máy điện xoay chiều

Trang 1 Máy biến áp & Truyền tải điện năng- Máy phát điện và động cơ điện PHẦN 1: Máy biến áp & Truyền tải điện năng UI.Tóm tắt lý thuyết: U1. Máy biến áp: ¾ Mạch thứ cấp không tải: 22 11 UN UN = ( N 2 <N 1 : gim áp , N 2 >N 1 : tng áp ) ¾ Mạch thứ cấp có tải: (lí tưởng: 221 2 112 1 === UEIN UEIN Trong đó: U 1 (là in áp hiu dng); E 1 (sut in ng hiu dng); I 1 (cng  hiu dng); N 1 (s vòng dây): ca cun s cp U 2 ( là in áp hiu dng); E 2 (sut in ng hiu dng); I 2 (cng  hiu dng); N 2 ( s vòng dây): ca cun th cp ¾Hiu sut ca máy bin áp : H = 22 2 11 1 os os thu cap so cap P UIc PUIc ϕ ϕ = Trong ó: cos ϕ 1 và cos ϕ 2 : là h s công sut ca cun s cp và th cp. (Hiệu suất của máy biến áp thường rất cao trên 95% ) 2. UTruyền tải điện năngU: ¾ Công suất hao phí trên đường dây tải điện: P hp = r 2 2 P hat P hat P U P Phát , U Phát : là c/sut & HT ni phát; Nu coϕ < 1 thì : P hp = 2 22 os Δ= P Pr Uc ϕ -Khi tng U lên n ln thì công sut hao phí P hp gim i n 2 ln. ¾  gim th trên dây dn: Δ U = R.I = 21 UU − = .PRΔ Vi: r ( hayR d ): ( = d l R S ρ ) là in tr tng cng ca dây ti in (lưu ý: dn in bng 2 dây) : in tr sut v: .m; l: chiu dài dây dn v: m; S: tit din dây dn : v: m 2 I : Cng  dòng in trên dây ti in P : là công sut truyn i  ni cung cp; U: là in áp  ni cung cp cosϕ: là h s công sut ca dây ti in ¾ Hiệu suất tải điện: 1 1 1 2 P PP P P H Δ− == %. Vi: 1 P : Công sut truyn i. 2 P : Công sut nhn c ni tiêu th . P Δ : Công sut hao phí - Phn trm công sut b mt mát trên ng dây ti in: .100 P P Δ v: % II.UBài tập : A.MÁY BIẾN ÁP Ua.Các ví dụ: UVí dụ 1:U Mt máy bin áp lí tng có hai cun dây ln lt là 10000vòng và 200vòng. a) Mun tng áp thì cun nào là cun s cp ?Nu t vào cun s cp in áp hiu dng U 1 =220V thì in áp hiu dng  cun th cp bng bao nhiêu? b)Cun nào có tit din ln UHD giải: U a) là máy tng áp thì s vòng cun th cp phi ln hn cun s cp: -Nên ta có: N 1 =200vòng, N 2 =10000 vòng -in áp hiu dng  cun th cp: 22 2 21 11 1 . UN N UU UN N =⇒= = 10.000 .220 200 =11000V b)Cun s cp có tit din dây ln hn vì N 1 < N 2 UVí dụ 2:U Mt máy bin áp gm có cun s cp 300 vòng, cun th cp 1500 vòng. Mc cun s cp vào mt in áp xoay chiu có giá tr hiu dng 120V. Ir U 1 U 2 Trang 2 a. Tính in áp hiu dng hai u cun th cp. b. Cho hiu sut ca máy bin áp là 1 (không hao phí nng lng). Tính cng  hiu dng  cun th cp, nu cng  hiu dng  cun s cp là I 1 =2A. Giải: a. Ta có 22 11 UN UN = .in áp hiu dng  cun s cp: 2 21 1 N 1500 U U 120. 600 N300 == = V. b. Ta có 21 12 IU IU = .Cng  hiu dng ca mch th cp: 1 21 2 U 120 II 2. 0,4 U 600 == = A UVí dụ 3:U Mt máy bin th có cun s cp 1000 vòng dây c mc vào mng in xoay chiu có in áp hiu dng 220V. Khi ó in áp hiu dng hai u cun th cp  h là 484V. B qua hao phí ca máy. S vòng dây cun th cp là A. 1100vòng B. 2000vòng UCU. 2200 vòng D. 2500 vòng UGiải : UT 22 2 21 11 1 . UN U NN UN U ==>= Th s : N 2 = 484 .1000 220 = 2200 vòng . Chn C UVí dụ 4:U Mt máy bin áp mt pha có s vòng dây cun s cp và th cp ln lt là 2000 vòng và 100 vòng. in áp và cng  hiu dng  mch s cp là 120V – 0,8A. B qua mt mát in nng thì in áp hiu dng và công sut  mch th cp là: UA.U 6V – 96W. B. 240V – 96W. C. 6V – 4,8W. D. 120V – 4,8W. Giải : in áp hiu dng cun th cp: 12 2 1 . 120.100 6 2000 UN U N = ==V. B qua mt mát in nng thì P 2 = P 1 = U 1 .I 1 = 120.0,8 = 96W. Vy chn A. UVí dụ 5:U Cun th cp ca máy bin th có 1000vòng. T thông xoay chiu trong lõi bin th có tn s 50Hz và giá tr cc i 0,5mWb. Sut in ng hiu dng ca cun th cp là: UAU. 111V. B. 157V. C. 500V. D. 353,6V. Giải : Chn A. Hướng dẫn: Ta có: 3 00 EN 1000.100 .0,5.10 E 111V 22 2 − ωΦ π == = = áp án A. UVí dụ 6:U t vào hai u cun s cp ca mt máy bin áp mt hiu in th xoay chiu có giá tr hiu dng 100V. Cun s cp có 2000 vòng, cun th cp có 4000 vòng. 1. Tính in áp hiu dng  hai u cun th cp  h (gi thit b qua in tr hot ng R ca cun s cp). 2. Khi dùng vôn k (có i n tr vô cùng ln)  o hiu in th  hai u cun th cp  h, ngi ta thy vôn k ch 199V. So sánh kt qu này vi giá tr  câu 1 và gii thích ti sao? Hãy xác nh t s gia cm kháng Z L ca cun s cp và in tr hot ng ca nó. Giải: 1. Ta có: 22 11 UN UN = .in áp hiu dng U 2  hai u cun th cp  h là: U 2 = 2 1 N N U 1 = 4000 2000 .100=200V 2. 199V<200V. Khi dùng vôn k o ch 199V, thp hn so vi kt qu câu mt. S sai khác này là do cun s cp này thc t có in tr R. U L có vai trò nh hiu in th cun s cp: 22 11 U' N U' N = Vi U L = U 1 ’ và U 2 ’=U V (U V là s ch vôn k) 2 1 U N UN V L ⇒= 1 2 N 2000 U U 199. 99,5 N 4000 LV ⇔= = = (V) Li có U 1 2 = 22 UU RL + =100 (V) 22 2 2 1 U U U 100 99,5 10⇒= −= − = RL V Ta có t s Z R L α = .Mà: U L = I.Z L ; U R =I.R. Suy ra: U 99,5 9,95 U10 L R α == = UVí dụ 7:U Mt máy bin th dùng trong máy thu vô tuyn có cun s cp gm 1000 vòng, mc vào mng in 127V và ba cun th cp  ly ra các hiu in th 6,35V; 15V; 18,5V. S vòng dây ca mi cun th cp ln lt là: A. 71vòng, 167vòng, 207vòng B 71vòng, 167vòng, 146vòng UCU. 50vòng, 118vòng, 146vòng D.71vòng, 118vòng, 207vòng Giải: 2 1 1 2 1 2 1 2 .U U N N U U N N ==>= Th s tng trng hp: ( lu ý sa li : U 1 =127V) a. 35.6. 127 1000 2 =N =50 vòng Trang 3 b. 15. 127 1000 2 =N =118 vòng c 5.18. 127 1000 2 =N =145.669 vòng =146 vng UVí dụ 8:U Cun s cp ca máy bin áp mc qua ampe k vào in áp xoay chiu có giá tr hiu dng 100V thì ampe k ch 0.0125A. Bit cun th cp mc vào mch gm mt nam châm in có r= 1 ôm và mt in tr R=9 ôm. T s gia vòng dây cun s cp và cun th cp bng 20. B qua hao phí.  lch pha gia cng  dòng in và in áp  cun th cp là? A. π/4. B. -π/4. C. π/2. UD.U π/3. Giải: Ta có: 20 1 1 2 1 2 == U U N N => V U U 5 20 100 . 20 1 2 === . Mt khác, B qua hao phí.: 21 1 21 12 2 100 . .0,0125 0,25 5 ==>= = = UI U I IA UI U . Xét Mch th cp: Ω=== 20 25,0 5 2 2 I U Z . Cos ϕ =R/Z =10/20=1/2 => ϕ = π /3 .Đáp án D UVí dụ 9:U Mt máy tng áp có t l s vòng  2 cun dây là 0,5. Nu ta t vào 2 u cun s cp mt in áp xoay chiu có giá tr hiu dng là 130V thì in áp o c  2 u cun th cp  h s là 240V. Hãy lp t l gia in tr thun r ca cun s cp và cm kháng Z L ca cun s cp. A. 5 12 B. 1 12 C. 1 168 D. 13 24 . Giải: Ta có ⇒== 5,0 21 1 U U N N L U L = 0,5U 2 = 120V U L 2 + U r 2 = U 1 2 = 130 2 => U r = 50V. 12 5 ==⇒= L r LL Lr U U Z r Z U r U Chn A UVí dụ 10:U Trong máy bin th  hình 2, cun s cp có n 1 =1320 vòng, hiu in th U 1 = 220V, mt cun th cp có U 2 = 10V, I 2 = 0,5 A; cun th cp th hai có n 3 =36 vòng, I 3 =1,2A. Cng  dòng in trong cun s cp và s vòng trong cun th cp th nht là A. I 1 = 0,023 A; n 2 = 60 vòng B. I 1 =0,055A; n 2 =60 vòng C. I 1 = 0,055A; n 2 = 86 vòng. D. I 1 = 0,023A; n 2 = 86 vòng Gỉải 1: 11 2 22 11 3 33 11 22 33 1 60 6 6.1,2 10.0,5 0,05545 220 NU N NU NU U NU I UIUIU I A =⇒= =⇒= + =+⇒= = Gỉải 2: 33 3 31 11 1 Un n =U=U=6V Un n ⇔ ; 22 2 21 11 1 nU U ==n=60 nU U n⇔ vòng Có P 1 =P 2 +P 3 ⇔ U 1 I 1 = U 2 I 2 + U 3 I 3 ⇔ 22 33 1 1 UI +UI 10.0,5 6.1, 2 I = 0,055A U 220 + == UVí dụ 11:U Mt máy bin th có s vòng cun s cp gp 10 ln cun th cp. Hai u cun s cp mc vào ngun xoay chiu có in áp hiu dng U 1 = 220V. in tr ca cun s cp là r 1 ≈ 0 và cun th cp r 2 ≈ 2. Mch t khép kín; b qua hao phí do dòng Fuco và bc x. Khi hai u cun th cp mc vi in tr R = 20 thì in áp hiu dng gia hai u cuôn th cp bng bao nhiêu? A. 18V; B. 22V; C. 20V; D. 24V. Giải: in áp hiu dng gia hai u cun th cp  h: U 2 = U 1 /10 = 22V = E 2 Cng  dòng in qua cun th cp khi ni vi iên tr R: I 2 = E 2 /(R +r 2 ) = 1A Khi ó in áp hiu dng gia hai u cuôn th cp U’ 2 = I 2 R = 20V. Chọn C n 1 n 2 U 2 U 1 U 3 n 3 Trang 4 Ub.Trắc nghiệm: Câu 1. Mt máy bin th có hiu sut xp x bng 100%, có s vòng dây cun s cp gp 10 ln s vòng dây cun th cp. Máy bin th này A. làm gim tn s dòng in  cun s cp 10 ln. B. làm tng tn s dòng in  cun s cp 10 ln. UCU. là máy h th. D. là máy tng th. Câu 2. Mt máy bin th có t l v s vòng dây ca cun s cp và cun th cp là 10. t vào hai u cun s cp mt in áp xoay chiu có giá tr hiu dng là 200 V, thì in áp hiu dng gia hai u cun th cp là A. 10 2 V. B. 10 V. C. 20 2 V. UDU. 20 V. Câu 3. Mt máy bin th gm cun s cp có 2500 vòng dây, cun th cp có 100 vòng dây. in áp hiu dng hai u cun s cp là 220 V. in áp hiu dng hai u cun th cp là. A. 5,5 V. UBU. 8,8 V. C. 16 V. D. 11 V. Câu 4. Mt máy bin áp có cun s cp gm 2000 vòng, cun th cp gm 100 vòng. in áp và cng  dòng in  mch s cp là 120V và 0,8A. in áp và công sut  cun th cp là A. 6 V; 96 W. B. 240 V; 96 W. C. 6 V; 4,8 W. D. 120 V; 48 W. Câu 5U(ĐH–2007)U: Mt máy bin th có cun s cp 1000 vòng dây c mc vào mng in xoay chiu có hiu in th hiu dng 220 V. Khi ó hiu in th hiu dng  hai u cun th cp  h là 484V. B qua mi hao phí ca máy bin th. S vòng dây ca cun th cp là A. 2500. B. 1100. C. 2000. UDU. 2200. Câu 6: Mt máy bin áp lí tng có cun s cp gm 2000 vòng và cun th cp gm 100 vòng. in áp và cng   mch s cp là 220 V; 0,8 A. in áp và cng  dòng in  cun th cp là A. 11 V; 0,04 A. B. 1100 V; 0,04 A. UCU. 11 V; 16 A. D. 22 V; 16 A. Câu 7: Mt máy bin th có s vòng cun s cp là 3000 vòng, cun th cp 500 vòng, c mc vào mng in xoay chiu tn s 50Hz, khi ó cng  dòng in qua cun th cp là 12A. Cng  dòng in qua cun s cp là A. 1,41 A. UBU. 2,00 A . C. 2,83 A. D. 72,0 A. Câu 8: Mt máy bin áp , cun s cp có 500 vòng dây, cun th cp có 50 vòng dây. in áp hiu dng  hai u cun s cp là 100V. Hiu sut ca máy bin áp là 95%. Mch th cp là mt bóng èn dây tóc tiêu th công sut 25W. in áp hiu dng có hai u cun th cp là A. 100V. B. 1000V. UCU. 10V. D. 200V. Câu 9: Mt máy bin áp , cun s cp có 500 vòng dây, cun th cp có 50 vòng dây. in áp hiu dng  hai u cun s cp là 100V. Hiu sut ca máy bin áp là 95%. Mch th cp là mt bóng èn dây tóc tiêu th công sut 25W. Cng  dòng in qua èn bng: A. 25A. UBU. 2,5A. C. 1,5A. D. 3A. Câu 10: Mt máy bin áp , cun s cp có 500 vòng dây, cun th cp có 50 vòng dây. in áp hiu dng  hai u cun s cp là 100V. Hiu sut ca máy bin áp là 95%. Mch th cp là mt bóng èn dây tóc tiêu th công sut 25W. Cng  dòng in  mch s cp bng (coi h s công sut trong cun s cp bng 1): A. 2,63A. B. 0,236A. C. 0,623A. UD.U 0,263A. Câu 11: Mt máy bin th có s vòng cun s cp và th cp ln lt là 2200 vòng và 120 vòng. Mc cun s cp vi mng in xoay chiu 220V – 50Hz, khi ó hiu in th hiu dng gia hai u cun th cp  h là A. 24V. B. 17V. UCU. 12V. D. 8,5V. Câu 12: Mt máy bin th có s vòng cun s cp là 2200 vòng. Mc cun s cp vi mng in xoay chiu 220V–50Hz, khi ó hiu in th hiu dng gia hai u cun th cp  h là 6V. S vòng ca cun th cp là A. 85 vòng. UBU. 60 vòng. C. 42 vòng. D. 30 vòng. Uc.Trắc nghiệm nâng cao: Câu 13: Mt máy bin áp lý tng có mt cun s cp và hai cun th cp c qun trên mt li thép chung hình khung ch nht. Cun s cp có N 1 = 1320 vòng dây; cun th cp th hai có N 3 = 25 vòng dây. Khi mc vào hai u cun s cp mt in áp xoay chiu có giá tr hiu dng U 1 = 220 V thì hiu in th hiu dng  hai u cun th cp th nht là U 2 = 10 V; cng  dòng in chy trong cun th cp th nht và th hai có giá tr ln lt là I 2 = 0,5 A và I 3 = 1,2 A. Coi h s công sut ca mch in là 1. Cng  dòng in hiu dng chy trong cun s cp có giá tr là A. 1/22 A. B. 1/44 A. C. 3/16 A. D. 2/9 A. Giải: 1 22 1 1 2 21 3 22 1 22 22 1320 220 25 1 ; 25 6 22 N UIUIUIUI NU ==⇒= =+⇒= Trang 5 Câu 14: Mt máy bin áp lí tng có t s vòng dây cun s cp và th cp là 2:3. Cun th cp ni vi ti tiêu th là mch in xoay chiu gm in tr thun R = 60 Ω, t in có in dung C = 3 10 12 3 F π − . cun dây thun cm có cm kháng L = 0,6 3 H π , cun s cp ni vi in áp xoay chiu có giá tr hiu dng 120V và tn s 50Hz. Công sut to nhit trên ti tiêu th là A. 180W. UB.U 135W. C. 26,7W. D. 90W Câu 15.Cun th cp ca máy bin áp có 1500 vòng và dòng in có f = 50Hz. Giá tr cc i ca t thông trong lõi thép là 0,6 Wb. Chn pha ban u bng không. Biu thc ca sut in ng trong cun th cp là: A. 200cos100et π = (V). B. 200cos 100 2 et π π ⎛⎞ =− ⎜⎟ ⎝⎠ (V). UC.U 200 2 cos100et π = (V). D. 200 2 cos 100 4 et π π ⎛⎞ =− ⎜⎟ ⎝⎠ (V). Giải . Sut in ng cc i trong cun th cp: 2 . . 2 .50.1500.0,6 200 2 oo EfN ππ =Φ= = (V). Vì ϕ = 0 nên 200 2 cos100et π = (V). áp án C. UCâu 16(ĐH-2010):U t vào hai u cun s cp ca mt máy bin áp lí tng (b qua hao phí) mt in áp xoay chiu có giá tr hiu dng không i thì in áp hiu dng gia hai u cun th cp  h là 100 V.  cun th cp, nu gim bt n vòng dây thì in áp hiu dng gia hai u  h ca nó là U, nu tng thêm n vòng dây thì in áp ó là 2U. Nu tng thêm 3n vòng dây  cun th cp thì in áp hiu dng gia hai u  h ca cun này bng A. 100 V. UBU. 200 V. C. 220 V. D. 110 V. UGiải: Uin áp hiu dng hai u mch cun s cp không i, gi s vòng ca ca cun s cp và th cp ln lt là N 1 và N 2 . Khi in áp hai u cun th cp là 100V, ta có: 00 0 0 11 1 1 22 232 (1); (2); (3); (4) 100 2 3 == = = −++ n UU U U NN N N NUNnUNnUNn . Ly (1): (2) ta c: 2 1(5) 100 Un N =− , ly (3):(1), ta c: 2 2 1(6) 100 Un N =+ . Ly (6)+(5), ta c U=200V/3, thay vào (5), ta c n/N 2 =1/3, suy ra: 3n = N 2 thay vào (4), ta c 0 1 32 (4' ) 2 = n U N UN , kt hp vi (1) => 00 3 200 = n UU U => U 3n =200V UCâu 17U(ĐH-2011): Mt hc sinh qun mt máy bin áp vi d nh s vòng dây ca cun s cp gp hai ln s vòng dây ca cun th cp. Do s sut nên cun th cp b thiu mt s vòng dây. Mun xác nh s vòng dây thiu  qun tip thêm vào cun th cp cho , hc sinh này t vào hai u cun s cp mt in áp xoay chiu có giá tr hiu dung không i, ri dùng vôn k xác nh t s in áp  cun th cp  h và cun s cp. Lúc u t s in áp bng 0,43. Sau khi qun thêm vào cun th cp 24 vòng dây thì t s in áp bng 0,45. B qua mi hao phí trong máy bin áp.  c máy bin áp úng nh d nh, hc sinh này phi tip tc qu n thêm vào cun th cp A. 60 vòng dây. UB.U 84 vòng dây. C. 100 vòng dây. D. 40 vòng dây. UGiải: UGi N 1 , N 2 là s vòng dây ban u ca mi cun; n là s vòng phi cun thêm cn tìm. Ta có: 842;516;120045,0 24 ;43,0 2 1 21 1 2 1 2 =⇒= + ==⇒= + = n nN N NN N N N N ⇒ áp án B. Câu 18: Mt ngi nh cun mt bin th t hiu iên th U 1 = 110V lên 220V vi lõi không phân nhánh, không mt mát nng lng và các cun dây có in tr rt nh , vi s vòng các cun ng vi 1,2 vòng/Vôn. Ngi ó cun úng hoàn toàn cun th cp nhng li cun ngc chiu nhng vòng cui ca cun s cp. Khi th máy vi ngun th cp o c U 2 = 264 V so vi cun s cp úng yêu cu thit k, in áp ngun là U 1 = 110V. S vòng dây b cun ngc(sai) là: A 20 B 11 C . 10 D 22 Giải 1:Gi s vòng các cun dây ca MBA theo úng yêu cu là N 1 và N 2 Ta có ⇒== 2 1 220 110 2 1 N N N 2 = 2N 1 (1) Vi N 1 = 110 x1,2 = 132 vòng Gi n là s vòng dây b cun ngc. Khi ó ta có 264 110 2 2 264 110 2 1 1 2 1 = − ⇒= − N nN N nN (2) Trang 6 Thay N 1 = 132 vòng ta tìm c n = 11 vòng. Chọn B Chú ý: Khi cun s cp b cun ngc n vòng thì sut in ng cm ng xut hin  các cun s cp và th cp ln lt là e 1 = (N 1 -n)e 0 – ne 0 = (N 1 – 2n) e 0 vi e 0 sut in ng cm ng xut hin  mi vòng dây. e 2 = N 2 e 0 Do ó 264 110 22 2 1 2 1 2 1 2 1 2 1 = − ⇒=== − N nN U U E E e e N nN Giải 2: Khi b mt s cun dây b ca cun s cp hoc cun th cp b cun ngc thì sut in ng s c tính bng công thc nào? khi cun ngc k vòng nh vy thì cun s cp s b mt i 2k vòng : 11 22 2UN k UN − = Câu 19:Hiu in th c a vào cun s cp ca mt máy bin áp có giá tr hiu dng là 220V.S vòng dây ca cun s cp và th cp tng ng là 1100 vòng và 50vòng.Mch th cp gm mt in tr thun 8 Ω ,mt cun cm có cm kháng 2 Ω và mt t in mc ni tip . Bit dòng in chy qua cun s cp bng 0,032A, b qua hao phí ca máy bin áp,  lch pha gia hiu in th và cng  dòng in trong mch th cp là A. 2 π B. 4 π hoc 4 π − C. 6 π hoc 6 π − D. 3 π Gii: Áp dng: 11 12 2 22 1 UN U.N 220.50 U10V U N N 1100 =⇒= = = ; 12 11 2 21 2 UI UI 220.0,032 I UI U 10 =⇒= = = 0,704A 2 2 ≈ Tng tr mch th cp: Z 2 = 2 2 U 10 10 2 I 2 2 ==   lch pha gia hiu in th và cng  dòng in trong mch th cp là cos = 2 Rr 10 2 Z24 10 2 +π ==⇒ϕ=± (áp án B) Câu 20: Mt ngi nh qun mt máy h áp t in áp U 1 = 220 (V) xung U 2 =110 (V) vi lõi không phân nhánh, xem máy bin áp là lí tng, khi máy làm vic thì sut in ng hiu dng xut hin trên mi vòng dây là 1,25 Vôn/vòng. Ngi ó qun úng hoàn toàn cun th cp nhng li qun ngc chiu nhng vòng cui ca cun s cp. Khi th máy vi in áp U 1 = 220V thì in áp hai u cun th cp o c là 121(V). S vòng dây b qun ngc là: A. 9 B. 8 C. 12 D. 10 Giải 1:Gi s vòng các cun dây ca MBA theo úng yêu cu là N 1 và N 2 Ta có ⇒== 2 110 220 2 1 N N N 1 = 2N 2 (1) Vi N 1 = 220 /1,25 = 176 vòng Gi n là s vòng dây b cun ngc. Khi ó ta có 121 220 2 2 121 220 2 1 1 2 1 = − ⇒= − N nN N nN (2) => 121 110 2 1 1 = − N nN 121(N 1 – 2n) = 110N 1 => n = 8 vòng. Chọn B Chú ý: Khi cun s cp b cun ngc n vòng thì sut in ng cm ng xut hin  các cun s cp và th cp ln lt là e 1 = (N 1 -n)e 0 – ne 0 = (N 1 – 2n) e 0 vi e 0 sut in ng cm ng xut hin  mi vòng dây. e 2 = N 2 e 0 Do ó 121 220 22 2 1 2 1 2 1 2 1 2 1 = − ⇒=== − N nN U U E E e e N nN Lí thuyết phần quấn ngược MBA: Do máy bin áp là lí tng, in tr trong cun s và th cp coi nh bng 0 nên u = e S vòng qun ngc to ra sut in ng chng li các vòng qun thun. Sut in ng t cm trong mi vòng dây là e 0 Trang 7 Goi n 1 là s vòng qun nguc cun s cp. Khi ó trong cun s cp có N1- 1 n vòng qun thun và n 1 vòng qun nguc nên Sut in ng t cm trong cun s cp là Tng t Sut in ng t cm trong cun th cp là: Ta có: 111 222 2 2 UNn UN n − = − Giải 2: Nu qun úng máy bin th thì ta có: 11 22 2 UN UN = = Mt khác, do sut in ng hiu dng xut hin trên mi vòng dây là 1,25 Vôn/vòng nên ta có: N 1 =220/1,25=176(vòng) và N 2 =88 vòng Gi s vòng qun ngc  cun s cp là x.Ta có: 176 2 220 88 121 x − = suy ra x=8 vòng Đáp số :B Câu 21: Mt hc sinh qun mt máy bin áp có s vòng dây cun th cp gp hai ln s vòng dây cun s cp. Khi t vào hai u cun s cp in áp xoay chiu có giá tr hiu dng U thì in áp hiu dng  hai u cun th cp  h là 1,92U Khi kim tra thì phát hin trong cun th cp có 40 vòng dây b qun ngc chiu so vi a s các vòng dây trong ó. B qua mi hao phí máy bin th. Tng s vòng dây ã c qun trong máy bin th này là A. 2000 vòng. B. 3000 vòng. C. 6000 vòng. D. 1500 vòng. Giải: Gi N 1 là s vòng dây cun s cp. Khi ó s vòng dây cun thuwsb cp N 2 = 2N 1 Tng s vòng dây ca máy bin th là 3N 1 Theo bài ra ta có: U U 92,1 = 80 2 1 −N N => 1,92N 1 = 2N 1 – 80 => N 1 = 1000 vòng Do ó Tng s vòng dây ã c qun trong máy bin th này là 3000 vòng. áp án B Câu 22: Có hai máy bin áp lí tng (b qua mi hao phí) cun s cp có cùng s vòng dây nhng cun th cp có s vòng dây khác nhau. Khi t in áp xoay chiu có giá tr hiu dng U không i vào hai u cun th cp ca máy th nht thì t s gia in áp hiu dng  hai u cun th cp  h và cun s cp ca máy ó là 1,5. Khi t  in áp xoay chiu nói trên vào hai u cun s cp ca máy th hai thì t s ó là 2. Khi cùng thay i s vòng dây ca cun th cp ca mi máy 50 vòng dây ri lp li thí nghim thì t s in áp nói trên ca hai máy là bng nhau. S vòng dây ca cun s cp ca mi máy là A. 200 vòng B. 100 vòng C. 150 vòng D. 250 vòng Giải: Gi s vòng dây cun s cp là N, cun th cp là N 1 và N 2 Theo bài ra ta có : 11 U U = N N 1 = 1,5 => N 1 = 1,5N U U 22 = N N 2 = 2 => N 2 = 2N  hai t s trên bng nhau ta phi tng N 1 và gim N 2 Do ó N N 50 1 + = N N 50 2 − => N 1 +50 = N 2 – 50 Ö 1,5N + 50 = 2N - 50 => N = 200 vòng. Chọn A Câu 23: Mt th in dân dng qun mt máy bin áp vi d nh h s h áp là k = 2. Do s sut nên cun th cp b thiu mt s vòng dây. Mun xác nh s vòng dây thiu  qun tip thêm vào cun th cp cho , ngi th này t vào hai u cun s cp mt in áp xoay chiu có giá tr hiu dng U = const, r i dùng vôn k lí tng xác nh t s x gia in áp  cun th cp  h và cun s cp. Lúc u x = 43%. Sau khi qun thêm vào cun th cp 26 vòng thì x = 45%. B qua mi hao phí trong máy bin áp.  c máy bin áp úng nh d nh thì ngi th in phi tip tc qun thêm vào cun th cp: A. 65vòng dây. B.56 vòng dây. C.36 vòng dây. D.91 vòng dây. N 1 N 2 N N Trang 8 Giải: 1 2 2 1 1 2 2 2 1 2 0, 43 1300 650 26 0, 48 26 585 N N NK N N N NK NK N = − ⎧ = = ⎧ ⎪ ⎪⎪ ⇒= ⎨⎨ −+ ⎪⎪ = −+ = ⎩ ⎪ ⎩ phi qun cun thêm 65 vòng na Chọn A Câu 24: Mt máy bin th lõi i xng gm ba nhánh có tit din bng nhau, hai nhánh c cun hai cun dây. Khi mc mt hiu in th xoay chiu vào mt cun thì các ng sc do nó sinh ra không b thoát ra ngoài và c chia u cho hai nhánh còn li. Khi mc cun 1 vào mt hiu in th xoay chiu có giá tr hiu dng là 240V thì cun 2  h có hiu in th U 2 . Hi khi mc vào cun 2 mt hiu in th U 2 thì  cun 1  h có hiu in th bao nhiêu? Bit rng in tr ca các cun dây không áng k. UA.U 60V B. 30V C. 40V D. 120V Giải: Gi N 1 và N 2 là s vòng dây ca cun 1 và cun 2 tΔ ΔΦ là  bin thiên t thông qua mi vòngdây cun s cp tt Δ ΔΦ = Δ ΔΦ 2 1' là  bin thiên t thông qua mi vòngdây cun th cp Khi cun 1 là cun s cp: e 1 = N 1 tΔ ΔΦ và e 2 = N 2 t N t Δ Δ Φ = Δ Δ Φ 2 1' 2 => 2 1 2 1 2 1 2 2 2 U U N N E E e e === (1) Khi cun 2 là cun s cp: 2 'e = N 2 tΔ ΔΦ và 1 'e = N 1 t N t Δ Δ Φ = Δ Δ Φ 2 1' 2 => 1 2 1 2 1 2 2 1 2 2 '' ' 2 ' ' ' ' U U U U N N E E e e ==== (2) nhân 2 v (1) và (2) Ta c U’ 1 = U 1 /4 = 60V. Chọn A Câu 25: Mt máy bin th có s vòng cun s cp gp 10 ln cun th cp. Hai u cun s cp mc vào ngun xoay chiu có in áp hiu dng U 1 = 220V. in tr ca cun s cp là r 1 ≈ 0 và cun th cp r 2 ≈ 2. Mch t khép kín; b qua hao phí do dòng Fuco và bc x. Khi hai u cun th cp mc vi in tr R = 20 thì in áp hiu dng gia hai u cuôn th cp bng bao nhiêu? A. 18V; B. 22V; C. 20V; D. 24V. Giải: in áp hiu dng gia hai u cun th cp  h: U 2 = U 1 /10 = 22V =E 2 Cng  dòng in qua cun th cp khi ni vi iên tr R: I 2 = E 2 /(R +r 2 ) = 1A Khi ó in áp hiu dng gia hai u cuôn th cp U’ 2 = I 2 R = 20V. Chọn C Câu 26: t vào hai u cun s cp ca mt máy bin áp lí tng mt in áp xoay chiu có giá tr không i thì hiu in th hiu dng gia hai u mch th cp khi  h là 100V. Nu tng thêm n vòng dây  cun s cp thì hiu in th hiu dng gia hai u cun th cp khi  h là U; nu gim bt n vòng dây  cun s cp thì hiu in th hiu dng gia hai u mch th cp khi  h là 2U. Nu tng thêm 2n vòng dây  cun th cp thì hiu in th hiu dng gia hai u cun th cp có th là A. 50V. B. 100V C. 60V D. 120V Giải: Gi iên áp hiu dng t vào cun s cp là U 1 , s vòng dây cun s cp và th cp là N 1 và N 2 Ta có: 2 11 00`1 N NU = (1) 2 11 N nN U U + = (2) 2 11 2 N nN U U − = (3) nN N U U 2 2 1 2 1 + = (4) Ly (1) : (2) => nN N U + = 1 1 00`1 (5) Ly (1) : (3) => nN N U − = 1 1 00`1 2 (6) U 1 U 2 Trang 9 Ly (5) : (6) => nN nN U U + − = 1 1 2 => 2 1 1 1 = + − nN nN => 2(N 1 –n) = N 1 + n => N 1 = 3n Ly (1) : (4)=> 100 2 U = 2 2 )2( N nN + = 1+ 2 2 N n = 1 + 3 2 2 1 N N => U 2 = 100 + 3 2 U 1 > 100V Chọn D Câu 27: t vào hai u cun s cp ca mt máy bin áp lí tng mt in áp xoay chiu có giá tr không i thì hiu in th hiu dng gia hai u mch th cp khi  h là 100V. cun s cp ,khi ta gim bt o n vòng dây thì hiu in th hiu dng gia hai u mch th cp khi  h là U;nu tng n vòng dây  cun s cp thì hiu in th hiu dng gia hai u mch th cp khi  h là U/2.Gía tr ca U là: A. 150V. B. 200V C. 100V D. 50V Giải: Gi iên áp hiu dng t vào cun s cp là U 1 , s vòng dây cun s cp và th cp là N 1 và N 2 Ta có: 2 11 00`1 N NU = (1) 2 11 N nN U U − = (2) 2 11 2 N nN U U + = (3) Ly (1) : (2) => nN N U − = 1 1 00`1 (4) Ly (1) : (3) => nN N U + = 1 1 00`2 (5) Ly (4) : (5) => nNNnN nN nN 322 00`1 200 111 1 1 =⇒−=+⇒ − + = T (4) => U = 100 150 1 1 = − nN N (V) Chọn A Câu 28. Mt máy bin áp lí tng có hiu sut bng 1 c ni vào ngun in xoay chiu có in áp hiu dng 5V. Bit s vòng dây ca cun s cp và th cp là 100vong và 150 vòng. Do cun s cp có 10 vòng b qun ngc nên in áp thu c  cun th cp là: A. 7,5V. B. 9,37 V. C. 8,33V. D. 7,78V. Giải: Gi e 0 là sut in ng cm ng tc thi xut hin  mi vòng dây khi bin áp c ni vào ngun in xoay chiu. Sut in ông tc thi xut hin  cun s cp và th cp là: e 1 = (N 1 – 10)e 0 – 10e 0 = 80e 0 e 2 = N 2 e 0 = 150e 0 > VU U U E E E E e e 375,9 80 5.150 150 80 150 80 2 2 1 2 1 2 1 2 1 ==⇒==⇒== Chọn B Câu 29 : Mt máy bin áp lý tng gm mt cun s cp và hai cun th cp. Cun s cp có n 1 = 1320 vòng , in áp U 1 = 220V. Cun th cp th nht có U 2 = 10V, I 2 = 0,5A; Cun th cp th 2có n 3 = 25 vòng, I 3 = 1,2A. Cng  dòng in qua cun s cp là : A. I 1 = 0,035A B. I 1 = 0,045A C. I 1 = 0,023A D. I 1 = 0,055A Giải: Dòng in qua cun s cp I 1 = I 12 + I 13 12 2 12 21 10 1 0,5. ( ) 220 44 IU I A IU =⇒= = => 13 3 3 13 311 25 5 5 1 1, 2. ( ) 1320 264 264 44 IUn I A IUn === = ⇒= = I 1 = I 12 + I 13 = 21 0,045( ) 44 22 A == Chọn B. Câu 30. Cho mt máy bin th có hiu sut 80%. Cun s cp có 150 vòng, cun th cp có 300 vòng. Hai u cun th cp ni vi mt cun dây có in tr hot ng 100,  t cm U1/ H.U H s công sut mch s cp bng 1. Hai u cun s cp c t  hiu in th xoay chiu có U 1 = 100V, tn s 50Hz. Tính công sut mch th cp và cng  hiu dng mch s cp? A. 100W và1,5A B. 150W và 1,8A C. 200W và 2,5A D. 250W và 2,0A Giải: 22 2 11 UN = U = 200V UN ⇒ R 2 = 100 , Z L2 = 100  => Z 2 = 100 2  => I 2 = 2 2 U Z = 2 A => P 2 = 2 22 R I = 200W Trang 10 22 2 1111 11 PP P H= P = =U I I = PH HU ⇒⇒= )(5,2 100.8,0 200 A= Câu 31: Cho mt máy bin th có hiu sut 80%. Cun s cp có 150 vòng, cun th cp có 300 vòng. Hai u cun th cp ni vi mt cun dây có in tr hot ng 100,  t cm 0,1/ H. H s công sut mch s cp bng 1. Hai u cun s cp c t  hiu in th xoay chiu có U 1 = 100V, tn s 50Hz. Tính công sut mch th cp và cng  hiu dng mch s cp? Giải: 22 2 11 UN = U = 200V UN ⇒ ;R 2 = 100 , Z L2 = 10  => Z 2 = 10100  => I 2 = 2 2 U Z = 1,99A P 2 = 2 22 R I = 396W 22 2 1111 11 PP P H= P = =U I I = PH HU ⇒⇒= 4,95A Câu 32: Mt máy bin th có cun s cp gm 10N vòng dây, cun th cp gm N vòng dây. Hai u cun s cp mc vào ngun in xoay chiu có hiu in th hiu dng 220 (V). Bit in tr thun ca cun s cp và th cp ln lt là: 0( Ω) và 2(Ω). xem mch t là khép kín và hao phí dòng fucô không áng k. Hiu in th hiu dng khi mch th cp h là. A. 22(V) B. 35 (V) C. 12 (V) D. 50 (V) Giải: Khi th cp h U 2 = E 2 2 1 E E = 2 1 U U = N N 10 = 10 => U 2 = 10 1 U = 22 (V) , Chọn A Câu 33: Trong mt gi thc hành mt hc sinh mun mt qut in loi 180 V - 120W hot ng bình thng di in áp xoay chiu có giá tr hiu dng 220 V, nên mc ni tip vi qut mt bin tr. Ban u hc sinh ó  bin tr có giá tr 70 Ω thì o thy cng  dòng in hiu dng trong mch là 0,75A và công sut ca qut in t 92,8%. Mun qut hot ng bình thng thì phi iu chnh bin tr nh th nào? A. gim i 12 Ω B. tng thêm 12 Ω C. gim i 20 Ω D. tng thêm 20 Ω Giải 1: Gi R 0 , Z L , Z C là in tr thun, cm kháng và dung kháng ca qut in. Công su nh mc ca qut P = 120W ; dòng in nh mc ca qut I. Gi R 2 là giá tr ca bin tr khi qut hot ng bình thng khi in áp U = 220V Khi bin tr có giá tri R 1 = 70Ω thì I 1 = 0,75A, P 1 = 0,928P = 111,36W P 1 = I 1 2 R 0 (1) => R 0 = P 1 /I 1 2 ≈ 198Ω (2) I 1 = 2222 10 1 )(268 220 )()( CLCL ZZZZRR U Z U −+ = −++ = Suy ra : (Z L – Z C ) 2 = (220/0,75) 2 – 268 2 => | Z L – Z C | ≈ 119Ω (3) Ta có P = I 2 R 0 (4) Vi I = 22 20 )()( CL ZZRR U Z U −++ = (5) P = 22 20 0 2 )()( CL ZZRR RU −++ => R 0 + R 2 ≈ 256Ω => R 2 ≈ 58Ω R 2 < R 1 => R = R 2 – R 1 = - 12Ω Phải giảm 12Ω. Chọn A Giải 2: ban u 2 120. % 198 220 293,33 119,25 qq Lq IR h R ZZ I =⇒= == ⇒= khi hot ng bình thng: 22 180 0,779 282,41 256 58 12 198 119,25 IIZRr=⇒=⇒=⇒=⇒=⇒↓ + ∑ Câu 34: Máy bin áp có s vòng dây  cun s cp là N 1 = 400 vòng, th cp là N 2 = 100 vòng. in tr ca cun s cp r 1 = 4 Ω , in tr  cun th cp r 2 = 1 Ω . in tr mc vào cun th cp R = 10 Ω . Xem mch t là khép kín và b qua hao phí. t vào hai cun s cp in áp xoay chiu có giá tr hiu dng U 1 = 360V. Xác nh in áp hiu dng U 2 ti hai u cun th cp và hiu sut ca máy bin th. [...]... II Trắc nghiệm: MÁY PHÁT ĐIỆN Câu 1 Phát biểu nào đúng khi nói về máy phát điện xoay chiều một pha A Máy phát điện xoay chiều một pha biến điện năng thành cơ năng và ngược lại B Máy phát điện xoay chiều một pha kiểu cảm ứng hoạt động nhờ vào việc sử dụng từ trường quay C Máy phát điện xoay chiều một pha kiểu cảm ứng hoạt động dựa trên hiện tượng cảm ứng điện từ D Máy phát điện xoay chiều một pha có... phát điện xoay chiều một pha biến điện năng thành cơ năng và ngược lại B Máy phát điện xoay chiều một pha kiểu cảm ứng hoạt động nhờ vào việc sử dụng từ trường quay C Máy phát điện xoay chiều một pha kiểu cảm ứng hoạt động dựa trên hiện tượng cảm ứng điện từ D Máy phát điện xoay chiều một pha có thể tạo ra dòng điện không đổi 15 Cho mạch điện như hình vẽ Biết cuộn dây có L = 1,4 π H, r = 30 Ω; tụ điện. .. Một máy phát điện xoay chiều ba pha hình sao có điện áp pha bằng 220 V Điện áp dây của mạng điện là: A 127 V B 220 V C 110 V D 381 V Câu 9 Một máy phát điện xoay chiều ba pha hình sao có điện áp pha bằng 220 V Tải mắc vào mỗi pha giống nhau có điện trở thuần R = 6Ω , và cảm kháng ZL = 8 Ω Cường độ hiệu dụng qua mỗi tải là A 12,7 A B 22 A C 11 A D 38,1 A Câu 11: Phần cảm của một máy phát điện xoay chiều. .. công suất bằng 0,8 được mắc vào mạch điện xoay chiều có điện áp hiệu dụng 380V Để động cơ hoạt động bình thường, phải mắc động cơ nối tiếp với một điện trở thuần có giá trị: B 300Ω C 220Ω D 176Ω A 180Ω CÂU HỎI TRẮC NGHIỆM VẬT LÝ 12 TỔNG HỢP PHẦN : MÁY BIẾN ÁP – ĐỘNG CƠ ĐIỆN 1 Một máy phát điện xoay chiều ba pha hình sao có điện áp pha bằng 220 V Điện áp dây của mạng điện là: A 127 V B 220 V C 110 V D... Máy phát điện xoay chiều -Động cơ điện xoay chiều : I Tóm tắt Lý thuyết: a .Máy phát điện Từ thông cực đại: φ0 = BS -> Nếu cuộn dây có N vòng: φ0 = NBS Suất điện động cảm ứng: dΦ = NBSω sin(ωt + ϕ ) = E0 sin(ωt + ϕ) với E 0 = NBSω = Φ 0ω dt e = E0 cosωt Với SĐĐ cực đại: E0 = NBSω Suất điện động cảm ứng: e = - ( nếu có n cuộn dây mắc nối tiếp thì suất điện động cực đại là n E 0 +Tần số dòng điện do máy. .. B 238W C 1,152kW Câu 14: Một máy phát điện xoay chiều ba pha mắc hình sao có điện áp giữa dây pha và dây trung hoà là 220V Mắc các tải giống nhau vào mỗi pha của mạng điện, mỗi tải gồm cuộn dây thuần cảm có cảm kháng 8 Ω và điện trở thuần 6 Ω Cường độ dòng điện qua các dây pha bằng: D 3,8A A 2,2A B 38A C 22A Câu 15: Một máy phát điện xoay chiều ba pha mắc hình sao có điện áp giữa dây pha và dây trung... xoay chiều một pha có thể tạo ra dòng điện không đổi Câu 4 Máy phát điện xoay chiều một pha có phần cảm là một nam châm gồm 6 cặp cực, quay với tốc độ góc 500 vòng/phút Tần số của dòng điện do máy phát ra là A 42 Hz B 50 Hz C 83 Hz D 300 Hz Câu 5 Một máy phát điện xoay chiều một pha có phần cảm là rôto gồm 4 cặp cực (4 cực nam và 4 cực bắc) Để suất điện động do máy này sinh ra có tần số 50 Hz thì rôto... với thời gian truyền điện 8 Một máy biến thế có cuộn sơ cấp gồm 500 vòng dây và cuộn thứ cấp gồm 40 vòng dây Mắc hai đầu cuộn sơ cấp vào mạng điện xoay chiều, khi đó điện áp hiệu dụng giữa hai đầu cuộn thứ cấp để hở là 20V Biết hao phí điện năng của máy biến thế là không đáng kể Điện áp hai đầu cuộn sơ cấp có giá trị bằng A 1000 V B 500 V C 250 V D 220 V 9 Một máy phát điện xoay chiều một pha cấu tạo... nối tiếp Khi đặt vào hai đầu đoạn mạch điện áp xoay chiều có giá trị hiệu dụng là U thì điện áp hiệu dụng giữa hai đầu phần tử X là 3 U, giữa hai đầu phần tử Y là 2U Hai phần tử X và Y tương ứng là A tụ điện và điện trở thuần B cuộn dây thuần cảm và điện trở thuần C tụ điện và cuộn dây thuần cảm D tụ điện và cuộn dây không thuần cảm 12 Một máy phát điện xoay chiều một pha (kiểu cảm ứng có p cặp cực... dòng điện do máy tạo ra f (Hz) Biểu thức liên hệ giữa n, p và f là A n = 60p/f B f = 60 np C n = 60f/p D f = 60n/p 13 Một máy phát điện xoay chiều ba pha hình sao có điện áp pha bằng 220 V Tải mắc vào mỗi pha giống nhau có điện trở thuần R = 6Ω , và cảm kháng ZL = 8 Ω Cường độ hiệu dụng qua mỗi tải là A 12,7 A B 22 A C 11 A D 38,1 A 14 Phát biểu nào đúng khi nói về máy phát điện xoay chiều một pha A Máy . th là mch in xoay chiu gm in tr thun R = 60 Ω, t in có in dung C = 3 10 12 3 F π − . cun dây thun cm có cm kháng L = 0,6 3 H π , cun s cp ni vi in áp xoay chiu có giá. mt hiu in th xoay chiu vào mt cun thì các ng sc do nó sinh ra không b thoát ra ngoài và c chia u cho hai nhánh còn li. Khi mc cun 1 vào mt hiu in th xoay chiu có giá. tr: A. 9,62R ≤Ω. B. 3,1R ≤Ω. C. 4,61 R k ≤ Ω. D. 0,51R ≤Ω PHẦN 2: Máy phát điện xoay chiều -Động cơ điện xoay chiều : I. Tóm tắt Lý thuyết: a.Máy phát điện ¾ Từ thông cực đại: BS= 0 φ ->