Chuyên đề máy biến áp và sự truyền tải điện năng ôn thi đại học

Trong khoảng thời gian Δt vô cùng nhỏ từ thông biến thiên gây ra trong mỗi vòng t vô cùng nhỏ từ thông biến thiên gây ra trong mỗi vòng dây của cả hai cuộn suất điện động bằng: Suất điện

Chuyên đề ôn thi ĐH Máy biến áp - Sự truyền tải điện năng

I MÁY BIẾN ÁP

1.Khái niệm- Là những thiết bị có khả năng biến đổi

điện áp (xoay chiều) và không làm thay đổi tần số của

nó

2 Cấu tạo và nguyên tắc hoạt động

a Cấu tạo:

- Gồm có hai cuộn dây : cuộn sơ cấp có N1 vòng và cuộn thứ cấp có N2 vòng Lõi biến áp gồm nhiều lá sắt mỏng ghép cách điện với nhau để tránh dòng Fu-cô và tăng cường từ thông qua

mạch

Hình 2

- Số vòng dây ở hai cuộn phải khác nhau, tuỳ thuộc nhiệm vụ của máy

mà có thể N1 > N2hoặc ngược lại

- Cuộn sơ cấp nối với mạch điện xoay chiều còn cuộn thứ cấp nối với

tải tiêu thụ điện

- Trong thực thế thì máy biến áp có dạng như hình 1, còn trong việc biểu diễn sơ

đồ máy biến áp thì có dạng như hình 2

b Nguyên tắc hoạt động:

- Đặt điện áp xoay chiều tần số f ở hai đầu cuộn sơ cấp Nó gây ra sự biến thiên

từ thông trong hai cuộn Gọi từ thông này là: φ = φ0cosωtt

- Từ thông qua cuộn sơ cấp và thứ cấp lần lượt là : φ1 = N1φ0cosωtt và φ2 =

N2φ0cosωtt

- Trong cuộn thứ cấp xuất hiện suất điện động cảm ứng e2 có biểu

thức

Từ đó ta thấy nguyên tắc hoạt động của máy biến áp dựa vào hiện tượng cảm ứng điện từ

3 Khảo sát máy biến áp

Gọi N1 N2 là số vòng của cuộn sơ cấp và thứ cấp

Gọi U1, U2 là hiệu điện thế 2 đầu cuộn sơ cấp và thứ cấp

Gọi I1, I2 là cường độ hiệu dụng của dòng điện 2 đầu cuộn sơ cấp và thứ cấp Trong khoảng thời gian Δt vô cùng nhỏ từ thông biến thiên gây ra trong mỗi vòng t vô cùng nhỏ từ thông biến thiên gây ra trong mỗi vòng dây của cả hai cuộn suất điện động bằng:

Suất điện động trên một cuộn sơ cấp là:

Suất điện động trên cuộn thứ cấp:

=> Tỉ số điện áp 2 đầu cuộn thứ cấp bằng tỉ số vòng dây của 2 cuộn tương

ứng

Tỉ số không đổi theo thời gian nên ta có thể thay bằng giá trị hiệu dụng ta

Điện trở thuần của cuộn sơ cấp rất nhỏ nên , khi mạch thứ cấp hở

Từ (1) và (2) ta được , (*)

• Nếu N2 > N1 => U2 > U1 : gọi là máy tăng áp

• Nếu N2 < N1 => U2 < U1 : gọi là máy hạ áp

Vì hao phí ở máy biến áp rất nhỏ, coi như công suất ở 2 đầu cuộn thứ cấp và sơ cấp như nhau

, (**)

Từ (*) và (**) ta có

Kết luận: Dùng máy biến áp tăng điện áp bao nhiêu lần thì cường độ dòng điện giảm bấy nhiêu lần và ngược lại

Chú ý : Công thức (*) luôn được áp dụng cho máy biến áp còn công thức (**) chỉ

được áp dụng khi hao phí không đáng kể hoặc hai đầu cuộn thứ cấp để hở

4 Truyền tải điện năng đi xa

Điện năng sản xuất được truyền tải đến nơi tiêu thụ trên đường dây dẫn dài hàng trăm km Công suất cần truyền tải: , (1)

Trong đó : P là công suất cần truyền đi, U là điện áp tại nơi truyền đi, I là cường

độ dòng điện trên dây dẫn truyền tải, cosφ là hệ số công suất

Từ (1) =>

Theo hiệu ứng nhiệt Jun- Lenxơ công suất hao phí Δt vô cùng nhỏ từ thông biến thiên gây ra trong mỗi vòng P dưới dạng tỏa nhiệt vào khí quyển ta có

với R là điện trở đường dây

Vậy công suât tỏa nhiệt trên đường dây khi truyền tải điện năng đi xa

là

Để khi đến nơi sử dụng thì mục tiêu là làm sao để giảm tải công suất tỏa nhiệt Δt vô cùng nhỏ từ thông biến thiên gây ra trong mỗi vòng P

để phần lớn điện năng được sử dụng hữu ích Có hai phương án giảm Δt vô cùng nhỏ từ thông biến thiên gây ra trong mỗi vòng P

• Phương án 1 : Giảm R

Do nên để giảm R thì cần phải tăng tiết diện S của dây dẫn Phương án này không khả thi do tốn kém kinh tế

• Phương án 2 : Tăng U

Bằng cách sử dụng máy biến áp, tăng điện áp U trước khi truyền tải đi thì công suất tỏa nhiệt trên đường dây sẽ được hạn chế Phương án này khả thi hơn vì không tốn kém, và thường được sử dụng trong thực tế

* Chú ý :

- Công thức tính điện trở của dây dẫn Trong đó p(Ω.m) là điện trở suất của dây dẫn, ℓ là chiều dài dây, S là tiết diện của dây dẫn

- Công suất tỏa nhiệt cũng chính là công suất hao phí trên đường dây, phần công suất hữu ích sử dụng được là

Từ đó hiệu suất của quá trình truyền tải là

- Sơ đồ truyền tải điện năng từ A đến B : Tại A sử dụng máy tăng áp để tăng điện

áp cần truyền đi Đến B sử dụng máy hạ áp để làm giảm điện áp xuống phù hợp với nơi cần sử dụng (thường là 220V) khi đóđộ giảm điện áp : , với U2A là điện áp hiệu dụng ở cuộn thứ cấp của máy tăng áp tại A, còn U1B là điện áp ở đầu vào cuộn sơ cấp của máy biến áp tại B

- Quãng đường truyền tải điện năng đi xa so với nguồn một khoảng là d thì chiều dài dây là ℓ = 2d

II Các bài tập ví dụ điển hình

Ví dụ 1 : Một máy biến áp có tỉ số vòng dây , hiệu suất 96% nhận một công suất 10(kW) ở cuộn sơ cấp và hiệu thế ở hai đầu sơ cấp là 1(kV), hệ số công suất của mạch thứ cấp là 0,8, thì cường độ dòng điện chạy trong cuộn thứ cấp có giá trị là bao nhiêu ?

* Hướng dẫn giải:

Gọi P1 là công suất của cuộn sơ cấp, P2 là công suất ở cuộn thứ cấp của máy biến áp

Theo bài ta có

Do với máy biến áp ta luôn có

Từ đó

Vậy cường độ dòng điện chạy trong cuộn thứ cấp của máy biến áp là 60A

Ví dụ 2: Người ta cần tải 1 cơng suất 5 MW từ nhà máy điện đến một nơi tiêu thụ

cách nhau 5 km Hiệu điện thế cuộn thứ cấp máy tăng thế là U = 100 kV, độ giảm thế trên đường dây khơng quá 1% U Điện trở suất các dây tải là 1,7 10-8m Tiết diện dây dẫn phải thỏa điều kiện nào?

* Hướng dẫn giải:

Ta cĩ d = 5 km => ℓ = 10 km = 10000 (m)

Độ giảm điện thế:

Mà

Thay số ta được:

Ví dụ 3: Người ta cần truyền một cơng suất điện một pha 10000kW dưới một

hiệu điện thế hiệu dụng 50kV đi xa Mạch điện cĩ hệ số cơng suất cosφ = 0,8 Muốn cho tỷ lệ năng lượng mất trên đường dây khơng quá 10% thì điện trở của đường dây phải cĩ giá trị như thế nào?

* Hướng dẫn giải:

Cơng suất hao phí khi truyền là

Theo bài thì

Thay số ta được

VD 4 :

Một máy hạ thế có tỉ số NN 127220

2

1

của máy ; điện trở cuộn sơ cấp r 1 = 3,6 , điện trở cuộn thứ cấp r 2 = 1,2

phí do dòng Fucô không đáng kể ( hình vẽ )

Xác định hiệu điện thế hiệu dụng trên hai đầu điện trở R khi cuộn sơ cấp

suất máy biến thế.

BÀI GIẢI

Tính U R :

Ta có UR = I2R = 10 I2 (*) Từ U1I1 = r1I12 + r2I22 + U2I2cos ……với U2I2cos = R I22

 220II1 = 3,6I12 + 1,2 I22 + 10I I22  220II1 = 3,6I12 + 11,2 I22 (1) Mặt khác : 1 2

N I

N I

 2

1

I 220

I 127 (2) Giải hệ (1) và (2) ta được I2 = 10I,24 A

(*)  UR =102,4 V

Tính H : H = t

c

p

p =

2 2

1 1

RI

U I = 80,63%

VD 5 : Đặt vào hai đầu của cuộn sơ cấp một máy biến thế một hiệu điện

thế xoay chiều có giá trị hiệu dụng 380V , Cuộn sơ cấp có 600 vòng , cuộn

thứ cấp có 120 vòng Bỏ qua điện trở của 2 cuộn dây

1 Tính hiệu điện thế hiệu dụng ở 2 đầu cuộn thứ cấp.

2 Cuộn thứ cấp mắc vào mạch điện gồm R = 100 Tính cường độ hiệu dụng của dòng điện trong cuộn sơ cấp trong 2 trường hợp :

a) Bỏ qua hao phí của máy biến thế.

b) Biết công suất hao phí bằng 5% công suất đặt vào mạch sơ cấp.

BÀI GIẢI

1. Tính U2

Từ 1 1

N U  U2 = 76 V

2. Tính I1 , Bỏ qua hao phí của máy biến thế

Từ I2 = U 2

R  I2 = 0I,76 A  I1 = 2

2 1

N I

N = 0I,152 A Tính I1 , có hao phí của máy biến thế là 5%

Từ U1I1 = Ps + R I22 với 1 2

N I

N I  I2 = 5 I1  U1I1 = 5% U1I1 + R 25I12

 95%U1I1 = R I1225

 I1 = 95%U1/25R

 I1 = 0I,1444 A

VD 6 : Một máy biến thế có số vòng cuộn sơ cấp là 3000 vòng cuộn thứ cấp

là 500 vòng, được mắc vào mạng điện xoay chiều có tần số 50Hz, khi đó

cường độ dòng điện qua cuộn thứ cấp là 12A Bỏ qua mọi hao phí điện

năng.Cường độ dòng điện qua cuộn sơ cấp là :

BÀI GIẢI

I1 = 2

2 1

N I

N  I1 = 500 12

3000

 I1 = 2 A  chọn B

VD 7 : Bằng đường dây truyền tải một pha, điện năng từ một nhà máy phát điện nhỏ được

đưa đến mộtkhu tái định cư Các kỹ sư tính tốn được rằng: nếu tăng điện áp truyền đi từ U lên 2U thì số hộ dân đượcnhà máy cung cấp đủ điện năng tăng từ 36 lên 144 Biết rằng chỉ

cĩ hao phí trên đường dây là đáng kể;các hộ dân tiêu thụ điện năng như nhau Điện áp truyền đi là 3U, nhà máy này cung cấp đủ điện năng cho

A 164 hộ dân B 324 hộ dân C 252 hộ dân D 180

hộ dân

Giải: Gọi cơng suất điện của nhà máy là P, cơng suất tiêu thụ của mỗi hộ dân là P0.; điện trở đường dây tải là R và n là số hộ dân được cung cấp điện khi điện áp truyền đi là 3U Cơng suất hao phí trên đường dây : P = P2 R/U2

Theo bài ra ta cĩ

P = 36P0 + P2R/U2 (1) P = 144P0 + P2R/4U2 (2) P = nP0 + P2R/9U2 (3)

Nhân (2) với 4 trừ đi (1) 3P = 540P0 (4)

Nhân (3) với 9 trừ đi (1) 8P = (9n – 36)P0 (5)

Từ (4) và (5) ta cĩ n = 164 Chọn đáp án A

VD 8: người ta truyền tải điện năng từ A đến B.ở A dùng một máy tăng thế và ở B dùng

hạ thế, dây dẫn từ A đến B cĩ điện trở 40Ω.cường độ dịng điện trên dây là 50A.cơng suất hao phí bằng trên dây bằng 5% cơng suất tiêu thụ ở B và hiệu điện thế ở hai đầu cuộn thứ cấp của mấy hạ thế là 200V biết dịng điện và hiệu thế luơn cùng pha và bỏ qua hao phí trên máy biến thế.tỉ số biến đổi của mấy hạ thế là:

A 0,005 B 0.05 C 0,01 D 0,004

Giải: Gọi cường độ dịng điện qua cuoonk sơ cấp và thứ cấp của máy hạ thế là I1 và I2 Cơng suất hao phí trên đường dây: ∆P = I12R = 0,05U2I2

Tỉ số biến đổi của máy hạ thế

k = 0 , 005

40 50

200 05 , 0 05

, 0 1

2 2

1

1

R I

U I

I

U

U

Chọn đáp án A

VD 9 Một người định cuốn một biến thế từ hiệu điên thế U1 = 110V lên 220V với lõi không phân nhánh, không mất mát năng lượng và các cuộn dây có điện trở rất nhỏ, với số vòng các cuộn ứng với 1,2 vòng/V Người đó cuốn đúng hoàn toàn cuộn thứ cấp nhưng lại cuốn ngược chiều những vòng cuối của cuộn sơ cấp Khi thử máy với nguồn thứ cấp đo được U2 = 264 V so với cuộn sơ cấp đúng yêu cầu thiết kế, điện áp nguồn là U1 = 110V

Số vòng cuộn sai là:

A 20 B.10 C 22 D 11

Giải:

Gọi số vòng các cuộn dây của MBA teo đúng yêu cầu là N1 và N2

Ta có   

2

1 220

110 2

1

N

N

N2 = 2N1 (1) Với N1 = 110 x1,2 = 132 vòng Gọi n là số vòng dây bị cuốn ngược Khi đó ta có

2 110264 2 2 110264

1

1 2

1











N

n N N

n N

(2) Thay N1 = 132 vòng ta tìm được n = 11 vòng Chọn đáp án D

Chú ý: Khi cuộn sơ cấp bị cuốn ngược n vòng thì suất điện động cảm ứn xuất hiện ở các

cuộn sơ cấp và thứ cấp lấn lượt là

e1 = (N1-n)e0 – ne0 = (N1 – 2n) e0 với e0 suất điện động cảm ứng xuất hiện ở mỗi vòng dây

e2 = N2e0

2

1 2

1 2

1 2

1 2

1















N

n N U

U E

E e

e N

n N

VD 10: Khi hiệu điện thế thứ cấp máy tăng thế của đường dây tải điện là 200KV thì tỉ lệ

hao phí do tải điện năng là 10% Muốn tỉ lệ hao phí chỉ còn 2,5% thì hiệu điện thế cuộn thứ cấp phải

A Tăng thêm 400KV B Tăng thêm 200KV C Giảm bớt 400KV D Giảm bớt 200KV

HD: Công suất hao phí



2 2

2 2

cos

cos

.

.

U

R P P

P U

R P R I

100

10 cos

.

.

2 2

1





U

R

P

P

P

;

100

5 , 2 cos

.

.

1 2 2

2

2

U

R P P

P













VD 11: Đặt vào hai đầu cuộn sơ cấp của máy biến áp lí tưởng điện áp xoay chiều có giá

trị hiệu dụng không đổi Nếu quấn thêm vào cuộn thứ cấp 90 vòng thì điện áp hiệu dụng hai đầu cuộn thứ cấp để hở thay đổi 30% so với lúc đầu Số vòng dây ban đầu ở cuộn thứ cấp là

A 1200 vòng B 300 vòng C 900 vòng D 600 vòng.

HD Vì U U n n ;1,U3U n n 90 11,3 n n 90 n2 300vg

2

2 2

1 2

1 2

1 2











VD 12 Bằng đường dây truyền tải một pha, điện năng từ một nhà máy phát điện được

truyền đến nơi tiêu thụ là một khu chung cư Người ta thấy rằng nếu tăng hiệu điện thế nơi phát lên từ U đến 2U thì số hộ dân có đủ điện để tiêu thụ tăng từ 80 đến 95 hộ Biết rằng chỉ có hao phí trên đường truyền là đáng kể, các hộ dân tiêu thụ điện năng như nhau Nếu thay thế sợi dây trên bằng dây « siêu dẫn » để tải điện thì số hộ dân có đủ điện để tiêu thụ bằng bao nhiêu ? Công suất nơi phát điện không đổi là P

A 100 hộ B 110 hộ C 160 hộ D 175 hộ

HD : Công suất nơi phát điện không đổi là P Khi điện áp nơi truyền tải bằng U thì công suất hao phí trên đường truyền là : R

U

P

cos

2











  công suất tiêu thụ của các hộ dân khi đó : P1 P P1 N1 

Lúc sau : P2 P P2 N2 

100 4

5

5

4 5

4 5

4

1

1 2











P P

P P

N

N

hộ

VD 13 Trong quá trình truyền tải điện năng đi xa cần tăng điện áp của nguồn lên bao

nhiêu lần để giảm công suất hao phí trên đường dây đi 100 lần Giả thiết công suất nơi tiêu thụ nhận được không đổi, điện áp tức thời u cùng pha với dòng điện tức thời i Biết ban đầu độ giảm điện áp trên đường dây bằng 15% điện áp của tải tiêu thụ

A 4,3 lần B 8,7 lần C 10 lần D 5 lần

Hướng dẫn:

+ Gọi U; U1; ΔUU; I1; P1 là điện áp nguồn, điện áp ở tải tiêu thụ, độ giảm điện áp trên đường dây, dòng điện hiệu dụng và công suất hao phí trên đường dây lúc đầu

U’; U2; ΔUU'; I2; P2 là điện áp nguồn, điện áp ở tải tiêu thụ, độ giảm điện áp trên đường dây, dòng điện hiệu dụng và công suất hao phí trên đường dây lúc sau

+ Ta có:

10

1 ' 10

1 100

1

1 2 2

1

2 1































U

U I

I I

I P

P

+ Theo đề ra: ΔUU = 0,15.U 1

10

15 , 0

U 



 (1) + Vì u và i cùng pha và công suất nơi tiêu thụ nhận được không đổi nên:

2 1

1 1 2 2

1 2

U I = U I = = 10

  U2 = 10U1 (2)

+ Từ (1) và (2) ta có:

1

U = U + ΔUU = (0,15 + 1).U

0,15.U 0,15 U' = U + ΔUU' = 10.U + = (10 + ).U









+ Do đó:

0,15 10+

VD 14: Cuộn sơ cấp của máy biến áp mắc qua ampe kế vào điện áp xoay chiều có giá trị hiệu dụng 100V thì ampe kế chỉ 0.0125A Biết cuộn thứ cấp mắc vào mạch gồm một nam châm điện có r= 1 ôm và một điện trở R=9 ôm Tỉ số giữa vòng dây cuộn sơ cấp và cuộn thứ cấp bằng 20 Bỏ qua hao phí Độ lệch pha giữa cường độ dòng điện và điện áp ở cuộn thứ cấp là?

A /4 B -/4 C /2 D /3.

Giải: Ta có: 201

1

2 1

2





U

U N

N

=> U U 5V

20

100 20

1

2    Mặt khác, Bỏ qua hao phí.: 2 1 1

100 0, 0125 0, 25 5

Xét Mạch thứ cấp:    20 

25 , 0

5 2

2

I

U

Z Cos  =R/Z =10/20=1/2 => R/Z =R/Z =10/20=1/2 => 10/20=R/Z =10/20=1/2 => 1/2 =R/Z =10/20=1/2 => >  =R/Z =10/20=1/2 => /3 Đáp án D

VD 15 Người ta cần truyền một công suất 5MW từ nhà máy điện đến nơi tiêu thụ cách

nhau 5km Hiệu điện thế hiệu dụng cuộn thứ cấp của máy tăng áp là U =100kV Muốn độ giảm thế trên đường dây không quá 1%U thì tiết diện của đường dây dẫn phải thỏa điều kiện nào? Biết điện trở suất của dây tải điện là 1,7.10-8m

A.5,8(mm2) S B 5,8(mm2) S < 8,5 (mm2) C 8,5(mm2) S

D.8,5(mm2)  S

Giải: Chiều dài dây dẫn: l=2.5km=10000m

Theo bài thì: U=IR 1%U = 1kV =1000V => R  1000

I .

Mà P= UI => I=P/U = 5.1063

100.10 =50A => R  1000

50 =20Ω <=> 

S



 20 <=> S 

20





Thay số: S 1, 7.10 100008

20



= 8,5.10-6(m2) =8,5(mm2) Hay S  8,5(mm2)

VD 16 Một động cơ 200W- 50V, có hệ số công suất 0,8 được mắc vào hai đầu thứ cấp

của một máy hạ áp có tỉ số giữa số vòng dây cuộn sơ cấp và thứ cấp bằng k = 5 Mất mát năng lượng trong máy biến thế là không đáng kể Nếu động cơ hoạt động bình thường thì cường độ hiệu dụng trong cuộn dây sơ cấp là

A 0,8A B 1A C 1,25A D 2A

Ta có Đề cho 2

1

1 5

N

N  Hay 2

1

1 5

U

U  và ta có : 200 5

.cos 50.0,8

p

Bỏ qua mất mát năng lượng trong máy biến thế ta có: 2 1

1 2

U I

U I => 2

1

1 5 1 5

U

U

   Đáp

án B

VD 17 : Một máy biến áp lý tưởng gồm một cuộn sơ cấp và hai cuộn thứ cấp Cuộn sơ cấp có

n1 = 1320 vòng , điện áp U1 = 220V Cuộn thứ cấp thứ nhất có U2 = 10V, I2 = 0,5A; Cuộn thứ cấp thứ 2có n 3 = 25 vòng, I3 = 1,2A Cường độ dòng điện qua cuộn sơ cấp là :

A I1 = 0,035A B I1 = 0,045A C I1 = 0,023A D I1 = 0,055A

Giải: Dòng điện qua cuộn sơ cấp I1 = I12 + I13

12 2

12

2 1

10 1 0,5 ( )

220 44

I U

13 3 3

13

3 1 1

1, 2 ( )

I1 = I12 + I13 = 2 1 0, 045( )

44 22 A Chọn B.

VD 18 Bằng đương dây truyền tải 1 pha điện năng từ 1 nhà may phát điện dc truyền đen

nơi tieu thụ la 1 khu chung cư ng ta thấy nếu Tăng hdt nơi phát từ U lên 2U thì số hộ dân

có đủ điện để thiêu thụ tăng từ 80 lên 95 hộ.biết chỉ có hao phí trên đường truyền là

dáng kể các hộ dân tiêu thụ điện năng như nhau.nếu thay thế sợi dây trên bằng sợi siêu

dẫn để tải điện thì số hộ dân co đủ điện tiêu thụ là bao nhiêu.công suất nơi phát ko đổi

Giải: Gọi công suất điện của nhà máy là P, công suất tiêu thụ của mỗi hộ dân là P0.; điện trở đường dây tải là R và n là số hộ dân được cung cấp điện khi dùng dây siêu dẫn

Công suất hao phí trên đường dây : P = P2 R/U2

Theo bài ra ta có

P = 80P0 + P2R/U2 (1)

P = 95P0 + P2R/4U2 (2)

P = nP0 (3)

Nhân (2) với 4 trừ đi (1) 3P = 300P0 (4) => P = 100P0 => n = 100 Chọn đáp án B

VD 19: Điện năng ở một trạm điện được truyền đi dưới hiệu điện thế 20kV, hiệu suất trong

quá trình truyền tải là H1 = 80% Coi công suất truyền tải ở trạm là không đổi, muốn hiệu suất trong quá trình truyền tải tăng đến H = 95% thì ta phải

A giảm hiệu điện thế xuống còn 5kV B giảm hiệu điện thế xuống còn 10kV.

C tăng hiệu điện thế lên đến 80kV D tăng hiệu điện thế lên đến 40kV.

MỘT SỐ BÀI TẬP SƯU TẦM THÊM VỀ MÁY BIẾN ÁP

VÀ TRUYỀN TẢI ĐIỆN NĂNG

Một số bài toán về máy biến áp và truyền tải điện năng

Câu 1 Một người định cuốn một biến thế từ hiệu điên thế U1 = 110V lên 220V với lõi không phân nhánh, không mất mát năng lượng và các cuộn dây có điện trở rất nhỏ , với số vòng các cuộn ứng với 1,2 vòng/Vôn Người đó cuốn đúng hoàn toàn cuộn thứ cấp nhưng lại cuốn ngược chiều những vòng cuối của cuộn sơ cấp Khi thử máy với nguồn thứ cấp

đo được U2 = 264 V so với cuộn sơ cấp đúng yêu cầu thiết kế, điện áp nguồn là U1 =

A 20 B 11 C 10 D 22

Giải:Gọi số vòng các cuộn dây của MBA theo đúng yêu cầu là N1 và N2

Ta có   

2

1 220

110 2

1

N

N

N2 = 2N1 (1) Với N1 = 110.1,2 = 132 vòng Gọi n là số vòng dây bị cuốn ngược Khi đó ta có

2 110264 2 2 110264

1

1 2

N

n N N

n N

(2) Thay N1 = 132 vòng ta tìm được n = 11 vòng Chọn đáp án B

Chú ý: Khi cuộn sơ cấp bị cuốn ngược n vòng thì suất điện động cảm ứn xuất hiện ở các

cuộn sơ cấp và thứ cấp lấn lượt là e1 = (N1 – n)e0 – ne0 = (N1 – 2n) e0 với e0 suất điện động cảm ứng xuất hiện ở mỗi vòng dây

e2 = N2e0 Do đó 2 2 110264

2

1

2

1

2

1

2

1

2

N

n N U

U E

E e

e N

n N

Câu 2: Một người định quấn một máy hạ áp từ điện áp U1 = 220 (V) xuống U2 =110 (V) với lõi không phân nhánh, xem máy biến áp là lí tưởng, khi máy làm việc thì suất điện động hiệu dụng xuất hiện trên mỗi vòng dây là 1,25 Vôn/vòng Người đó quấn đúng hoàn toàn cuộn thứ cấp nhưng lại quấn ngược chiều những vòng cuối của cuộn sơ cấp Khi thử