Bài 1 trang 91 sgk vật lý 12
Máy biến áp là gì ? Nêu cấu tạo và nguyên tắc làm việc của máy biến áp.
Bài giải:
- Máy biến áp là những thiết bị có khả năng biến đổi điện áp xoay chiều.
- Cấu tạo:
+ Khung thép gồm nhiều lá thép mỏng ghép cách điện.
+ Hai cuộn dây dẫn có điện trở nhỏ quấn chung lõi thép, số vòng dây của hai cuộn khác nhau.
+ Một cuộn nối với mạch xoay chiều gọi là cuộn sơ cấp và cuộn kia nối với tải gọi là cuộn thứ cấp.
- Nguyên tắc hoạt động: dựa trên hiện tượng cảm ứng điện từ.
Nguông phát điện tạo nên một điện áp xoay chiều Bài 1 trang 91 sgk vật lý 12
Máy biến áp là gì ? Nêu cấu tạo và nguyên tắc làm việc của máy biến áp.
Bài giải:
- Máy biến áp là những thiết bị có khả năng biến đổi điện áp xoay chiều.
- Cấu tạo:
+ Khung thép gồm nhiều lá thép mỏng ghép cách điện.
+ Hai cuộn dây dẫn có điện trở nhỏ quấn chung lõi thép, số vòng dây của hai cuộn khác nhau.
+ Một cuộn nối với mạch xoay chiều gọi là cuộn sơ cấp và cuộn kia nối với tải gọi là cuộn thứ cấp.
- Nguyên tắc hoạt động: dựa trên hiện tượng cảm ứng điện từ.
Nguồn phát điện tạo nên một điện áp xoay chiều tần số f ở 2 đầu cuộn sơ cấp.
Dòng điện xoay chiều cuộn sơ cấp tạo ra biến thiên từ thông trong mỗi vòng dây của 2 cuộn
Nếu cuộn thứ cấp được nối với mạch ngoài thì xoay điện xoay chiều trong dòng điện thứ cấp cùng tần số với dòng điện ở cuộn sơ cấp.
Bài 2 trang 91 sgk vật lý 12
Máy biến áp lí tưởng làm việc bình thường có tỉ số \(\frac{N_{2}}{N_{1}}\)bằng 3, khi
(U1, I1) = (360 V, 6 A), thì (U2, I2) bằng bao nhiêu ?
A. (1 080 V, 18 A); B. (120 V, 2 A);
C. (1 080 V, 2 A); D. (120 V, 18 A).
Bài giải:
Chọn đáp án C
Bài 3 trang 91 sgk vật lý 12
Máy biến áp lí tưởng có cuộn sơ cấp gồm 2 000 vòng, cuộn thứ cấp gồm 100 vòng; điện áp và cường độ dòng điện ở mạch sơ cấp là 120 V, 0,8 A. Điện áp và công suất ở cuộn thứ cấp là bao nhiêu ?
A. 6 V, 96 W. B. 240 V, 96 W.
C. 6 V, 4,8 W. D. 120 V, 4,8 W
Bài giải:
Chọn A
Áp dụng hệ thức: \(\frac{U_{2}}{U_{1}}\) = \(\frac{N_{2}}{N_{1}}\) ta tính được: U2 = 6 V
Với máy biến áp lí tưởng, công suất ở cuộn thứ cấp bằng với công suất ở cuộn sơ cấp:
U2I2 = U1I1 = 120 . 0,8 = 96 W.
Bài 4 trang 91 sgk vật lý 12
Một máy biến áp lý tưởng có hai cuộn dây lần lượt có 10 000 vòng và 200 vòng.
a) Muốn tăng áp thì cuộn nào là cuộn sơ cấp ? Nếu đặt vào cuộn sơ cấp điện áp hiệu dụng 220V thì điện áp hiệu dụng ở cuộn thứ cấp bằng bao nhiêu ?
b) Cuộn nào có tiết diện dây lớn hơn ?
Bài giải.
a) Muốn tăng áp thì cuộn có 200 vòng phải là cuộn sơ cấp và cuộn có 10 000 vòng là cuộn thứ cấp.
Áp dụng hệ thức : \(\frac{U_{2}}{U_{1}}\) = \(\frac{N_{2}}{N_{1}}\) ta tính được : U2 = 11 000 V.
b) Ta có : \(\frac{I_{1}}{I_{2}}\) = \(\frac{N_{2}}{N_{1}}\) = \(\frac{10000}{200}\) = 50. Như vậy, cường độ dòng điện ở cuộn sơ cấp lớn hơn gấp 50 lần cường độ dòng điện cuộn thứ cấp. Do đó, cuộn sơ cấp sẽ có tiết diện dây lớn hơn cuộn thứ cấp
Bài 5 trang 91 sgk vật lý 12
Máy biến áp lí tưởng cung cấp một dòng điện 30 A dưới một điện áp hiệu dụng 220 V. Điện áp hiệu dụng 220 V. Điện áp hiệu dụng ở cuộn sơ cấp là 5 kV.
a) Tính công suất tiêu thụ ở cửa vào và ở cửa ra của biến áp.
b) Tính cường độ hiệu dụng ở cuộn sơ cấp.
Bài giải:
a) Do máy biến áp là lí tưởng nên công suất tiêu thụ ở cửa ra bằng với công suất tiêu thụ ở cửa vào:
P2 = U2I2 = 220 . 30 = 6600 W = P1.
b) Cường độ dòng điện ở cuộn sơ cấp:
I1 = \(\frac{P_{1}}{U_{1}}\) = \(\frac{6600}{5000}\) = 1,32 A.
Bài 6 trang 91 sgk vật lý 12
Một máy biến áp lí tưởng cung cấp một công suất 4 kW dưới một điện áp hiệu dụng 110 V. Biến áp đó nối với đường dây tải điện có điện trở tổng là 2 Ω.
a) Tính cường độ hiệu dụng trên đường dây tải điện.
b) Tính độ sụt thế trên đường dây tải điện.
c) Tính điện áp hiệu dụng ở cuối đường dây tải điện.
d) Xác định công suất tổn hao trên đường dây đó.
e) Thay biến áp trên đây bằng một biến áp có cùng công suất nhưng điện áp hiệu dụng ở cửa ra là 220 V. Tính toán lại các đại lượng nêu ra ở bốn câu hỏi trên.
Bài giải:
a) Cường độ hiệu dụng trên đường dây tải điện:
I2 = \(\frac{P_{2}}{U_{2}}\) = \(\frac{4000}{110}\) = \(\frac{400}{11}\) ≈ 36,4 A.
b) Độ sụt thế trên đường dây tải điện: I2Rdây ≈ 72,8 V
c) Điện áp hiệu dụng ở cuối đường dây tải điện: 110 - 72,8 = 27,2 V
d) Công suất tổn hao trên đường dây tải điện:
Php = \(I_{2}^{2}R_{day}\) = 2649,4 Ư.
e) Tính tương tự các phần trên:
+ \(I_{2}^{'}\) ≈ 18,2 A.
+ Độ sụt thế: \(I_{2}^{'}R_{day}\) ≈ 36,4 V
+ Điện áp hiệu dụng ở cuối đường dây: 220 - 36,4 = 183,6 V.
+ P’hp = \(I_{2}^{'2}R_{day}\) = 662,5 W.
congdong.edu.vn