2
Theo bài ra ta có
11
U
U
=
N
N1
= 1,5 -> N1 = 1,5N
U
U22
=
N
N2
= 2 -> N2 = 2N Để hai tỉ số trên bằng nhau ta
phải tăng N1 và giảm N2
Do đó
N
N1 +50
=
N
N2 −50
-> N1+50 = N2 – 50
-> 1,5N + 50 = 2N - 50 -> N = 200 vòng Chọn đáp án A
Câu 10.Bằng đương dây truyền tải 1 pha điện năng từ 1 nhà may phát điện dc truyền đen nơi tieu thụ la 1
khu chung cư ng ta thấy nếu tawnghdt nơi phát từ U lên 2U thì số hộ dân có đủ điện để thiêu thụ tăng từ
80 lên 95 hộ.biết chỉ có hao phí trên đường truyền là dáng kể các hộ dân tiêu thụ điện năng như
nhau.nếu thay thế sợi dây trên = sợi siêu dẫn để tải điện thì số hộ dân co đủ điện tiêu thụ là bao nhiêu.công suất nơi phát ko đổi
A.100 B.110 C.160 D.175
Giải: Gọi công suất điện của nhà máy là P, công suất tiêu thụ của mỗi hộ dân là P0.; điện trở đường dây tải là R và n là số hộ dân được cung cấp điện khi dùng dây siêu dẫn
Công suất hao phí trên đường dây : ∆P = P2 R/U2 Theo bài ra ta có P = 80P0 + P2R/U2 (1)
P = 95P0 + P2R/4U2 (2) P = nP0 (3) Nhân (2) với 4 trừ đi (1) 3P = 300P0 (4)
-> P = 100P0 -> n = 100 Ch n á p án A
Câu 11: Người ta truyền tải điện năng đến một nơi tiêu thụ bằng đường dây một pha có điện trở R Nếu
điện áp hiệu dụng đưa lên hai đầu đường dây là U = 220 V thì hiệu suất truyền tải điện năng là 60% Để hiệu suất truyền tải tăng đến 90% mà công suất truyền đến nơi tiêu thụ vẫn không thay đổi thì điện áp hiệu dụng đưa lên hai đầu đường dây bằng bao nhiêu?
A 359,26 V B 330 V C 134,72 V D.146,67 V
Bài giải: Gọi P là công suất nơi tiêu thu, R điện trở đường dây
Công suất hao phí trên đường dây ∆P1 = (P +∆P1)2
2 1
U
R
(*) ∆P2 = (P +∆P2)2
2 2
U
R
(**)
->
2
1
P
P
∆
∆
2
2 1 ) (
) (
P P
P P
∆ +
∆ +
2 1
2 2
U
U
(1) H1 =
1
P P
P
∆ + -> ∆P1 = P( 1
1
H -1) = P 1
1 1
H
H
−
= 3
2
P (***)
H2 =
2
P
P
P
∆
+ -> ∆P2 = P( 2
1
H -1) = P 2
2 1
H
H
−
= 9
1
P (****)
Từ (***) và (****) >
) (
) (
1
2
P P
P P
∆ +
∆ +
= 2
1
H
H
= 3
2 (2) và
2
1
P
P
∆
∆
= 6 (3)
2
1
2
2
U
U
=
2
1
P
P
∆
∆
2 1
2 2 ) (
) (
P P
P P
∆ +
∆ +
= 6.(
3
2 )2 > U2 =
3
2
6 U1 =
3
2
6 220 = 359,26 V Chọn đáp án A
Câu 12 : Trong một giờ thực hành một học sinh muốn một quạt điện loại 180 V - 120W hoạt động bình
thường dưới điện áp xoay chiều có giá trị hiệu dụng 220 V, nên mắc nối tiếp với quạt một biến trở Ban
N 1
N2 N
N
Trang 6đầu học sinh đó để biến trở có giá trị 70 Ω thì đo thấy cường độ dòng điện hiệu dụng trong mạch là 0,75A
và công suất của quạt điện đạt 92,8% Muốn quạt hoạt động bình thường thì phải điều chỉnh biến trở như thế nào?
A giảm đi 20 Ω B tăng thêm 12 Ω C giảm đi 12 Ω D tăng thêm 20 Ω
Giải : Gọi R0 , ZL , ZC là điện trở thuần, cảm kháng và dung kháng của quạt điện.
Công suấ định mức của quạt P = 120W ; dòng điện định mức của quạt I Gọi R2 là giá trị của biến trở khi quạt hoạt động bình thường khi điện áp U = 220V
Khi biến trở có giá tri R1 = 70Ω thì I1 = 0,75A, P1 = 0,928P = 111,36W
P1 = I1R0 (1) -> R0 = P1/I1 ≈ 198Ω (2)
1 0
220 )
( )
U Z
U
− +
=
− + +
Suy ra (ZL – ZC )2 = (220/0,75)2 – 2682 -> | ZL – ZC |≈ 119Ω (3)
2
U Z
U
− + +
2 2
2 0
0 2
) (
)
R U
− +
-> R0 + R2 ≈ 256Ω -> R2 ≈ 58Ω ; R2 < R1 -> ∆R = R2 – R1 = - 12Ω Phải giảm 12Ω Chọn đáp
án C
Câu 13: Bằng đường dây truyền tải một pha, điện năng từ một nhà máy phát điện nhỏ được
đưa đến mộtkhu tái định cư Các kỹ sư tính toán được rằng: nếu tăng điện áp truyền đi từ U lên 2U thì số hộ dân đượcnhà máy cung cấp đủ điện năng tăng từ 36 lên 144 Biết rằng chỉ
có hao phí trên đường dây là đáng kể;các hộ dân tiêu thụ điện năng như nhau Điện áp truyền đi là 3U, nhà máy này cung cấp đủ điện năng cho
A 164 hộ dân B 324 hộ dân C 252 hộ dân D 180 hộ dân
Giải: Gọi công suất điện của nhà máy là P, công suất tiêu thụ của mỗi hộ dân là P0.; điện trở đường dây tải là R và n là số hộ dân được cung cấp điện khi điện áp truyền đi là 3U
Công suất hao phí trên đường dây : ∆P = P2 R/U2
Theo bài ra ta có
P = 36P0 + P2R/U2 (1) P = 144P0 + P2R/4U2 (2) P = nP0 + P2R/9U2 (3)
Nhân (2) với 4 trừ đi (1) 3P = 540P0 (4) Nhân (3) với 9 trừ đi (1) 8P = (9n – 36)P0 (5)
T (4) và (5) ta có n = 164 Ch n á p án A
Câu 14: Một máy biến thế lõi đối xứng gồm ba nhánh có tiết diện bằng nhau, hai nhánh được cuốn hai
cuộn dây Khi mắc một hiệu điện thế xoay chiều vào một cuộn thì các đường sức do nó sinh ra không bị thoát ra ngoài và được chia đều cho hai nhánh còn lại Khi mắc cuộn 1 vào một hiệu điện thế xoay chiều
có giá trị hiệu dụng là 240V thì cuộn 2 để hở có hiệu điện thế U2 Hỏi khi mắc vào cuộn 2 một hiệu điện thế U2 thì ở cuộn 1 để hở có hiệu điện thế bao nhiêu? Biết rằng điện trở của các cuộn dây không đáng kể
Giải: Gọi N1 và N2 là số vòng dây
của cuộn 1 và cuộn 2
t
∆
∆Φ
là độ biến thiên từ thông qua mỗi vòng dây cuộn sơ cấp
t
∆Φ
=
∆
∆Φ
2
1
'
là độ biến thiên từ thông qua mỗi vòng
dây cuộn thứ cấp
Khi cuộn 1 là cuộn sơ cấp: e1 = N1
t
∆
∆Φ
và e2 = N2
t
N
∆Φ
=
∆
∆Φ
2
1 '
2
->
2
1 2
1 2
1
2
U
U N
N E
E
e
e
=
=
= (1) Khi cuộn 2 là cuộn sơ cấp: e = N2'2
t
∆
∆Φ
và e = N1 '1
t
N
∆Φ
=
∆
∆Φ
2
1 '
2
->
1
2 1
2 1
2 2
1 2
2
' '
' 2
'
' '
'
U
U U
U N
N E
E
e
e = = = = (2) nhân 2 vế (1) và (2) Ta được U’1 = U 1 /4 = 60V Chọn đáp án A
Trang 7Câu 15: điên năng tiêu thụ ở 1 trạm phát điện được truyền dướ điện áp hiệu dụng là 2kV.công suất
200kw.hiệu số chỉ của công to điện nơi phát và nơi thu sau mỗi ngày đêm chênh lệch 480 kW.h.hiệu suất của quá trinh tải điện là:
A:94,24% B:76% C:90% D:41,67%
Giải: Công suất hao phí ∆P =
h
h kW
24
480
= 20 kW
Hiệu suất của quá trình tải điện H =
P
P
P−∆
=
200
20
200−
= 0,90 = 90% Chọn đáp án C Câu 16: Trong quá trình truyền tải điện năng đi xa, ở cuối nguồn không dùng máy hạ thế Cần phải tăng
điện áp của nguồn lên bao nhiêu lần để giảm công suất hao phí trên đường dây 100 lần nhưng vẫn đảm bảo công suất nơi tiêu thụ nhận được là không đổi Biết điện áp tức thời u cùng pha với dòng điện tức thời
i và ban đầu độ giảm điện áp trên đường dây bằng 10% điện áp của tải tiêu thụ
Bài giải: Gọi P là công suất nơi tiêu thu, R điện trở đường dây
Công suất hao phí khi chưa tăng điện áp và khi tăng điện áp ∆P1 = 12 2
1
R P
U Với P1 = P + ∆P1 ; P1 = I1.U1
∆P2 = 22 2
2
R
P
U Với P2 = P + ∆P2 Độ giảm điện áp trên đường dây khi chưa tăng điện áp
∆U = 0,1(U1-∆U) 1,1 ∆U = 0,1U1 ∆U = I1R =
11 1
U
->R =
1
1
11I
U
= 1
2 1
11P
U
2 2
2 2
P2 = P + ∆P2 = P + 0,01∆P1 = P + ∆P1 - 0,99∆P1 = P1 – 0,99∆P1
Mặt khác ∆P1 = 2
1
2 1
U
R
P =
11
2 1 1
2 1 2 1
P U
P
U
P = Do đó:
1 , 9 11 99 , 0 10 99
, 0 10 10
1
1 1
1
1 1
1
1
P
P P
P
P P
P
P
U
Một số bài toán về máy biến áp và truyền tải điện năng-P3
Câu 17: Một máy biến thế có số vòng cuộn sơ cấp gấp 10 lần cuộn thứ cấp Hai đầu cuộn sơ cấp mắc vào nguồn
xoay chiều có điện áp hiệu dụng U1 = 220V Điện trở của cuộn sơ cấp là r1 ≈ 0 và cuộn thứ cấp r2 ≈ 2Ω Mạch từ khép kín; bỏ qua hao phí do dòng Fuco và bức xạ Khi hai đầu cuộn thứ cấp mắc với điện trở R = 20Ω thì điện áp hiệu dụng giữa hai đầu cuôn thứ cấp bằng bao nhiêu?
Câu 18: Một máy biến thế có số vòng cuộn sơ cấp bằng 10 lần số vòng cuộn thứ cấp.Mắc hai đầu cuộn sơ
cấp vàonguồn điện xoay chiều có hiệu điện thế hiệu dụng là U1=220V Điện trở cuộn sơ cấp là r1=0Ω và cuộn thứ cấp là r2=2 Ω.Nếu nối mạch thứ cấp với điện trở R=20Ω thì hiệu suất của máy biến thế là:
Câu 19: Đặt vào hai đầu cuộn sơ cấp của một máy biến áp lí tượng một điện áp xoay chiều có giá trị
không đổi thì hiệu điện thế hiệu dụng giữa hai đầu mạch thứ cấp khi để hở là 100V.Ở cuộn sơ cấp ,khi ta giảm bớt n vòng dây thì hiệu điện thế hiệu dụng giữa hai đầu mạch thứ cấp khi để hở là U;nếu tăng n vòng dây ở cuộn sơ cấp thì hiệu điện thế hiệu dụng giữa hai đầu mạch thứ cấp khi để hở là U/2.Gía trị của
U là:
Trang 8A 150V B 200V C 100V D 50V
Câu 20: Một máy biến áp lí tưởng gồm 1 cuộn sơ cấp và hai cuộn thứ cấp Cuộn sơ cấp n1=2400 vòng Điện áp U1=200V Cuộn thứ cấp thứ nhất có U2=10V và I2=1,2A Cuộn thứ cấp thứ 2 có n3=24 vòng và I3=2A Xác định cường độ dòng điện I1
A 0,04A B 0,06A C 0,08A D 0,1A
Bài 21: Từ một nguồn U = 6200V điện năng được truyền trên dây đến nơi tiêu thụ Điện trở của đường
dây là 10Ω Công suất tại nơi tiêu thụ là 120kW Tính độ giảm thế trên đường dây, công suất hao phí trên dây và hiệu suất tải điện Biết công suất hao phí trên dây nhỏ hơn công suất tại nơi tiêu thụ?
Câu 22: Một máy biến áp có lõi đối xứng gồm bốn nhánh nhưng chỉ có hai nhánh được quấn hai cuộn
dây Khi mắc một cuộn dây vào điện áp xoay chiều thì các đường sức từ do nó sinh ra không bị thoát ra
ngoài và được chia đều cho ba nhánh còn lại Khi mắc cuộn 1 (có 1000 vòng) vào điện áp hiệu dụng 60 V
thì ở cuộn 2 khi để hở có điện áp hiệu dụng là 40 V Số vòng dây của cuộn 2 là:
A 2000 vòng B 200 vòng C 600 vòng D.400 vòng
Câu 23: Trong quá trình truyền tải điện năng đi xa, ban đầu độ giảm điện áp trên đường dây tải điện một
pha bằng n lần điện áp ở nơi truyền đi Coi cường độ dòng điện trong mạch luôn cùng pha với điện áp Để công suất hao phí trên đường dây giảm a lần nhưng vẫn đảm bảo công suất truyền đến nơi tiêu thụ không đổi, cần phải tăng điện áp của nguồn lên bao nhiêu lần?
A a(n+1)
n
) 1 ( +
+
n a
a n
) 1 ( +
+
n a
a n
a
n n
a(1− )+
Câu 24: Một máy tăng áp lí tưởng có điện áp hai đầu cuộn sơ cấp ổn định Nếu ta tăng số vòng dây ở cuộn
sơ cấp và thứ cấp lên một số vòng như nhau thì điện áp hai đầu cuộn thứ sẽ:
A tăng B Giảm C có thể tăng hoặc giảm D chưa kết luận được
Câu 25 Một người định cuốn một biến thế từ hiệu điên thế U1 = 110V lên 220V với lõi không phân nhánh, không mất mát năng lượng và các cuộn dây có điện trở rất nhỏ , với số vòng các cuộn ứng với 1,2 vòng/Vôn Người đó cuốn đúng hoàn toàn cuộn thứ cấp nhưng lại cuốn ngược chiều những vòng cuối của cuộn sơ cấp Khi thử máy với nguồn thứ cấp đo được U2 = 264 V so với cuộn sơ cấp đúng yêu cầu thiết
kế, điện áp nguồn là U1 = 110V Số vòng dây bị cuốn ngược là:
A 20 B 11 C 10 D 22
GIẢI CHI TIẾT.
Một số bài toán về máy biến áp và truyền tải điện năng-P3
Câu 17: Một máy biến thế có số vòng cuộn sơ cấp gấp 10 lần cuộn thứ cấp Hai đầu cuộn sơ cấp mắc vào nguồn
xoay chiều có điện áp hiệu dụng U1 = 220V Điện trở của cuộn sơ cấp là r1 ≈ 0 và cuộn thứ cấp r2 ≈ 2Ω Mạch từ khép kín; bỏ qua hao phí do dòng Fuco và bức xạ Khi hai đầu cuộn thứ cấp mắc với điện trở R = 20Ω thì điện áp hiệu dụng giữa hai đầu cuôn thứ cấp bằng bao nhiêu?
Giải: Điện áp hiệu dụng giữa hai đầu cuộn thứ cấp để hở: U2 = U1/10 = 22V =E2
Cường độ dòng điện qua cuộn thứ cấp khi nối với điên trở R: I2 = E2/(R +r2) = 1A
Khi đó điện áp hiệu dụng giữa hai đầu cuôn thứ cấp U’2 = I 2 R = 20V Chọn đáp án C
Câu 18: Một máy biến thế có số vòng cuộn sơ cấp bằng 10 lần số vòng cuộn thứ cấp.Mắc hai đầu cuộn sơ
cấp vàonguồn điện xoay chiều có hiệu điện thế hiệu dụng là U1=220V Điện trở cuộn sơ cấp là r1=0Ω và cuộn thứ cấp là r2=2 Ω.Nếu nối mạch thứ cấp với điện trở R=20Ω thì hiệu suất của máy biến thế là:
Hiệu suất của máy biến thế chính là hiệu suất của nguồn điện E2
22
20 2
'
=
E
U
P
P
E
R
Chọn đáp án C
Câu 19: Đặt vào hai đầu cuộn sơ cấp của một máy biến áp lí tượng một điện áp xoay chiều có giá trị
không đổi thì hiệu điện thế hiệu dụng giữa hai đầu mạch thứ cấp khi để hở là 100V.Ở cuộn sơ cấp ,khi ta giảm bớt n vòng dây thì hiệu điện thế hiệu dụng giữa hai đầu mạch thứ cấp khi để hở là U;nếu tăng n
Trang 9vòng dây ở cuộn sơ cấp thì hiệu điện thế hiệu dụng giữa hai đầu mạch thứ cấp khi để hở là U/2.Gía trị của
U là:
Giải: Gọi điên áp hiệu dụng đặt vào cuộn sơ cấp là U1, số vòng dây cuộn sơ cấp và thứ cấp là N1 và N2
Ta có:
2
1 1
00
`
N U
= (1)
2
1 1
N
n N U
U = −
(2)
2
1 1 2
N
n N U
U = +
(3)
Lấy (1) : (2) ->
n N
N U
−
=
1
1 00
`
1 (4) Lấy (1) : (3) -> N n
N U
+
=
1
1 00
`
n N
n N
3 2
2 00
` 1
200
1 1
1 1
−
+
=
Từ (4) -> U = 100 150
1
1 =
−n N
N
(V) Chọn đáp án A
Câu 20: Một máy biến áp lí tưởng gồm 1 cuộn sơ cấp và hai cuộn thứ cấp Cuộn sơ cấp n1=2400 vòng Điện áp U1=200V Cuộn thứ cấp thứ nhất có U2=10V và I2=1,2A Cuộn thứ cấp thứ 2 có n3=24 vòng và I3=2A Xác định cường độ dòng điện I1
A 0,04A B 0,06A C 0,08A D 0,1A
Giải: Dòng điện qua cuộn sơ cấp I1 = I12 + I13
2
12
I
I
=
1
2
U
U
====> I12 = I2
1
2
U
U
= 1,2
200
10 = 0,06 A
3
13
I
I
=
1
3
U
U
=
1
3
n
n
= 0,01 ===> I13 = 0,01I3 = 0,02 A I1 = I12 + I13 = 0,08 A Chọn đáp án C
Bài 21: Từ một nguồn U = 6200V điện năng được truyền trên dây đến nơi tiêu thụ Điện trở của đường
dây là 10Ω Công suất tại nơi tiêu thụ là 120kW Tính độ giảm thế trên đường dây, công suất hao phí trên dây và hiệu suất tải điện Biết công suất hao phí trên dây nhỏ hơn công suất tại nơi tiêu thụ?
Giải: Gọi P0 là công suất khi tải đi Khi đó công suất hao phí trên đường dây:
∆P = P0 2
U
R
với P0 = P + ∆P ∆P = P0 2
U
R
= (P + ∆P)2 2
U
R
= (120000 + ∆P)2
2 6200 10
3844000∆P = 14400000000 + 240000∆P + (∆P)2 > (∆P)2 - 382.105(∆P) + 1,44 1010 = 0
∆P = 191.105± ∆' = 191.105± 190,996.105 > ∆P1 = 381,996.105W > P loại
∆P2 = 0,004.105W = 0.4kW
-> Công suất hao phí ∆P = 0.4kW
Hiều suất quá trình tải điện H =
P P
P
∆ + = 120,4
120
= 99,67%
Độ giảm thế trên đường dây ∆U = IR =
U
P
P+∆
R =
6200
100 4 , 120
.10 = 194v ≈ 200V Câu 22: Một máy biến áp có lõi đối xứng gồm bốn nhánh nhưng chỉ có hai nhánh được quấn hai cuộn
dây Khi mắc một cuộn dây vào điện áp xoay chiều thì các đường sức từ do nó sinh ra không bị thoát ra
ngoài và được chia đều cho ba nhánh còn lại Khi mắc cuộn 1 (có 1000 vòng) vào điện áp hiệu dụng 60 V
thì ở cuộn 2 khi để hở có điện áp hiệu dụng là 40 V Số vòng dây của cuộn 2 là:
A 2000 vòng B 200 vòng C 600 vòng D.400 vòng
Giải:
Khi mắc cuộn 1 vào điện áp xoay chiều
có điện áp hiệu dụng U1
2
Trang 10Gọi tốc độ biên thiên từ thông qua
mỗi vòng dây của cuộn 1 là:
t
∆
∆Φ thì tốc độ biên thiên từ thông qua
mỗi vòng dây của cuộn 2 là:
3
1
t
∆
∆Φ
Khi đó suất điện động cảm ứng xuất hiện
trong các cuộn dây:
e1 = N1
t
∆
∆Φ
; e2 = N2
3
1
t
∆
∆Φ ->
2
1
e
e
= 2
1
E
E
= 2 1 3
N N
2
1
E
E
=
2
1
U
U
=
2 1 3
N
N
-> N2 = 3N 1
1
2
U
U
= 3000.
60
40
= 2000 vòng Đáp án A
Câu 23: Trong quá trình truyền tải điện năng đi xa, ban đầu độ giảm điện áp trên đường dây tải điện một
pha bằng n lần điện áp ở nơi truyền đi Coi cường độ dòng điện trong mạch luôn cùng pha với điện áp Để công suất hao phí trên đường dây giảm a lần nhưng vẫn đảm bảo công suất truyền đến nơi tiêu thụ không đổi, cần phải tăng điện áp của nguồn lên bao nhiêu lần?
A a(n+1)
n
) 1 ( +
+
n a
a n
) 1 ( +
+
n a
a n
a
n n
a(1− )+
Giải: Gọi P là công suất nơi tiêu thụ ∆P là công suất hao phí trên đường dây tải
Lúc đầu: P1 = U1I1 = P + ∆P mà ∆U1 = nU1 = I1R > ∆P = I1 R = I1nU1
-> P = U1I1 – I1nU1 = U1I1(1 – n) (*)
Lúc sau P2 = U2I2 = P +
a
P
∆
= P +
a
I
nU1 1
-> P = U2I2 -
a
I
nU1 1
Mặt khác
a
P
∆
= I2R > I2R =
a
RI2
1 -> I2 =
a
I1
-> P = U2
a
I1
-
a
I
nU1 1
(**)
Từ (*) và (**) > U2
a
I1
-
a
I
nU1 1
= U1I1(1 – n) -> U2
a
1 = U1( 1 – n +
a
n
)
->
1
2
U
U
=
a
n n
a(1− )+
Chọn đáp án D
Câu 24: Một máy tăng áp lí tưởng có điện áp hai đầu cuộn sơ cấp ổn định Nếu ta tăng số vòng dây ở cuộn
sơ cấp và thứ cấp lên một số vòng như nhau thì điện áp hai đầu cuộn thứ sẽ:
A tăng B Giảm C có thể tăng hoặc giảm D chưa kết luận được
Giải: Gọi U là điện áp đặt vào hai đầu cuộn sơ cấp; N và N’ là số vòng dây của cuộn sơ cấp và thứ cấp
với N’ > N vì máy tăng áp ; U1; U2 là điện áp hai đầu cuộn thứ cấp lúc đầu và lúc tăng số vòng dây mỗi cuộn lên n vòng
Ta có
U
U1
=
N
N '
(*)
U
U2
=
n N
n N
+
+
' (**) ->
2
1
U
U
=
N
N'
n N
n N
+
+
' = NN nN
nN NN
+
+
'
' ' > 1 vì N’ > N
Do đó U2 < U 1 -> Điện áp hai đầu cuộn thứ cấp sẽ giảm Chọn đáp án B
Câu 25 Một người định cuốn một biến thế từ hiệu điên thế U1 = 110V lên 220V với lõi không phân nhánh, không mất mát năng lượng và các cuộn dây có điện trở rất nhỏ , với số vòng các cuộn ứng với 1,2 vòng/Vôn Người đó cuốn đúng hoàn toàn cuộn thứ cấp nhưng lại cuốn ngược chiều những vòng cuối của cuộn sơ cấp Khi thử máy với nguồn thứ cấp đo được U2 = 264 V so với cuộn sơ cấp đúng yêu cầu thiết