- Dựa vào dữ kiện của đề bài, hãy tìm điện áp U2' ở hai đầu cuộn thứ cấp trong máy hạ áp.. - Điện áp U1' ở hai đầu cuộn sơ cấp của máy hạ áp được tính thế nào khi biết tỉ số vịng dây của
Trang 1Tuần: 17 Tiết: 11 GIÁO ÁN TĂNG TIẾT VẬT LÍ 12
MÁY BIẾN ÁP TRUYỀN TẢI ĐIỆN NĂNG MÁY PHÁT ĐIỆN XOAY CHIỀU
I MUẽC TIEÂU
1 Kieỏn thửực:
- Củng cố và khắc sõu thờm kiến thức về mỏy phỏt điện xoay chiều 1 pha, 3 pha, động cơ khụng đũng
bộ 3 pha, mỏy biến thế
2 Kú naờng
Vận dụng cỏc kiến thức để giải cỏc bài tập đơn giản
3 Thaựi ủoọ: Rèn luyện thỏi độ làm việc nghiờm tỳc, khoa học, độc lập nghiên cứu,
tác phong lành mạnh và có tính tập thể
II CHUAÅN Bề
1 Giaựo vieõn
:Chuẩn bị hệ thống bài tập về con lắc đơn, cú hướng dẫn giải
2 Hoùc sinh:
Học bài cũ và làm cỏc bài tập được giao
III HOAẽT ẹOÄNG DAẽY HOẽC
Hoaùt ủoọng : Chữa bài tập tự luận
TRễẽ GIUÙP CUÛA
Cỏc mối liờn hệ cần xỏc
lập:
Đõy là bài toỏn đơn giản, ta
chỉ ỏp dụng cụng thức để
tớnh toỏn:
- Điện trở của dõy tải điện:
l
R
S
ρ
=
cos
cos
P
U
ϕ
ϕ
- Cụng suất hao phớ trờn
dõy: ∆P = I2R
- Hiệu suất truyền tải:
'
η = = − ∆
- Cụng suất hao phớ trờn
dõy dẫn được tớnh bằng
biểu thức nào?
- Vậy để tỡm cụng suất hao
phớ ∆P, ta cần tỡm I và R
- Dựa vào giả thiết của đề
bài, tỡm I và R bằng cỏch
nào?
Bài 1:
Túm tắt:
l = 6 km = 6000m
ρ = 2,5.10-8Ωm
S = 0,5cm2 = 0,5.10-4 m
U = 6 kV
P = 540 kW cosϕ = 0,9
∆P = ? , η = ? Cụng suất hao phớ: ∆P =
I2R
R
S
ρ
=
-cos
cos
P
U
ϕ
ϕ
-'
η = = − ∆
Túm tắt:
R = 20Ω
'
'
Bài 1
Một đường dõy tải điện xoay chiều một pha đến nơi tiờu thụ ở xa 6 km Giả thiết dõy dẫn làm bằng nhụm cú điện trở suất ρ = 2,5.10-8Ωm và cú tiết diện 0,5cm2 Điện ỏp và cụng suất truyền đi ở trạm phỏt điện lần lượt là U = 6 kV, P = 540 kW Hệ
số cụng suất của mạch điện là cosϕ = 0,9
Hóy tỡm cụng suất hao phớ trờn đường dõy
và hiệu suất truyền tải điện
Điện trở của dõy dẫn tải điện
8
4
6000
0,5.10
l R
S
−
Cường độ dũng điện trờn dõy:
cos
cos
P
U
ϕ
ϕ
100 6.0,9
I
Cụng suất hao phớ trờn dõy: ∆P = I2R =
1002.3 = 30 kW Hiệu suất truyền tải điện năng:
540 30
540
P
Bài 2
Điện năng được truyền từ trạm tăng ỏp đến trạm hạ ỏp nhờ hệ thống dõy dẫn cú
Trang 2- Áp dụng cơng thức nào
để tìm hiệu suất truyền tải
điện?
- Vẽ sơ đồ đơn giản của hệ
thống truyền tải điện năng
nhờ máy biến áp (như hình
vẽ trên) giúp học sinh dễ
hình dung
- Dựa vào dữ kiện của đề
bài, hãy tìm điện áp U2' ở
hai đầu cuộn thứ cấp trong
máy hạ áp
- Điện áp U1' ở hai đầu
cuộn sơ cấp của máy hạ áp
được tính thế nào khi biết tỉ
số vịng dây của cuộn sơ
cấp và cuộn thứ cấp trong
máy hạ áp?
- Biểu thức tính cơng suất
ở cuộn sơ cấp trong máy hạ
áp?
- Nếu bỏ qua hao phí máy
biến áp thì ta cĩ kết quả gì?
- Từ (*) ⇒ giá trị của
cường độ dịng điện I1' qua
cuộn sơ cấp của máy hạ áp
- Dịng điện qua cuộn sơ
cấp máy hạ áp chính bằng
dịng điện chạy qua dây
dẫn cĩ điện trở R Vậy độ
giảm trên đường dây tải
điện được tính thế nào?
- Khi điện năng truyền từ
trạm tăng áp (từ cuộn thứ
cấp máy tăng áp) đến trạm
hạ áp (vào cuộn sơ cấp
máy hạ áp) thì bị tiêu hao
Vậy điện áp hiệu dụng ở
cuộn thứ cấp của máy tăng
áp được tính thế nào?
1 2
10
N
U2 = ?
'
2
P
I
-
'
'
1 '
U
- P1' = U I1 1' '
- Nếu bỏ qua hao phí máy biến áp thì P1' = P2'
⇔ = (*)
- Độ giảm áp trên đường dây tải điện:
∆ = U I R1'
- U2 = ∆ + U U1'
Vì bỏ qua hao phí của máy biến áp nên P1' = P2'
⇔ =
1
1
10
N
N
A Dịng điện qua cuộn sơ cấp máy hạ áp chính bằng dịng điện chạy qua dây dẫn tải điện cĩ điện trở R
Độ giảm áp trên đường dây:
'
1 10.20 200
V
Vậy điện áp ở hai đầu cuộn thứ cấp máy tăng áp là:
'
U = ∆ + U U = + =
điện trở R = 20Ω Cảm kháng và dung kháng khơng đáng kể Đầu ra cuộn thứ cấp máy hạ áp cĩ cơng suất 12 kW với cường
độ 100A Máy hạ áp cĩ tỉ số vịng dây của cuộn sơ cấp và thứ cấp là 1
2
10
N
qua hao phí máy biến áp Hãy tìm điện áp hiệu dụng ở cuộn thứ cấp của máy tăng áp
Bài giải:
Điện áp ở hai đầu cuộn thứ cấp của máy hạ áp:
3 '
2
12.10
120 100
P U I
Điện áp ở hai đầu cuộn sơ cấp máy hạ áp:
'
'
120.10 1200
V
Hoạt động 2: Chữa bài tập tự luận
Trang 3TRỢ GIÚP CỦA
Bài 3:
Tĩm tắt:
P1 = 2MW
U1 = 2000V
H = 97,5%
N1 = 160 vịng
N2 = 1200 vịng
R = 10Ω
U3 = ? , P3 = ? , η = ?
- Mơ tả sơ đồ truyền tải
điện năng từ máy phát
điện đến nơi tiêu thụ bằng
sơ đồ như hình vẽ trên
- Dịng điện do máy phát
điện xoay chiều cung cấp
cĩ cường độ là bao
nhiêu?
- Dựa vào giả thiết của đề
bài, hãy tìm điện áp hiệu
dụng U2 giữa hai đầu
cuộn thứ cấp máy biến
áp
- Hiệu suất của dịng điện
khi truyền từ máy phát
điện đến máy biến áp
được tính bằng biểu thức
nào?
- Kết hợp (1) với dữ kiện
đề bài, hãy tìm cường độ
dịng điện I2 trong cuộn
thứ cấp máy biến áp
- Dịng điện trong cuộn
thứ cấp máy biến áp bằng
dịng điện truyền đến nơi
tiêu thụ Khi dịng điện
truyền từ cuộn thứ cấp
máy biến áp đến nơi tiêu
thụ bằng dây dẫn điện trở
R thì bị tiêu hao một
phần Vậy độ giảm áp
trên đường dây tải điện là
- Cường độ dịng điện do máy phát điện cung cấp: 1 1
1
P I U
= .
- Từ cơng thức :
1 1 2 1 2
- 2
1
.100%
P H P
= (1)
- Từ (1)
2
- Độ giảm áp trên đường dây tải điện là ∆ = U I R2
Điện áp nơi tiêu thụ:
- Hiệu suất truyền tải đến nơi tiêu thụ:
3
1
.100%
TT
P H
P
= (2)
- P U I3 = 3. 2 (3)
Bài 3
Máy phát điện xoay chiều một pha cung cấp cơng suất P1 = 2 MW Điện áp giữa hai cực là U1 = 2000V Dịng điện đưa vào cuộn sơ cấp máy biến áp cĩ hiệu suất H = 97,5% Cuộn sơ cấp và cuộn thứ cấp cĩ số vịng dây tương ứng là N1 = 160 vịng và N2 =
1200 vịng Dịng điện thứ cấp được truyền tải đến nơi tiêu thụ bằng dây dẫn cĩ R = 10Ω Hãy tính điện áp, cơng suất nơi tiêu thụ và hiệu suất truyền tải điện
Bài giải:
Cường độ dịng điện do máy phát điện cung cấp:
6 1
1 1
2.10
1000 2000
P I U
Điện áp giữa hai đầu cuộn thứ cấp máy biến áp:
2
1
2000.1200
15000 160
N
N
V
Cường độ dịng điện trong cuộn thứ cấp:
Vì
6
2
130 15000
A
Độ giảm áp trên đường dây:
2 130.10 1300
Điện áp đến nơi tiêu thụ:
U = U − ∆ = U − =
Trang 4bao nhiêu? Từ đó tìm
điện áp U3 nơi tiêu thụ
- Khi dòng điện truyền từ
máy phát điện xoay chiều
có công suất P1 qua máy
biến áp đến nơi tiêu thụ
có công suất P3 thì hiệu
suất truyền tải được tính
thế nào?
- Vậy công suất đến nơi
tiêu thụ điện được tính
thế nào?
- Thay (3) vào (2) ⇒ hiệu
suất truyền tải nơi tiêu
thụ HTT
V Công suất đến nơi tiêu thụ:
3 3. 2 13700.130 1781000
W Hiệu suất truyền tải điện:
3
6 1
1781000
2.10
TT
P H
P
IV RÚT KINH NGHIỆM TIẾT DẠY
DANH HOÀNG KHẢI