【C3】Lưu lại
Nhận xét nào sau đây về máy biến áp là không đúng?
A.
Máy biến áp có thể tăng hiệu điện thế.
B.Máy biến áp có thể thay đổi tần số dòng điện xoay chiều.
C.Máy biến áp có thể giảm hiệu điện thế.
D.Máy biến áp có tác dụng biến đổi cường độ dòng điện
Page 2
【C2】Lưu lại
Phát biểu nào sau đây sai về máy biến áp:
A.
Là dụng cụ dùng để thay đổi điện áp của dòng điện xoay chiều.
B.Cấu tạo gồm hai cuộn dây đồng quấn trên lõi thép.
C.Cường độ dòng điện qua mỗi dây tỉ lệ thuận với số vòng dây.
D.Nguyên tắc hoạt động dựa vào hiện tượng cảm ứng điện từ.
Page 3
【C4】Lưu lại
Công dụng nào sau đây không phải của máy biến áp:
A.
Tăng cường độ của dòng điện không đổi
B.Giảm điện áp của dòng điện xoay chiều.
C.Giảm hao phí trong truyền tải điện năng đi xa
D.Tăng điện áp của dòng điện xoay chiều.
Page 4
【C5】Lưu lại
Một máy tăng áp có cuộn thứ cấp mắc với điện trở thuần, cuộn sơ cấp mắc với nguồn điện xoay chiều. Tần số dòng điện trong cuộn thứ cấp
A.
có thể nhỏ hơn hoặc lớn hơn tần số trong cuộn sơ cấp.
B.bằng tần số dòng điện trong cuộn sơ cấp.
C.luôn nhỏ hơn tần số dòng điện trong cuộn sơ cấp.
D.luôn lớn hơn tần số dòng điện trong cuộn sơ cấp.
Page 5
Ta có:
+ $\dfrac{{{U_1}}}{{{U_2}}} = \dfrac{{{N_1}}}{{{N_2}}} \leftrightarrow \dfrac{{110}}{{{U_2}}} = \dfrac{{500}}{{1000}} \to {U_2} = 220V$
+ Máy biến thế không làm thay đổi tần số
=> Điện áp giữa hai đầu cuộn thứ cấp có giá trị hiệu dụng và tần số là: 220V – 50Hz
Page 6
Ta có:
+ $\dfrac{{{I_2}}}{{{I_1}}} = \dfrac{{{N_1}}}{{{N_2}}} \leftrightarrow \dfrac{{{I_2}}}{{{I_1}}} = \dfrac{{1000}}{{100}} = 10$
=> I2 > I1
+ Máy biến thế không làm thay đổi tần số => T1 = T2
Page 7
Ta có: $\frac{{{U_1}}}{{{U_2}}} = \frac{{{N_1}}}{{{N_2}}} \Rightarrow {U_2} = \frac{{{N_2}}}{{{N_1}}}{U_1}$
Để máy biến áp là máy tăng áp thì ${U_2} > {U_1} \Rightarrow \frac{{{U_2}}}{{{U_1}}} > 1$
Page 8
Ta có:
$\dfrac{{{I_2}}}{{{I_1}}} = \dfrac{{{N_1}}}{{{N_2}}} \leftrightarrow \dfrac{{10}}{2} = \dfrac{{2000}}{{{N_2}}} = 10 \to {N_2} = 400$
=> Số vòng dây ở cuộn thứ cấp là 400 vòng
Page 9
Ta có:
+ ${P_{hp}} = \Delta P = \dfrac{{{P^2}}}{{{{\left( {U\cos \varphi } \right)}^2}}}R$ và hiệu suất $H = 1 - \dfrac{{{P_{hp}}}}{P}$
$ \to \left\{ \begin{array}{l}{P_1} = \dfrac{{{P_{h{p_1}}}}}{{1 - {H_1}}}\\{P_2} = \dfrac{{{P_{h{p_2}}}}}{{1 - {H_2}}}\end{array} \right.$
Vì công suất tại nơi tiêu thụ không đổi nên:
$P = {P_1}{H_1} = {P_2}{H_2}$
$\begin{array}{l} \to \dfrac{{{P_{h{p_1}}}}}{{(1 - {H_1}){H_1}}} = \dfrac{{{P_{h{p_2}}}}}{{(1 - {H_2}){H_2}}}\\ \to \dfrac{{U_2^2}}{{U_1^2}} = \dfrac{{(1 - {H_1}){H_1}}}{{(1 - {H_2}){H_2}}}\\ \to {U_2} = \sqrt {\dfrac{{(1 - {H_1}){H_1}}}{{(1 - {H_2}){H_2}}}} {U_1} = \sqrt {\dfrac{{(1 - 0,8).0,8}}{{(1 - 0,95).0,95}}} {.20.10^3} = {36,7.10^3}(V)\end{array}$
Page 10
【C11】Lưu lại
Trong quá trình truyền tải điện năng đi xa người ta thường dùng cách nào sau đây để giảm hao phí:
A.
Giảm điện trở của dây dẫn.
B. C.Giảm công suất truyền tải.
D.Tăng tiết diện của dây dẫn.
Page 11
Ta có:
+ Công suất hao phí :
$\Delta P = \dfrac{{{P^2}}}{{{{\left( {U\cos \varphi } \right)}^2}}}R$
Để hao phí giảm 100 lần => U phải được tăng thêm 10 lần
Mặt khác, ta có:
$\dfrac{{{U_1}}}{{{U_2}}} = \dfrac{{{N_1}}}{{{N_2}}}$
=> để U tăng thêm 10 lần thì tỉ số
$\dfrac{{{U_1}}}{{{U_2}}} = \dfrac{{{N_1}}}{{{N_2}}} = \dfrac{1}{{10}}$
Page 12
Theo bài ra ta có
$\Delta U = I.R = \dfrac{P}{U}.\rho .\dfrac{l}{s} = \dfrac{P}{U}.\rho .\dfrac{{2d}}{s}$
Ta có
$\begin{array}{l}\Delta U \le 1\% U \Leftrightarrow \dfrac{P}{U}.\rho .\dfrac{{2d}}{s} \le 1\% U\\ \Leftrightarrow s \ge \dfrac{1}{{1\% U}}.\dfrac{P}{U}.\rho .2d \Leftrightarrow s \ge \dfrac{1}{{1000}}.\dfrac{{{{5.10}^6}}}{{{{100.10}^3}}}{.1,7.10^{ - 8}}{.2.5.10^3}\\ \Leftrightarrow s \ge {8,5.10^{ - 6}}{m^2} = 8,5m{m^2}\end{array}$
Page 13
Muốn cho tỉ lệ năng lượng mất trên đường dây không quá 10 thì công suất hao phí trên đường dây không quá công suất cần truyền đi.
Php ≤ 10% P
lại có :
$\begin{array}{l}{P_{hp}} = {\left( {\dfrac{P}{{U\cos \varphi }}} \right)^2}.R \Leftrightarrow {P_{hp}} = {\left( {\dfrac{P}{{U\cos \varphi }}} \right)^2}.R \le 10\% .P\\ \Leftrightarrow R \le 10\% = 10\% .\dfrac{{{{\left( {U.\cos \varphi } \right)}^2}}}{P} = \dfrac{{{{\left( {{{5.10}^3}.0,8} \right)}^2}}}{{{{100.10}^3}}} = 16\Omega \end{array}$
Page 14
Công suất mạh thứ cấp:
${P_2} = 96\% {P_1} = \dfrac{{{{96.10.10}^3}}}{{100}} = {9,6.10^3}{\rm{W}}$
Ta có:
$\begin{array}{l}\dfrac{{{n_1}}}{{{n_2}}} = \dfrac{{{U_1}}}{{{U_2}}} = > {U_2} = \dfrac{{{U_1}.{n_2}}}{{{n_1}}} = {10^3}.\dfrac{1}{5} = 200V\\{I_2} = \dfrac{{{P_2}}}{{{U_2}\cos \varphi }} = \dfrac{{{{9,6.10}^3}}}{{200.0,8}} = 60A\end{array}$
Page 15
【C16】Lưu lại
Điện năng tiêu thụ ở một trạm phát điện được truyền dưới 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 $480 kWh$. Hiệu suất của quá trinh tải điện là:
A. B. C. D.
Page 16
Có
${P_{hp}} = \dfrac{{{P^2}.R}}{{{{\left( {U\cos \varphi } \right)}^2}}};{H_1} = \dfrac{{{P_1} - {P_{h{p_1}}}}}{{{P_1}}};{H_2} = \dfrac{{{P_2} - {P_{h{p_2}}}}}{{{P_2}}}$
Vì công suất tại nơi tiêu thụ không đổi nên
$P = {P_1}{H_1} = {P_2}.{H_2}$
$\begin{array}{l} = > \dfrac{{{P_{h{p_1}}}}}{{\left( {1 - {H_1}} \right){H_1}}} = \dfrac{{{P_{h{p_2}}}}}{{\left( {1 - {H_2}} \right){H_2}}} = > \dfrac{{U_2^2}}{{U_1^2}} = \dfrac{{\left( {1 - {H_1}} \right){H_1}}}{{\left( {1 - {H_2}} \right){H_2}}}\\ = > {U_2} = \sqrt {\dfrac{{\left( {1 - {H_1}} \right){H_1}}}{{\left( {1 - {H_2}} \right){H_2}}}} .{U_1} = \sqrt {\dfrac{{\left( {1 - 0,6} \right).0,6}}{{\left( {1 - 0,9} \right).0,9}}} .220 = 359,26V\end{array}$
Page 17
Gọi P là công suất nơi tiêu thụ
$\begin{array}{l}{P_{h{p_1}}} = P_1^2.\dfrac{R}{{U_1^2}};{P_{h{p_2}}} = P_2^2.\dfrac{R}{{U_2^2}}\\ = > \dfrac{{{P_{h{p_1}}}}}{{{P_{h{p_2}}}}} = \dfrac{{P_1^2}}{{P_2^2}}.\dfrac{{U_1^2}}{{U_2^2}} = 100 = > \dfrac{{{U_2}}}{{{U_1}}} = 10.\dfrac{{{P_2}}}{{{P_1}}}\end{array}$
$\begin{array}{l}\Delta U = 0,1\left( {{U_1} - \Delta U} \right) = > 1,1\Delta U = 0,1{U_1}\\\Delta U = {I_1}.R = \dfrac{{{P_1}}}{{{U_1}}}R = \dfrac{{{U_1}}}{{11}}\\ \Rightarrow R = \dfrac{{U_1^2}}{{11{P_1}}}\end{array}$
$\begin{array}{l}{P_2} = P + {P_{h{p_2}}} = P + 0,01{P_{h{p_1}}} = P + {P_{h{p_1}}} - 0,99{P_{h{p_1}}} = {P_1} - 0,99{P_{h{p_1}}}\\{P_{h{p_1}}} = P_1^2\dfrac{R}{{U_1^2}} = P_1^2.\dfrac{{\dfrac{{U_1^2}}{{11{P_1}}}}}{{U_1^2}} = \dfrac{{{P_1}}}{{11}}\\\dfrac{{{U_2}}}{{{U_1}}} = 10\dfrac{{{P_2}}}{{{P_1}}} = 10\dfrac{{{P_1} - 0,99{P_{h{p_1}}}}}{{{P_1}}} = 10\dfrac{{{P_1} - 0,99\dfrac{{{P_1}}}{{11}}}}{{{P_1}}} = 9,1\end{array}$
Page 18
Gọi công suất nơi truyền đi là: P
Công suất tiêu thụ của mỗi hộ dân là: P’
Công suất hao phí khi dùng điện áp U là: Php
Công suất hao phí khi dùng điện áp 2U là: Php /4
Công suất hao phí khi dùng điện áp 3U là: Php /9
P = 36P’ + Php; P=144P’ + Php /4 => 144P’ = Php
=>Gọi dân số khi điện áp là: n.
P= n.P’ + Php /9 => n =164
Page 19
Tỉ số giữa số vòng dây ở cuộn thứ cấp và sơ cấp : $\dfrac{{{N_2}}}{{{N_1}}} = 10$
Lại có:
$\dfrac{{{U_1}}}{{{U_2}}} = \dfrac{{{N_1}}}{{{N_2}}} \Leftrightarrow \dfrac{{200}}{{{U_2}}} = \dfrac{1}{{10}} \Rightarrow {U_2} = 2000V$
Page 20
Công suất hao phí trên đường dây truyền tải: $\Delta P = \dfrac{{{P^2}}}{{{{\left( {Ucos\varphi } \right)}^2}}}R = \dfrac{{{{\left( {{{4.10}^6}} \right)}^2}}}{{{{\left( {{{110.10}^3}.0,8} \right)}^2}}}.200 = 0,{413.10^6}{\rm{W}}$
Phần trăm công suất bị mất mát trên đường dây do tỏa nhiệt: $\dfrac{{\Delta P}}{P}.100\% = \dfrac{{0,{{413.10}^6}}}{{{{4.10}^6}}}.100\% = 10,33\% $
Page 21
Trong quá trình truyền tải điện năng, biện pháp giảm hao phí trên đường dây tải điện được sử dụng chủ yếu hiện nay là tăng điện áp trước khi truyền tải
Page 22
Trong quá trình truyền tải điện năng, biện pháp giảm hao phí trên đường dây tải điện được sử dụng chủ yếu hiện nay là tăng điện áp trước khi truyền tải (điện áp ở nơi phát điện)
Page 23
Do hiệu điện thế U không đổi nên:
$\frac{{\Delta {P_2}}}{{\Delta {P_1}}} = {(\frac{{{P_2}}}{{{P_1}}})^2} \to \frac{{{P_2}}}{{{P_1}}} = 2$
H1=90%
$ \to {P_n} = 0,9{P_1} \to {P_0} = \frac{{{P_n}}}{{90}} = 0,01{P_1}$ (1)
Gọi x là số máy nhập thêm => công suất khi nhập mới:
$(90 + x).0,01{P_1} = 0,8{P_2} \to {P_2} = \frac{{(90 + x).0,01{P_1}}}{{0,8}}$ (2)
mà P2=2P1
$ \to \frac{{(90 + x).0,01{P_1}}}{{0,8}} = 2{P_1} \to (90 + x) = 160 \to x = 70$
Page 24
Gọi điện áp hiệu dụng ban đầu ở nơi truyền tải là U1 công suất nơi tiêu thụ là P1
Sau khi dùng máy biến áp, điện áp hiệu dụng hai đầu nơi truyền tải là:
${U_2} = \dfrac{{{N_2}}}{{{N_1}}}{U_1}$
Hiệu suất truyền tải ban đầu là:
${H_1} = \dfrac{{{P_1}}}{P} = 90\% \Rightarrow {P_1} = 0,9P$
Công suất hao phí trên đường dây ban đầu là:
$\Delta {P_1} = P - {P_1} = 0,1P \Rightarrow \dfrac{{{P^2}R}}{{{U_1}^2}} = 0,1P\,\,\left( 1 \right)$
Công suất tiêu thụ tăng lên, ta có:
${P_2} = {P_1} + {P_1}.11\% = 1,11{P_1} = 0,999P$
Công suất hao phí trên đường dây truyền tải là:
$\Delta {P_2} = P - {P_2} = {10^{ - 3}}P \Rightarrow \dfrac{{{P^2}R}}{{{U_2}^2}} = {10^{ - 3}}P\,\,\left( 2 \right)$
Từ (1) và (2) ta có:
$\dfrac{{{U_2}^2}}{{{U_1}^2}} = \dfrac{{0,1P}}{{{{10}^{ - 3}}P}} \Rightarrow \dfrac{{{U_2}}}{{{U_1}}} = 10 \Rightarrow \dfrac{{{N_2}}}{{{N_1}}} = 10$
Page 25
【C25】Lưu lại
Cuộn sơ cấp và cuộn thứ cấp của một máy biến áp lí tưởng có số vòng dây lần lượt là N1 và N2. Đặt điện áp xoay chiều có giá trị hiệu dụng U1 vào hai đầu cuộn sơ cấp thì điện áp hiệu dụng giữa hai đầu cuộn thứ cấp để hở là U2. Hệ thức đúng là:
A.
$\dfrac{{{U_1}}}{{{U_2}}} = \dfrac{{{N_2}}}{{{N_1}}}$
B.$\dfrac{{{U_1}}}{{{N_1}}} = {U_2}{N_2}$
C.${U_1}{U_2} = {N_1}{N_2}$ .
D.$\dfrac{{{U_1}}}{{{U_2}}} = \dfrac{{{N_1}}}{{{N_2}}}$
Page 26
【C26】Lưu lại
Để sử dụng các thiết bị điện 55V trong mạng điện 220V người ta phải dùng máy biến áp. Tỉ lệ số vòng dây của cuộn sơ cấp (N1) trên số vòng dây của cuộn thứ cấp (N2) ở các máy biến áp loại này là:
A. $\frac{{{N}_{1}}}{{{N}_{2}}}=\frac{1}{2}.$ B. $\frac{{{N}_{1}}}{{{N}_{2}}}=\frac{1}{4}.$ C. $\frac{{{N}_{1}}}{{{N}_{2}}}=\frac{2}{1}.$ D. $\frac{{{N}_{1}}}{{{N}_{2}}}=\frac{4}{1}.$