Do nhầm lẫn , người ta không đặt hiệu điện thế xoay chiều U1 = 220 V vào hai đầu cuộn sơ cấp mà đặt vào hai đầu cuộn thứ cấp của máy biến thế. Khi này , ở hai đầu cuộn sơ cấp một hiệu [r]
Trang 1BÀI TẬP TRUYỀN TẢI ĐIỆN NĂNG ĐI XA – MÁY BIẾN THẾ Phương pháp chung :
- Sử dụng công thức công suất hao phí : Php = R2
U .P 2
- Chú ý đơn vị 1kW = 103 (W) , 1MW = 106 (W)
- Có thể sử dụng công thức Php = R2
U .P 2 =
2 R U
P
( 1 )
- Sử dụng công thức máy biến thế 1 1
- Phân biết máy tăng hay giảm thế
• Khi n 1 > n 2 U 1 > U 2 : máy biến thế làm giảm hiệu điện thế
• Khi n 1 < n 2 U 1 < U 2 : máy biến thế làm tăng điện thế
- Nếu truyền tải điện năng có dùng máy biến thế đặt ở hai đầu đường dây tải điện thì
hiệu điện thế U ở hai đầu đường dây tải điện trong công thức ( 1 ) là hiệu điện thế
U 2 của cuộn thứ cấp của máy biến thế ( tăng thế ) , còn hiệu điện thế U 1 của cuộn
sơ cấp là hiệu thế từ máy phát điện ( nhà máy điện )
Bài tập :
1/ Một học sinh chế tạo một chiếc đèn ngủ bằng cách dùng một bóng đèn sợi đốt
( 6V – 3W ) nối vào mạng điện xoay chiều 220 V trong nhà qua một máy biến thế
a) Học sinh này phải dùng máy tăng thế hay hạ thế ?
b) Tỉ số vòng dây giữa cuộn sơ cấp và cuộn thứ cấp của máy là bao nhiêu ?
c) Nếu bóng đèn này được thắp sáng 8 giờ mỗi ngày thì tiền điện phải trả cho bóng đèn trong một tháng ( 30 ngày ) là bao nhiêu ?Cho rằng giá tiền điện là
1600 đồng /kW.h và hao phí điện năng do tỏa nhiệt của máy biến thế là không đáng
kể
2/ Cuộn sơ cấp của một máy biến thế có 4400 vòng , cuộn thứ cấp có 240 vòng Khi đặt vào hai đầu cuộn sơ cấp một hiệu điện thế xoay chiều 220 V thì ở hai đầu cuộn thứ cấp có hiệu điện thế bao nhiêu ?
3/ Một máy biến thế , khi được đặt vào hai đầu cuộn sơ cấp một hiệu điện thế xoay chiều
U1 = 220 V thì hai đầu cuộn thứ cấp xuất hiện một hiệu điện thế xoay chiều U2 = 110 V Do nhầm lẫn , người ta không đặt hiệu điện thế xoay chiều U1 = 220 V vào hai đầu cuộn sơ cấp
mà đặt vào hai đầu cuộn thứ cấp của máy biến thế Khi này , ở hai đầu cuộn sơ cấp một hiệu điện thế xoay chiều U’2 bằng bao nhiêu ?
4/ a) Ta cần truyền tải đi một công suất điện P bằng một đường dây dẫn có điện trở R và đặt vào hai đầu đường dây một hiệu điện thế xoay chiều U Viết công thức xác định công suất hao phí Php do toả nhiệt trên đường dây theo các đại lượng P , R , U Áp dụng tính Php khi
P = 1000000 W , R = 5 , U = 5000V
Trang 2b) Nếu ta tăng hiệu điện thế hai đầu đường dây lên đến giá trị U’ = 50000 V thì công suất hao phí do toả nhiệt trên đường dây là bao nhiêu ?
c) Để tăng hiệu điện thế hai đầu đường dây từ giá trị U lên đến U’ như trên , người ta dùng một máy biến thế đặt ở hai đầu đường dây Cho biết số vòng dây cuộn thứ cấp của máy biến thế là 20000 vòng Hãy tìm số vòng dây cuộn sơ cấp của máy
Bài giải Bài 1 : a) Vì U2 < U1 ( 6V < 220V ) : Học sinh đã dùng máy hạ thế
U1 = 220 V b) Tỉ số vòng dây giữa cuộn sơ cấp và cuộn thứ cấp của máy :
U2 = 6V Ta có : 1 1
2
n n
t = 8h c) Điện năng tiêu thụ trong 01 tháng (30 ngày)
Atháng = ? A = P.t = 0,003.(8.30) = 0,72 (kW.h)
Số tiền điện phải trả trong 1 tháng : T = 0,72.1600 = 1152 đ
Bài 2 :
n1 = 4400 vòng Hiệu điện thế của cuộn thứ cấp :
n2 = 240 vòng 1 1
2
240
=
U
U1 = 220V U 2 = 220.240
4400 = 12V
U2 = ?
Bài 3 :
U1 = 220V Tỉ số số vòng dây giữa cuộn sơ cấp và thứ cấp lúc đầu :
U2 = 110V 1 1
220 2 110
U’1 = 220V Số vòng dây hai cuộn không đổi , nhưng lúc sau do mắc nhầm nên
U’2 = ? cuộn thứ cấp lúc đầu trở thành cuộn sơ cấp lúc sau , cuộn sơ cấp lúc
đầu trở thành cuộn thứ cấp lúc sau : n2 = n’1 ; n1 = n’2
1 2
' '
=
Hiệu điện thế cuộn sơ cấp lúc sau
U n U’2 = 2.U’1 = 2.220 = 440(V)
Trang 3Bài 4 :
P = 1000000 W a) Công suất hao phí trên đường dây:
R = 5 Php = R2
U .P 2 =
2 1000000 5.
5000
= 200 000 (W)
U = 5000V b) Công suất hao phí trên đường dây khi hiệu điện thế tăng a) Php = ? đến U’ = 50 000V
b) U’ = 50000 V P ‘hp = 2
'
R
U .P 2 =
2 1000000 5.
50000
= 2 000 (W)
n2 = 20 000 vòng Số vòng cuộn sơ cấp : 1
2 ' =
2
n n
- P ’hp = ? n1 = 2
10
n
= 2 000 vòng
- n1 = ?
*Địa chỉ email của thầy Hải : haidinh64@yahoo.com
cô Kim Đức: kimduc0511@gmail.com