TestPro template Trung tâm luyện thi ĐÁNH GIÁ NĂNG LỰC – Thầy Văn Hoa Năm 2022 pg 1 Chủ đề III ĐIỆN XOAY CHIỀU I – MẠCH ĐIỆN XOAY CHIỀU 1 Dòng điện xoay chiều, cường độ và điện áp tức thời, chu kì, tầ[.]
Trang 1Chủ đề III: ĐIỆN XOAY CHIỀU I – MẠCH ĐIỆN XOAY CHIỀU
1 Dòng điện xoay chiều, cường độ và điện áp tức thời, chu kì, tần số
▪ Dịng điện xoay chiều: là dịng điện có cường độ biến thiên điều hồ theo thời gian
i = I0cos(ωt + φi) i - là giá trị cường độ dòng điện tức thời I0 = imax > 0 – là cường độ dòng điện cực đại
ω > 0 là tần số góc của dòng điện (ωt + φi) - là pha của i tại thời điểm t φi - là pha ban đầu của cường độ dòng điện ▪ Điện áp xoay chiều biến thiên điều hòa theo thời gian:
u = U0cos(ωt + u) u - là giá trị điện áp tức thời
U0 = umax > 0 - là giá trị điện áp cực đại
ω > 0 - là tần số góc
(ωt + φu) - là pha của u tại thời điểm t
φu - là pha ban đầu của điện áp u
▪ Độ lệch pha giữa điện áp u và cường độ dòng điện i
= u− i
> 0: u nhanh pha hơn i (i chậm pha hơn u) < 0: u chậm pha hơn i (i nhanh pha hơn u) = 0: u cùng pha với i
▪ Chu kì của dịng điện xoay chiều: T = 2
▪ Tần số dịng điện: f = 1
T
Ví dụ 1: Biểu thức của cường độ dòng điện xoay chiều trong một đoạn mạch là i = 5 2 cos(100 t + /6) (A) Ở thời điểm t = 1/300 s cường độ trong mạch đạt giá trị
A cực đại B bằng không.C cực tiểu D giá trị khác
Ví dụ 2: Một đèn ống được mắc vào mạng điện xoay chiều (220V–50Hz), điện áp mồi của đèn là
110 2 V Biết trong một chu kì của dịng điện đèn sáng hai lần và tắt hai lần Khoảng thời gian một lần đèn tắt là A s.1501B s.501C s.3001D s.1502
Ví dụ 3: Mắc vào đèn neon một nguồn điện xoay chiều có biểu thức u = 220 2 cos(100 t - ) /2(V) Đèn chỉ sáng khi điện áp đặt vào đèn thoả mãn u 110 2 (V) Tỉ số thời gian đèn sáng và tắt trong một chu kì của dịng điện bằng
Trang 2Ví dụ 4: Một đèn có ghi (110V–100W) mắc nối tiếp với điện trở R vào một mạch điện xoay chiều có )t100cos(2200
u= (V) Để đèn sáng bình thường , R phải có giá trị bằng
A 1210 B 10/11 C 121 D 99 .
Ví dụ 5: Dịng điện xoay chiều có tần số f = 60 Hz, trong một giây dòng điện đổi chiều
A 30 lần B 120 lần.C 60 lần D 100 lần
Ví dụ 6: Cho dịng điện xoay chiều i = I0sin tT2
(A) chạy qua một dây dẫn Điện lượng chuyển qua tiết diện của dây theo một chiều kể từ lúc t = 0 đến t = T/2 là
A TI0 B 2TI0 C TI0 D 2 TI0
2 Mối quan hệ giữa các giá trị hiệu dụng và cực đại
▪ Giá trị hiệu dụng bằng giá trị cực đại chia cho 2 o Từ thông hiệu dụng: 0 NBS
2 2
= =
o Suất điện động hiệu dụng: E00 NBSE2 2 2 = = =o Điện áp hiệu dụng: U0U2=
o Cường độ dịng điện hiệu dụng: I0
I2=
Ví dụ 1: Một khung dây dẫn phẳng có diện tích S = 50 cm2 gồm 250 vòng dây quay đều với vận tốc 3000 vòng/min trong một từ trường đều B vng góc với trục quay xx' và có độ lớn B = 0,02 T Từ thông cực đại gửi qua khung là
A 15 Wb B 0,15 Wb C 1,5 Wb D 0,025 Wb.
Ví dụ 2: Một khung dây quay đều quanh trục xx' trong một từ trường đều B vng góc với trục quay xx' với vận tốc góc 150 vịng/phút Từ thơng cực đại gửi qua khung là 10/ (Wb) Suất điện động hiệu dụng trong khung là
A 25 V B 50 V C 25 2 V D 50 2 V
Ví dụ 3: Cường độ của một dịng điện xoay chiều có biểu thức i = 4cos2100t (A) Cường độ dịng điện này có giá trị trung bình trong một chu kì bằng bao nhiêu?
A 2 2 A B 0 A C 2 A.D 4 A
Ví dụ 4: Một dịng điện xoay chiều đi qua điện trở R = 25 trong thời gian 2 phút thì nhiệt lượng toả ra là Q = 6000 J Cường độ hiệu dụng của dòng điện xoay chiều là
A 2 A B 2 A C 3 A D 3 A
Ví dụ 5: Một cuộn dây dẫn điện trở không đáng kể được cuộn dại và nối vào mạng điện xoay chiều
(127 V – 50 Hz) Dòng điện cực đại qua nó bằng 10 (A) Độ tự cảm của cuộn dây là
A 0,057 H.B 0,114 H C 0,04 H D 0,08 H
Trang 33 Các mạch điện xoay chiều chỉ chứa R, hoặc cuộn thuần cảm L, hoặc tụ điện C Mạch Các cơng thức tính điện trở, giản đồ Fresnel Độ lệch pha giữa u và i Biểu thức u & i Định luật Ohm
Công suất & Hệ số công suất R = 0 : u cùng pha với i + Biểu thức u & i Nếu u = U0cost thì i = I0cost UIR=P = UI P = I2R cos = 1 L ZL = L: Cảm kháng = 2
: u luôn luôn nhanh
pha hơn i một lượng 2+ Biểu thức u & i - Nếu u = U0cost thì i = I0cos(t − 2) - Nếu i = I0cost Thì u = U0cos(t + 2) LUIZ=P = 0 cos = 0 C ZC = 1C Dung kháng = −2: u luôn luôn chậm pha hơn i một lượng
2+ Biểu thức u & i - Nếu u = U0cost thì i = I0cos(t + 2) - Nếu i = I0cost thì u = U0cos(t − 2) CUIZ= P = 0 cos = 0
Ví dụ 1: Giữa hai bản tụ điện có hiệu điện thế xoay chiều (220 V– 60 Hz) Dịng điện qua tụ điện có
cường độ 0,5 (A) Để dịng điện qua tụ điện có cường độ bằng 8 A thì tần số của dịng điện là
A 15 Hz B 240 Hz C 960 Hz D 480 Hz
Ví dụ 2: Đặt vào hai đầu một tụ điện một điện áp xoay chiều có biểu thức u = U0cost Điện áp và cường độ dòng điện qua tụ ở các thời điểm t1, t2 tương ứng lần lượt là: u1 = 60 V; i1 = 3 A; u2 = 60 2 V; i2 = 2 A Biên độ của điện áp giữa hai bản tụ và của cường độ dòng điện qua tụ lần lượt là
Trang 4Ví dụ 3: Một tụ điện có điện dung C = 31,8 F Điện áp hiệu dụng hai đầu bản tụ khi có dịng điện xoay chiều có tần số 50 Hz và cường độ dòng điện cực đại 2 2 A chạy qua nó là
A 20 V B 200 V.C 200 2 V D 20 2 V
Ví dụ 4: Để tăng điện dung của một tụ điện phẳng có điện mơi là khơng khí ta cần A tăng tần số điện áp đặt vào hai bản tụ điện
B tăng khoảng cách giữa hai bản tụ điện C giảm điện áp hiệu dụng giữa hai bản tụ điện
D đưa bản điện môi vào trong lịng tụ điện.
Ví dụ 5: Điện áp xoay chiều u = 120cos200t (V) ở hai đầu một cuộn dây thuần cảm có độ tự cảm L = 1/2 (H) Biểu thức cường độ dòng điện qua cuộn dây là
A i = 2,4cos(200t -/2) (A) B i = 1,2cos(200t -/2) (A).
C i = 4,8cos(200t +/3) (A) D i = 1,2cos(200t +/2) (A)
Ví dụ 6: Biểu thức của điện áp hai đầu đoạn mạch chỉ có tụ điện, có điện dung C = 15,9 (F) là u = 100cos(100t - /2) (V) Cường độ dòng điện qua mạch là
A i = 0,5cos100t (A) B i = 0,5cos(100t +) (A)
C i = 0,5 2cos100t (A) D i = 0,5 2cos(100t + ) (A)
Trang 54 Các dạng mạch điện xoay chiều mắc nối tiếp Mạch Các cơng thức tính tổng trở và điện áp, giản đồ Fresnel Độ lệch pha giữa u và i Biểu thức u & i
Đ/L Ohm Công suất & Hệ số công suất R nt L 22LZRZ = +( ZL = L: cảm kháng) U2 =UR2 +UL2tgRZL=
> 0 : u nhanh pha hơn i * Nếu u = U0cost thì i = I0cos(t − ) * Nếu i = I0cost thì u = U0cos(t + ) ZUI =P = UIcos P = I2R cos = R/Z R nt C 22CZRZ= +ZC = 1C Dung kháng U2 =UR2+UC2tgRZC−= : u luôn luôn chậm pha hơn i * Nếu u = U0cost thì i = I0cos(t − ) * Nếu i = I0cost thì u = U0cos(t + ) ZUI =P = UIcos P = I2R cos = R/Z L nt C 2)(ZLZCZ= − = Z −LZCLCU=U −U
Trang 6RntLntC 22)(ZLZCRZ= + − U2 =UR2+(UL−UC)2RZZtgL − C=
ZL > ZC: u nhanh pha hơn i một lượng là ZL < ZC: u chậm pha hơn i một lượng là ZL = ZC: u cùng pha với i * Nếu u = U0cost thì i = I0cos(t − ) * Nếu i = I0cost thì u = U0cos(t + ) ZUI =P = UIcos P = I2R cos = R/Z R-(L,r)-C Nối tiếp 22)()(RrZL ZCZ=++−222( Rr) ( LC)U = U +U + U −UrRZZtgLC+−=
ZL > ZC :u nhanh pha hơn i ZL < ZC : u chậm pha hơn i ZL = ZC: u cùng pha với i * Nếu u = U0cost thì i = I0cos(t − ) * Nếu i = I0cost thì u = U0cos(t + ) ZUI =P = UIcos P = I2R cos = ZrR +
* Lưu ý: Các trường hợp mạch ghép R hoặc L hoặc C:
Trang 7Ví dụ 1: Một cuộn dây có độ tự cảm L = 2/15 (H) và điện trở thuần R = 12 được đặt vào một hiệu điện thế xoay chiều 100 V và tần số 60 Hz Cường độ dòng điện chạy trong cuộn dây và nhiệt lượng toả ra trong một phút là
A 3 A và 15 kJ B 5 A và 18 kJ.C 4 A và 12 kJ D 6 A và 24 kJ
Ví dụ 2: Một cuộn dây có lõi thép, độ tự cảm L = 318 mH và điện trở thuần 100 Người ta mắc cuộn dây vào mạng điện xoay chiều (20V - 50 Hz) thì cường độ dịng điện qua cuộn dây là
A 0,2 A B 0,14 A.C 0,1 A D 1,4 A
Ví dụ 3: Đặt điện áp xoay chiều vào hai đầu đoạn mạch có R, L, C mắc nối tiếp Biết R = 10 Ω, cuộn
cảm thuần có L = 110 (H), tụ điện có C = 3102−
(F) và điện áp giữa hai đầu cuộn cảm thuần là
20 2 cos(100 )2
L
u = t+
(V) Biểu thức điện áp giữa hai đầu đoạn mạch là
A 40 cos(100 )4u= t+(V) B 40 cos(100 )4u= t−(V).C 40 2 cos(100 )4u= t+(V) D 40 2 cos(100 )4u= t−(V)
Ví dụ 4: Cho mạch RLC mắc nối tiếp: R = 180 ; cuộn dây có r = 20 và L = 2/ H; C =
F/
100 Biết dòng điện trong mạch có biểu thức i=cos100t(A) Biểu thức điện áp xoay chiều giữa hai đầu đoạn mạch là
A u=224cos(100t+0,463)(V) B u=224sin(100t+0,463)(V)
C u=2242cos(100t+0,463)(V) D u=224cos(10t+0,463)(V)
Ví dụ 5: Một cuộn dây thuần cảm có L = 2/ (H), mắc nối tiếp với tụ điện C = 31,8 (F) Điện áp giữa hai đầu cuộn dây có dạng uL = 100cos(100t +/6) (V) Biểu thức cường độ dòng điện có dạng
A i = cos(100t +/3) (A) B i = cos(100t -/3) (A)
C i = 0,5cos(100t +/3) (A) D i = 0,5cos(100t -/3) (A).
Ví dụ 6: Một mạch điện không phân nhánh gồm 3 phần tử: R = 80 , C = 10-4/2 (F) và cuộn dây khơng thuần cảm có L = 1/ (H), điện trở r = 20 Dòng điện xoay chiều trong mạch có biểu thức i = 2cos(100t -/6) (A) Điện áp tức thời giữa hai đầu đoạn mạch là
A u = 200cos(100t -/4) (V) B u = 200 2 cos(100t -/4) (V)
C u = 200 2cos(100t -5/12) (V) D u = 200cos(100t -5/12) (V)
Ví dụ 7: Cho mạch điện xoay chiều RLC mắc nối tiếp, cuộn dây thuần cảm kháng Điện áp hiệu
dụng giữa hai đầu đoạn mạch A và B là U = 200V, UL = 8UR/3 = 2UC Điện áp giữa hai đầu điện trở R là
A 180 V B 100 V C 150 V D 120 V.
Ví dụ 8: Đoạn mạch RL có R = 100 mắc nối tiếp với cuộn thuần cảm L có độ lệch pha giữa u và i là /6 Cách làm nào sau đây để u và i cùng pha?
A Tăng tần số nguồn điện xoay chiều
B Nối tiếp với mạch tụ có ZC = 100 3
C Khơng có cách nào D Nối tiếp với mạch một tụ điện có ZC =100/ 3
Ví dụ 9: Cho mạch điện RLC nối tiếp Trong đó R = 10 (), L = 0,1/ (H), C = 500/ (F) Điện áp xoay chiều đặt vào hai đầu đoạn mạch không đổi u = U 2 sin(100t) (V) Để u và i cùng pha, người ta ghép thêm với C một tụ điện có điện dung C0, giá trị C0 và cách ghép C với C0 là
A song song, C0 = C B nối tiếp, C0 = C
Trang 8Ví dụ 10: Đoạn mạch gồm điện trở R = 226 , cuộn dây có độ tự cảm L và tụ có điện dung C biến đổi mắc nối tiếp Hai đầu đoạn mạch có điện áp tần số 50 Hz Khi C = C1 = 12 F và C = C2 = 17 Fthì cường độ dịng điện hiệu dụng qua cuộn dây không đổi Để trong mạch xảy ra hiện tượng cộng hưởng điện thì L và C0 có giá trị là
A L = 0,72 mH; C0 = 0,14 F B L = 0,72 H; C0 = 14 F.
C L = 7,2 H; C0 = 14 F D L = 0,72 H; C0 = 1,4 F
Ví dụ 11: Cho một đoạn mạch điện RLC nối tiếp Biết L = 1/ H, tụ điện có C = 10-4/2 F Đặt vào hai đầu đoạn mạch một hiệu điện thế ổn định có biểu thức: u = 200cos100t (V) thì dịng điện nhanh pha hơn điện áp hai đầu của mạch /4 Công suất tiêu thụ trong mạch bằng
A 150 W B 75 W C 100 W.D 200 W
Ví dụ 12: Cho một đoạn mạch điện RLC nối tiếp Biết R = 100 Ω; C = 10-4/ F, cuộn dây thuần cảm có độ tự cảm L thay đổi được Đặt vào hai đầu đoạn mạch một hiệu điện thế ổn định có biểu thức: u = 200cos100t (V) Giá trị của L để công suất tiêu thụ trong mạch là100 W bằng
A 4/ H B 1/2 H C 2/ H.D 3/ H
Ví dụ 13: Một mạch điện xoay chiều AB gồm điện trở R = 15 mắc nối tiếp với một cuộn dây có điện trở thuần r và độ tự cảm L Biết điện áp hiệu dụng hai đầu R là 30 V, hai đầu cuộn dây là 40 V và hai đầu A, B là 50 V Công suất tiêu thụ trong mạch bằng
A 140 W B 60 W.C 160 W D 40 W
Ví dụ 14: Cho một đoạn mạch điện xoay chiều mắc nối tiếp gồm điện trở thuần R có giá trị thay đổi
được; cuộn dây có điện trở r = 30 Ω, có độ tự cảm L = 1,4/ H và tụ điện C = 10-4/ F Đặt vào hai đầu đoạn mạch một hiệu điện thế ổn định có biểu thức: u = 100 2 cos100t (V) Giá trị của R để công suất tiêu thụ trong mạch đạt cực đại bằng
A 15,5 Ω B 12 Ω C 20 D 10 Ω.
Ví dụ 15: Cho mạch điện RLC nối tiếp L = 1/ H, C = 10-4/2 F Biểu thức u = 120 2 cos100t (V) Công suất tiêu thụ của mạch điện là P = 36 3 W, cuộn dây thuần cảm Điện trở R của mạch là
A 100/ 3 B 100 3 hoặc 100/ 3 .
C 100 3 D 100
Ví dụ 16: Cho mạch RLC nối tiếp, cuộn dây không thuần cảm Biết R = 80 ; r = 20 ; L = 2/ H Tụ C có điện dung biến đổi được, điện áp hai đầu đoạn mạch uAB = 120 2 cos(100t) (V) Điện dung C nhận giá trị nào thì cơng suất trên mạch cực đại? Tính cơng suất cực đại đó
A C = 100/ F; 120 W B C = 300/2 F; 164 W
C C = 100/2 F; 144 W D C = 100/4 F;100 W
*** -
5 Hiện tượng cộng hưởng:
❖ Khi R khơng đổi, nếu cường độ dịng điện trong mạch đạt giá trị cực đại thì trong mạch có sự cộng hưởng
o Điều kiện để có cộng hưởng : o 1
LC
= = hay ZL = ZC o Khi có cộng hưởng thì:
▪ Tổng trở Zmin = R
▪ Cường độ dòng điện trong mạch đạt giá trị cực đại Imax = U
R
▪ Công suất điện tiêu thụ của mạch đạt cực đại
2ax
m
Trang 9▪ = 0: điện áp u hai đầu mạch cùng pha với cường độ dòng điện i
▪ UL+UC = ; UL = UC; UR = U 0
Ví dụ 1: Cho mạch RLC mắc nối tiếp, biết R = 100 3 ; C = 50/(F); độ tự cảm L thay đổi được Đặt vào hai đầu đoạn mạch điện áp xoay chiều ổn định u=200.cos100t(V) Để hệ số cơng suất cos = 1 thì độ tự cảm L bằng A 1 (H) B 21 (H) C 31 (H) D 2 (H).
Ví dụ 2: Cho đoạn mạch R, L, C mắc nối tiếp, độ tự cảm L thay đổi được Khi L1 2 H= hoặc H4L2
= thì cơng suất trong mạch có giá trị bằng nhau Hỏi với giá trị nào của L thì cơng suất trong mạch cực đại? A H21L= B L 3 H= C L 6 H= D L 5 H=
Ví dụ 3: Cho mạch điện xoay chiều gồm cuộn dây có r, L và tụ C mắc nối tiếp Tụ C thay đổi được
Mạch điện đặt vào điện áp xoay chiều có U khơng đổi, tần số f = 50 Hz Khi C C1 25F== và F50CC 2 =
= thì cường độ hiệu dụng trong mạch là như nhau Để trong mạch có cộng hưởng thì điện dung C của tụ bằng
A F210 4− B F310 4− C F510 4− D 10 F4−
Ví dụ 4: Cho mạch điện RLC nối tiếp, hiệu điện thế hai đầu đoạn mạch là u=U 2cos( )t V, tần số f thay đổi được Khi tần số f = f1 = 20 Hz hoặc f = f2 = 80 Hz thì hệ số cơng suất trong mạch như nhau Hỏi khi tần số bằng bao nhiêu thì cường độ hiệu dụng trong mạch đạt giá trị cực đại?
A 50 Hz B 40 Hz.C 100 Hz D 60 Hz
Ví dụ 5: Cho đoạn mạch AM gồm R1, L1 và C1 nối tiếp có tần số góc cộng hưởng là 501= (rad/s), đoạn mạch MB gồm R2, L2 và C2 mắc nối tiếp có tần số góc cộng hưởng là 2=200(rad/s) Biết L2 = 3L1 Khi mắc nối tiếp đoạn mạch AM và MB với nhau thì tần số góc cộng hưởng của mạch là
A 175 (rad/s) B 100 (rad/s) C 125 (rad/s) D 150 (rad/s)
Trang 10II MÁY BIẾN ÁP & TRUYỀN TẢI ĐIỆN NĂNG 1 Máy biến áp
a Định nghĩa:
Máy biến áp là thiết bị biến đổi điện áp xoay chiều mà không làm thay đổi tần số
b Nguyên tắc hoạt động:
Dựa trên hiện tượng cảm ứng điện từ
c Cấu tạo:
Máy biến áp gồm cuộn sơ cấp có N1 vịng dây, cuộn thứ cấp có N2 vịng dây, được quấn trên cùng một lõi biến áp (khung sắt non pha silic)
d Sự biến đổi điện áp và cường độ dòng điện:
▪ Nếu điện trở của các cuộn dây có thể bỏ qua thì điện áp hiệu dụng ở hai đầu mỗi cuộn dây tỉ lệ với số vòng dây: 2211U NU = N 21NN > 1: Máy tăng áp 21NN < 1: Máy hạ áp
▪ Nếu điện năng hao phí khơng đáng kể thì cường độ dòng điện qua mỗi cuộn dây tỉ lệ nghịch với điện áp hiệu dụng ở hai đầu mỗi cuộn: 21
12
UI
U = I
▪ Cuộn dây nào có dịng điện có cường độ lớn hơn thì tiết diện dây của cuộn đó lớn hơn ▪ Hiệu suất của máy biến áp: 22 22
11 11coscosPU IHPU I= =
▪ Máy biến áp lý tưởng và coi cos =1 thì: 22 2121
11 1212100%PU IUINHPU IUIN= = = = =
Ví dụ 1: Cuộn thứ cấp của một máy biến thế có 110 vịng dây Khi đặt vào hai đầu cuộn dây sơ cấp
điện áp xoay chiều có giá trị hiệu dụng bằng 220 V thì điện áp đo được ở hai đầu ra để hở bằng 20 V Mọi hao phí trong máy biến thế đều bỏ qua được Số vòng dây cuộn sơ cấp sẽ là
A 1210 vòng.B 2200 vòng C 530 vịng D 3200 vịng
Ví dụ 2: Cuộn sơ cấp của một máy biến áp có 1000 vịng dây, mắc vào hiệu điện thế xoay chiều có
giá trị hiệu dụng U1 = 200 V, thì hiệu điện thế ở hai đầu cuộn thứ cấp để hở có giá trị hiệu dụng U2 = 10 V Bỏ qua mọi hao phí điện năng Số vịng dây của cuộn thứ cấp có giá trị bằng
Trang 11Ví dụ 3: Một máy biến áp lý tưởng có tỉ số vòng dây giữa các cuộn sơ cấp N1 và thứ cấp N2 là 3 Biết cường độ dòng điện trong cuộn sơ cấp và hiệu điện thế hiệu dụng giữa hai đầu cuộn sơ cấp lần lượt là I1 = 6 A và U1 = 120 V Cường độ dòng điện hiệu dụng trong cuộn thứ cấp và hiệu điện thế hiệu dụng giữa hai đầu cuộn thứ cấp lần lượt là
A 18 V và 360 V B 18 A và 40 V.C 2 A và 40 V D 2 A và 360 V
Ví dụ 4: Một máy biến áp, cuộn sơ cấp có 500 vịng dây, cuộn thứ cấp có 50 vịng dây Điện áp hiệu
dụng ở hai đầu cuộn sơ cấp là 100 V Hiệu suất của máy biến áp là 95% Mạch thứ cấp là một bóng đèn dây tóc tiêu thụ cơng suất 25 W Cường độ dịng điện qua đèn bằng
A 2,5 A.B 25 A C 1,5 A D 3 A
Ví dụ 5: Một máy biến áp, cuộn sơ cấp có 500 vịng dây, cuộn thứ cấp có 50 vịng dây Điện áp hiệu
dụng ở hai đầu cuộn sơ cấp là 100 V Hiệu suất của máy biến áp là 95% Mạch thứ cấp là một bóng đèn dây tóc tiêu thụ cơng suất 25 W Điện áp hiệu dụng có hai đầu cuộn thứ cấp là
A 100 V B 200 V C 10 V.D 1000 V
-***** -
2 Truyền tải điện năng
▪ Cơng suất hao phí trên đường dây tải điện là: P R P2 2(U cos ) =
o Trong đó P là cơng suất phát từ nhà máy;
o U là điện áp hiệu dụng từ nhà máy;
o R là điện trở của dây tải điện
▪ Biện pháp giảm hao phí: Tăng hiệu điện thế U (sử dụng máy tăng áp)
3 Máy phát điện xoay chiều
a Nguyên tắc hoạt động: dựa trên hiện tượng cảm ứng điện từ b Cấu tạo: có hai bộ phận chính là phần ứng và phần cảm
▪ Phần cảm: tạo ra từ thông biến thiên bằng các nam châm quay
▪ Phần ứng: gồm các cuộn dây giống nhau cố định trên một vòng tròn, nơi xuất hiện
suất điện động cảm ứng
o Suất điện động của máy phát điện được xác định theo định luật cảm ứng điện từ: dt
d
e
−=
o Khi rôto quay, từ thông qua mỗi cuộn dây của stato biến thiên tuần hoàn với tần số f
f = p.n
✓ p là số cặp cực của nam châm,
✓ n là tốc độ quay của rơto tính bằng số vịng/giây
c Máy phát điện xoay ba pha:
là máy tạo ra 3 suất điện động xoay chiều hình sin cùng tần số, cùng biên độ và lệch
Trang 12Ví dụ 1: Một trạm phát điện truyền đi một cơng suất 105 W trên dây dẫn có điện trở R = 8 Điện áp từ trạm phát điện là U = 103 V Hiệu suất tải điện là
A 40% B 20%.C 30% D 50%
Ví dụ 2: Một dịng điện xoay chiều một pha, cơng suất 500 kW được truyền bằng đường dây dẫn có
điện trở tổng cộng là 4 Hiệu điện thế ở nguồn điện lúc phát ra U = 5000 V Hệ số công suất của đường dây tải là cos = 0,8 Có bao nhiêu phần trăm cơng suất bị mất mát trên đường dây tải điện do toả nhiệt?
A 10% B 20% C 25% D 12,5%.
Ví dụ 3: Một máy phát điện người ta muốn truyền tới nơi tiêu thụ một công suất điện là 196 kW với
hiệu suất truyền tải là 98% Biết điện trở của đường dây tải là 40 Cần phải đưa lên đường dây tải tại nơi đặt máy phát điện một điện áp bằng
A 40 kV B 30 kV C 10 kV D 20 kV.
Ví dụ 4: Để truyền cơng suất điện P = 40 kW đi xa từ nơi có điện áp U1 = 2000 V, người ta dùng dây dẫn bằng đồng, biết điện áp nơi cuối đường dây là U2 = 1800 V Điện trở dây là
A 1 B 50 C 40 D 10 .
Ví dụ 5: Máy phát điện xoay chiều một pha có rơto là một nam châm điện có 10 cặp cực Để phát ra
dịng điện xoay chiều có tần số 50 Hz, vận tốc góc của rơto bằng
A 300 vịng/phút.B 500 vịng/phút C 3000 vịng/phút D 1500 vịng/phút Ví dụ 6: Một máy dao điện một pha có stato gồm 8 cuộn dây nối tiếp và rôto 8 cực quay đều với vận
tốc 750 vòng/phút, tạo ra suất điện động hiệu dụng 220 V Từ thơng cực đại qua mỗi vịng dây là 4 mWb Số vòng của mỗi cuộn dây là
A 25 vòng B 28 vòng C 31 vòng.D 35 vòng
Ví dụ 7: Phần cảm của một máy phát điện xoay chiều có 2 cặp cực và quay 25 vịng/s tạo ra ở hai
đầu một điện áp có trị hiệu dụng U = 120 V Dùng nguồn điện mày mắc vào hai đầu một đoạn mạch điện gồm cuộn dây có điện trở hoạt động R = 10 , độ tự cảm L = 0,159 H mắc nối tiếp với tụ điện có điện dung C = 159 F Công suất tiêu thụ của mạch điện bằng
A 288 W B 200 W C 14,4 W D 144 W.
Ví dụ 8: Khi quay đều một khung dây xung quanh một trục đặt trong một từ trường đều có vectơ
cảm ứng từ B
vng góc với trục quay của khung, từ thơng xun qua khung dây có biểu thức = 2.10-2cos(720t + ) Wb Biểu thức của suất điện động cảm ứng trong khung là /6
A e = 14,4sin(720t +/6) V B e = -14,4sin(720t + ) V /3
C e = 144sin(720t - ) V /6 D e = 14,4sin(720t - ) V /3
Ví dụ 9: Một khung dao động có N = 200 vịng quay đều trong từ trường có cảm ứng từ là B = 2,5.10-2 T Trục quay vng góc với vectơ cảm ứng từ B , diện tích mối vịng dây là S = 400 cm2 Giá trị cực đại của suất điện động xuất hiện trong khung là E0 = 12,56 V Tần số của suất điện động cảm ứng là
A 5 Hz B 10 Hz.C 60 Hz D 50 Hz
Ví dụ 10: Trong máy phát điện xoay chiều ba pha, stato gồm: A ba cuộn dây riêng rẽ, giống hệt nhau và đặt song song nhau
B ba cuộn dây giống hệt nhau quấn trên lõi sắt, đặt lệch nhau 1200 trên một vòng tròn và mắc nối tiếp với nhau
C ba cuộn dây riêng rẽ, giống hệt nhau quấn trên ba lõi sắt, đặt lệch nhau 1200 trên một vòng tròn.
D ba cuộn dây giống hệt nhau quấn trên lõi sắt, đặt lệch nhau 1200 trên một vịng trịn và mắc song song với nhau
Ví dụ 11: Trong một máy phát điện xoay chiều ba pha, khi suất điện động ở một pha đạt giá trị cực
đại e1 = E0 thì các suất điện động kia đạt giá trị nào?