1. Cùng công suất điện P được tải đi trên cùng một dây dẫn. Để truyền tải điện năng có công suất 100kW bằng một đường dây dẫn có điện trở 5Ω với công suất hao phí trên đường dây tru[r]
Trang 1I Kiến thức cơ bản
Tiết 44 Bài tập về máy biến thế, truyền tải điện
năng đi xa.
1 Công thức tính công suất hao phí trên đường dây tải điện.
2
hp
R
U
2 Cách làm giảm hao phí.
Tăng hiệu điện thế đặt vào hai đầu đường dây.
2
Trang 2Tiết 44 Bài tập về máy biến thế, truyền tải điện
năng đi xa.
3 Cấu tạo của máy biến thế
- Hai cuộn dây (cuộn sơ cấp và cuộn thứ cấp) có số vòng n1, n2 khác nhau, đặt cách điện với nhau
- Một lõi sắt (hay thép) có pha silic chung cho cả hai cuộn dây.
Cuộn dây
Cuộn dây
Lõi sắt pha silic
Trang 3Hiệu điện thế ở hai đầu mỗi cuộn dây của máy biến thế tỉ
lệ với số vòng dây của mỗi cuộn
1 2
1
n
n U
U
U1 = 2 1
2
U n n
1 2 2
U n U
n1=
2 1 1
U n U
n2=
1 2
1
U n n
U2 =
* Từ công thức trên ta có:
Tiết 44 Bài tập về máy biến thế, truyền tải điện
năng đi xa.
4 Nguyên tắc hoạt đông của máy biến thế
Đặt vào hai đầu cuộn sơ cấp một HĐT xoay chiều thì trong cuộn dây
đó có dòng điện xoay chiều chạy qua Từ trưường trong lõi sắt luân phiên tăng giảm, vì thế số đường sức từ xuyên qua tiết diện S của cuộn thứ cấp luân phiên tăng giảm Kết quả là trong cuộn thứ cấp xuất hiện một dòng điện xoay chiều Một dòng điện xoay chiều phải do một HĐT xoay chiều gây ra.Vì vậy, HĐT hai đầu cuộn thứ cấp cũng là HĐT xoay chiều.
Trang 41 2
1
n
n U
U
> 1→ U 1 U2 máy hạ thế
Cuộn dây
Cuộn dây
Lõi sắt pha silic
2
1 2
1
n
n U
U
Vậy muốn tăng hay giảm hiệu điện thế, ta chỉ việc thay đổi số vòng dây của các cuộn dây.
Trang 5II Bài tập trắc nghiệm
1 Cùng công suất điện P được tải đi trên cùng một dây dẫn Công suất hao phí khi hiệu điện thế hai đầu đường dây tải điện là 400kV so với khi hiệu điện thế là 100kV là
A Nhỏ hơn 16 lần B Nhỏ hơn 8 lần.
C Nhỏ hơn 4 lần D Nhỏ hơn 2 lần.
2 Để truyền tải điện năng có công suất 100kW bằng một đường dây dẫn có điện trở 5Ω với công suất hao phí trên Ω với công suất hao phí trên đường dây truyền tải là 0,5Ω với công suất hao phí trên kW Hiệu điện thế giữa hai đầu đường dây tải điện là:
A 5 kW B 10 kV C 15 kV D 20 kV.
2
hp
R
U
Công thức tính công suất hao phí
Hiệu điện thế giữa hai đầu đường dây tải điện là:
U= R.P 2 / U 2 = 5.(10 5 ) 2 /500 = 10 8 U= 10000V = 10kV
Trang 63 Người ta truyền tải một công suất điện 1000MW bằng một đường dây có điện trở 10Ω Hiệu điện thế giữa hai đầu dây tải điện là 11kV Công suất hao phí trên đường dây là:
A.9,1W B 1100W
C 82,64W D 826,4W.
4 Để nâng hiệu điện thế từ U1 = 25Ω với công suất hao phí trên 000V lên đến hiệu điện thế U2= 5Ω với công suất hao phí trên 00000V, thì phải dùng máy biến thế có tỉ số giữa
số vòng dây của cuộn sơ cấp và số vòng dây của cuộn thứ cấp là:
A 0,005 B 0,05 C 0,5 D 5.
5Ω với công suất hao phí trên Một máy biến thế có 2 cuộn dây với số vòng dây tương ứng là 125Ω với công suất hao phí trên vòng và 600 vòng Sử dụng máy biến thế này:
A.Chỉ làm tăng hiệu điện thế
B.Chỉ làm giảm hiệu điện thế.
C Có thể làm tăng hoặc giảm hiệu điện thế
D Có thể đồng thời làm tăng và giảm hiệu điện thế.
Trang 7Bài 1:
a Vì sao để vận tải điện năng đi xa người ta phải dùng máy biến thế?
b Trên cùng một đường dây tải điện, nếu dùng máy biến thế để tăng hiệu điện thế ở 2 đầu dây dẫn lên 100 lần thì công suất hao phí vì toả nhiệt trên đường dây sẽ giảm đi bao nhiêu lần?
Bài giải.
III Bài tập tự luận
b Tăng hiệu điện thế ở 2 đầu dây dẫn lên 100 lần thì công suất hao phí vì toả nhiệt trên đường dây sẽ giảm
1002 = 10000 lần.
a Dùng máy biến thế khi cần có thể tăng hoặc giảm hiệu điện thế để giảm hao phí do toả nhiệt trên
đường dây
Trang 8Bài 2:
a) Một máy phát điện xoay chiều cho một hiệu điện thế ở hai cực của máy là 200 V Muốn tải điện năng đi xa, người ta phải tăng hiệu hiện thế lên 2000 V Hỏi phải dùng loại máy biến thế nào?
b) Vì sao không thể dùng dòng điện một chiều không đổi để chạy
máy biến thế ?
Bài giải.
a) Hiệu điện thế giữa hai đầu cuộn thứ cấp lớn hơn hiệu điện thế ở hai đầu cuộn sơ cấp ( U1< U2 vì 200V < 2000V) nên phải dùng máy tăng thế
II Bài tập
b) Dòng điện một chiều không đổi sẽ tạo ra một từ trường không đổi
Do đó, số đường sức từ xuyên qua tiết diện của cuộn dây thứ cấp
không đổi Kết quả là trong cuộn thứ cấp không có dòng điện cảm ứng
Trang 9Bài 3:
Một máy biến thế có số vòng dây của cuộn sơ cấp là 3300
vòng và số vòng dây của cuộn thứ cấp là 150 vòng Biết hiệu điện thế giữa hai đầu cuộn sơ cấp là 220V Hỏi hiệu điện thế giữa hai đầu cuộn thứ cấp là bao nhiêu?
Tóm tắt
n1 = 3300 vòng
n2 =150 vòng
U1= 220 V
U2 = ?
Bài giải.
Hiệu điện thế giữa hai đầu cuộn thứ cấp
là :
2
II Bài tập
Đáp số: 10 V
Trang 10II Bài tập
Bài 4: Một máy biến thế dùng trong nhà cần phải hạ hiệu điện thế
từ 220V xuống còn 3V Cuộn sơ cấp có 4 000 vòng Tính số vòng
ở cuộn thứ cấp tương ứng?
Tóm tắt
U1= 220 V
U2 = 3 V
n1 = 4 000 vòng
n2 =? vòng
Bài giải.
Số vòng dây ở cuộn thứ cấp là :
2
Đáp số: 54,5 vòng
Trang 11HƯỚNG DẪN VỀ NHÀ
- Xem lại nguyên tắc hoạt động của máy biến thế và công thức mối liên hệ giữa hiệu điện thế ở hai đầu cuộn dây của máy biến thế với số vòng dây của mỗi cuộn
- Xem lại các bài tập đã làm
- Làm bài tập:
Bài 4: Cuộn sơ cấp của máy biến thế có 2 200 vòng, cuộn thứ cấp có 120 vòng Khi đặt vào hai đầu cuộn sơ cấp một hiệu điện thế xoay chiều thì ở hai đầu dây cuộn thứ cấp có hiệu điện thế là 12V Tính hiệu điện thế ở hai đầu cuộn sơ cấp?
- Xem trước bài 39: Tổng kết chương II: Điện từ học
Trả lời trước phần tự kiểm tra