Sách Giáo Khoa Vật Lý 12

16. truyền tải điện năng. máy biến áp16. truyền tải điện năng. máy biến áp16. truyền tải điện năng. máy biến áp

16. truyền tải điện năng. máy biến áp16. truyền tải điện năng. máy biến áp16. truyền tải điện năng. máy biến áp

Bài 16. truyền tải điện năng. máy biến áp –

điện năng phát ra từ nhà máy phát điện, được truyền đến nơi tiêu thụ trên một đường dây có điện trở tổng cộng là r. điện áp hiệu dụng ở hai cực của máy phát là u (xác định từ nhà máy). người ta đã chứng minh rằng công suất phát #hát từ nhà máy được tính bởi công thức:”t = umitrong đó, i là cường độ dòng điện hiệu dụng trên đường dây.công suất hao phí do toả nhiệt trên đường dây được tính theo định luật jun :hin 16.22_l. “ớhát 24 = r =rエ =容 u tr t u:át (16.1) trong (16.1), “h hoàn toàn xác định : muốntìm cách giảm ta phải giảm r hoặc tăng ‘pháir biện pháp giảm r có những hạn chế (chẳng hạn muốn giảm r phải thay dây đồng bằng dây bạc, hoặc dây siêu dẫn,… quá tốn kém : nếu không thì phải tăng tiết diện dây đồng, nghĩa là tăng khối lượng dây đồng và tăng số lượng cột điện vì dây tại sao muốn giảm r, lại phải nặng hơn trước…). trái lại, biện pháp tăng uphat cό tăng tiết diện dây và tăng khối hiệu quả rõ rệt: chẳng hạn tăng uphá 10 lần thì *p lượng đồng ? giảm 100 lần. cc186phát kết luận . trong quá trình truyền tải điện năng từ nhà máy điện đi xa, lúc “đưa” điện năng lên đường dây truyền tải, phải tìm cách tăng điện áp. khi tới nơi tiêu thụ, để đảm bảo an toàn cho việc sử dụng điện, phải giảm điện áp. nói cách khác, trong quá trình truyền tải điện năng, phải sử dụng những thiết bị biến đổi điện áp.ii – máy biên áp máy biến áp là những thiết bị có khả năng biến đổi điện áp (xoay chiều). 1. cấu tạo và nguyên tắc của máy biến áp bộ phận chính của máy biến áp là một khung bằng sắt non có pha silic gọi là lỗi biến áp (thường là hình chữ nhật) cùng với hai cuộn dây dẫn d, và d, có điện trở nhỏ và độ tự cảm lớn quấn trên hai cạnh đối diện của khung (h.16.2, 16.3). cuộn thứ nhất di có n1 vòng được nối vào nguồn phát điện, gọi là cuộn sơ cấp. cuộn thứ hai d2 có n2 vòng được nối ra các cơ sở tiêu thụ điện năng gọi là cuộn thứ cấp. nguồn phát điện tạo nên một điện áp xoay chiều tần số f ở hai đầu cuộn sơ cấp. dòng xoay chiều trong cuộn sơ cấp gây ra biến thiên từ thông trong hai cuộn. để thấy rõ điều này ta nhận xét rằng, do cấu tạo của máy biến áp, hầu như mọi đường sức từ do dòng điện ở cuộn sơ cấp gây ra đều đi qua cuộn thứ cấp; nói cách khác từ thông qua mỗi vòng dây của cuộn sơ cấp và của cuộn thứ cấp là như nhau. gọi từ thông này là do = dđọcos(ot. từ thông qua cuộn sơ cấp và cuộn thứ cấp: qd = nʻqbcosaot d = n-docoscot trong cuộn thứ cấp xuất hiện suất điện động cảm ứng e2 : dide = – = naocposinaothino.2hình 16,3 như vậy, khi làm việc trong cuộn thứ cấp xuất hiện dòng điện xoay chiều cùng tần số với dòng điện ở cuộn sơ cấp. | co. tại sao các điện || c.2 áp ở hai cuộn sơ cấp và thứ cấp có cùng 2. khảo sát thực nghiệm một máy biến áp tần số ? một máy biến áp có thể làm việc ở hai chế độ : – cuộn thứ cấp hở mạch (chế độ không tải). – cuộn thứ cấp nối với cơ sở tiêu thụ (chế độ có tải). ta có thể khảo sát bằng thực nghiệm những đặc tính của một máy biến áp’) bằng một sơ đồ thực nghiệm như trên hình 16.4. mạch nối với cuộn sơ cấp gọi là mạch sơ cấp ; mạch nối với cuộn thứ cấp gọi là mạch thứ cấp. < hãy giải thích lc: sơ đồ thí nghiệm ¬ܐ ܢܝ . ܓܠ hình 164. a2) v v. r hins 16,4a) thí nghiệm 1: khoá k ngắt (chế độ không tải) i2 = 0.thay đổi các số vòng n1, n2, đo các điện áp u và u2, ta được các kết quả:— khảo sát đặc tính biến ápn ս n, n. u, 以 2. 2.n, ս,600 600 120 120 1 1600 600 80 80 1 11 1600 200 120 403. 3.600 1200 80 160 2 2200 600 60 180 3. 3 (1) máy biến áp được chọn làm thí nghiệm thuộc loại gần lí tưởng, nghĩa là hiệu suất xấp xỉ 100%.88 ta được kết quả là hai tỉ số và 卷 luôn bằng nhau : iu2 - n2u ni (16.2)tỉ số các điện áp hiệu dụng ở hai đầu cuộn thứ cáp và cuộn sơ cấp luôn luôn bằng tỉ số các số vòng dây của hai cuộn đó. n nnếu > 1: máy tăng áp.n nếu < 1 : máy hạ áp. i— khảo sát công suất tiểu thụ ở mạch sơ cấp và mạch thứ cấpkhi mạch thứ cấp ngắt 12=0; ở mạch sơ cấp, nếu cho u, thayđổi, ta nhận thấy 11 rất nhỏ (< 0). vậy khi một máy biến áp ở chếđộ không tải, thì nó hầu như không tiêu thụ điện năng. b) thí nghiệm 2 : khoá k đóng (chế độ có tải). • thí nghiệm cho ta thấy, khi đóng k : 1 + 0 thì i, cũng tự động tăng lên theo 12. • trong chế độ làm việc có tải của một máy biến áp, cường độ hiệu dụng 12 không được vượt quá một giá trị chuẩn để cho các cuộn dây không quá nóng do toả nhiệt (thường nhiệt độ không được quá 55°c), khi đó ta nói, máy biến áp làm việc bình thường. • nếu tiến hành thí nghiệm như trên sơ đồ hình 164 với máy biến áp lí tưởng"), thì ta thu được kết quả: u2 - i - n2 ս1 - 12 n (16.3)kết luận: đối với máy biến áp lí tưởng: - tỉ số các điện áp hiệu dụng ở cuộn thứ cấp và cuộn sơ cấp bằng2. til só n, - tỉ số các cường độ hiệu dụng ở mạch thứ cấp và mạch sơ cấpn. bằng nghịch đảo của tỉ số -s ss ss s aaasaasa saas l s saas s a s l s s s l sa a q qa- - -a-. viay rhình 16.6* giải thích sơ đó truyền tải điện năng trên hình 16.5.* giải thích máy hàn điện theo nguyên tắc biến áp trên hình 16.6.ghi chú: các hệ thức (16.3) chỉ là gần đúng với sai số dưới 10% trong điều kiện giảm tối đa điện năng hao tổn trong biến áp.|| - ứng dung của máy biên áp 1. truyền tải điện năngtrên hình 16,5 có vẽ một sơ đồ truyền tải điệnnăng, trong đó có cả tăng áp và hạ áp.hình 16,5।gz'22o v 2. nấu chảy kim loại, hàn điện chú ý : máy hàn điện nấu chảy kim loại hoạt động theo nguyên tắc biến áp, trong đó cuộn sơ cấp gồm nhiều vòng dây tiết diện nhỏ, cuộn thứ cấp gồm ít vòng dây tiết diện lớn.trường hợp biến áp lí tưởn 100%), công suất ởh dây bằng nhau uj) =u.l. u i n | suy ra: 2 - 1 - 2 u, i, n,90 câu hởi va bai tâp1. máy biến áp là gì? nêu cấu tạo và nguyên tắc làm việc của máy biến áp.2. máy biến áp lí tưởng làm việc bình thường cón tỉ số bằng 3, khi (u, 1) = (360 v. 6 a) 1thì(u, 12) bằng bao nhiêu? a. (1080 w, 18a); b. (120 v, 2 a); c. (1080 w, 2 a); d. (120 v, 18 a). . máy biến áp lí tưởng ấp gồm 2000 vòng, cuộn thứ cấp gồm 100vòng; điện áp và cường độ dòng điện ở mạch sơ cấp là 120 v, 08. a. điện áp và công suất ở cuộn thứ cấp là bao nhiêu? a.6w,96 w. b.240 v, 96 w.c.6v, 48 w. d. 120 v, 48 w.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 220 v thì điện áp hiệu dụng ở cuộn thứ cấp bằng bao nhiêu?4. một máy biến áp lí tưởng có hai cuộn dây lẩnb) cuộn nào có tiết diện dây lớn hơn ?5. máy biến áp lí tưởng cung cấp một dòng điệna dưới một điện áp hiệu dụng 220 v. điện áp hiệu dụng ở cuộn sơ cấp là 5kw. a) tính công suất tiêu thụ ở cửa vào và ở cửa ra của biến áp. b) tỉnh cường độ hiệu dụng ở cuộn sơ cấp.. một máy biến áp lí tưởng cung cấp một côngsuất 4 kw dưới một điện áp hiệu dụng 110 w. biến áp đó nối với đường dây tải điện có điệ trở tổng là 2 q. 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.91

 

Bài giải này có hữu ích với bạn không?

Bấm vào một ngôi sao để đánh giá!

Đánh giá trung bình 4.2 / 5. Số lượt đánh giá: 6

Chưa có ai đánh giá! Hãy là người đầu tiên đánh giá bài này.

--Chọn Bài--

Tài liệu trên trang là MIỄN PHÍ, các bạn vui lòng KHÔNG trả phí dưới BẤT KỲ hình thức nào!

Print Friendly, PDF & Email