Bài 16 TRUYỀN TẢI ĐIỆN NĂNG MÁY BIẾN ÁP I MỤC TIÊU BÀI HỌC - Giải thích nguyên tắc cấu tạo hoạt động máy biến áp - Hiểu cần thiết phải truyền tải điện xa - Biết số ứng dụng máy biến áp II PHƯƠNG TIỆN DẠY HỌC Thí nghiệm máy biến áp truyền tải điện xa III HOẠT ĐỘNG DẠY HỌC Kiểm tra cũ: Công suất điện tiêu thụ mạch điện xoay chiều phụ thuộc đại lượng nào? Bài * Tiến trình giảng dạy Hoạt động 1: Tìm hiểu toán truyền tải điện xa Hoạt động GV Hoạt động hs Nội dung - Điện phải - HS ghi nhận nhu cầu I Bài toán truyền tải điện tiêu thụ sản việc truyền tải điện đi xa xuất Vì luôn xa - Công suất phát từ nhà máy: có nhu cầu truyển tải Pphát = UphátI điện với số lượng I cường độ dòng điện lớn, xa tới hàng trăm, hiệu dụng đường dây hàng nghìn kilômet - Công suất hao phí toả nhiệt - Công suất phát điện Pphát = UphátI đường dây: 2 Pphá nhà máy? Pphát R t 2 R 2 P = RI = R = Pphá P = RI = R = P hp t 2 phát 2 - Gọi điện trở dây hp U phát Uphá t U phá U phá t t R → công suất hao phí → Muốn giảm Php ta phải giảm R - Giảm R (không thực tế) toả nhiệt đường (không thực tế) tăng Uphát tăng Uphát (tăng Uphát dây? 10 lần Php giảm 100 lần) (hiệu quả) - Pphát hoàn toàn xác định có hiệu rõ rệt.- Vì → muốn giảm Php ta l R=ρ phải làm gì? S - Tại muốn giảm R, - Lúc “đưa” điện lên - Kết luận: lại phải tăng S tăng đường dây truyền tải → Trong trình truyền tải điện khối lượng đồng? tăng điện áp Tới nơi tiêu năng, phải sử dụng thiết bị → Muốn giải biến đổi điện áp toán truyền tải điện thụ → giảm điện áp xa ta cần phải làm gì? Hoạt động 2: Tìm hiểu máy biến áp - Máy biến áp thiết bị - Biến đổi điện áp (xoay II Máy biến áp dùng để làm gì? chiều) - Là thiết bị có khả - Y/c HS đọc Sgk để tìm biến đổi điện áp (xoay chiều) hiểu cấu tạo máy - HS đọc Sgk nêu cấu Cấu tạo nguyên tắc biến áp tạo máy biến áp máy biến áp - Bộ phận * Cấu tạo: (Sgk khung sắt non có pha - Lõi biến áp gồm nhiều silic gọi lõi biến áp, sắt mỏng ghép cách điện U2 U1 D1 D2 với hai cuộn dây với để tránh dòng Fucó điện trở nhỏ độ tự cô tăng cường từ thông cảm quấn hai cạnh qua mạch đối diện khung - Cuộn D1 có N1 vòng - Số vòng dây hai cuộn nối với nguồn phát phải khác nhau, tuỳ thuộc nhiệm vụ máy mà có điện → cuộn sơ cấp - Cuộn D2 có N2 vòng thể N1 > N2 ngược lại * Nguyên tắc hoạt động - Đặt điện áp xoay chiều tần số f nối sở tiêu hai đầu cuộn sơ cấp Nó gây thụ điện → cuộn biến thiên từ thông hai thứ cấp cuộn - Nguồn phát tạo điện - Gọi từ thông là: áp xoay chiều tần số f - Dòng điện xoay chiều hai đầu cuộn sơ cấp → cuộn sơ cấp gây Φ0 = Φmcosωt - Từ thông qua cuộn sơ cấp có tượng biến thiên từ thông hai cuộn thứ cấp: mạch? Φ1 = N1Φmcosωt → Từ thông qua cuộn sơ Φ1 = N1Φ0 Φ2 = N2Φmcosωt cấp thứ cấp có Φ2 = N2Φ0 - Trong cuộn thứ cấp xuất biểu thức nào? suất điện động cảm ứng e2: - Từ thông qua cuộn thứ - Theo định luật cảm ứng cấp biến thiên tuần hoàn điện từ, cuộn thứ cấp e = − d Φ = N ωΦ sinω t 2 m dt → có tượng xảy xuất suất điện động cảm ứng cuộn thứ cấp? → Tóm lại, nguyên tắc - Vậy, nguyên tắc hoạt động hoạt động máy biến máy biến áp dựa vào tượng áp gì? - Dựa vào tượng cảm cảm ứng điện từ ứng điện từ Hoạt động :Khảo sát thực nghiệm máy biến áp N2 N1 U2 U1 - Nếu > → nào? - Khi mạch thứ cấp ngắt (I2 = 0), ta thay đổi U1 → I1 thay đổi nào? - Y/c trình bày tổn hao điện máy biến áp gồm nguyên nhân nào? Khảo sát thực nghiệm máy biến áp U2 U1 > → U2 > U1: điện áp lấy lớn điện áp đưa vào - I1 nhỏ (I1 ≈ 0) → chứng tỏ máy biến áp không tiêu thụ điện U N2 = U1 N1 Tỉ số điện áp hiệu dụng hai đầu cuộn thứ cấp cuộn sơ cấp luôn tỉ số vòng dây hai cuộn - Nếu N2 N1 N2 N1 > 1: máy tăng áp - Nếu < 1: máy hạ áp - Khi máy biến áp chế độ không tải, không tiêu thụ điện U N I1 = = U1 N1 I Kết luận: sgk Hoạt động Tìm hiểu ứng dụng máy biến áp - Y/c HS nêu ứng - HS nghiên cứu Sgk III Ứng dụng máy biến áp dụng máy biến áp hiểu biết Truyền tải điện để nêu ứng dụng Nấu chảy kim loại, hàn điện IV CỦNG CỐ VÀ BTVN Củng cố Hệ thống lại trọng tâm học công thức BTVN- Làm tất tập SGK trang 91 tập SBT lý 12 trang 26 Tiết 29 Ngày 2/ 12/2013 ... hiểu máy biến áp - Máy biến áp thiết bị - Biến đổi điện áp (xoay II Máy biến áp dùng để làm gì? chiều) - Là thiết bị có khả - Y/c HS đọc Sgk để tìm biến đổi điện áp (xoay chiều) hiểu cấu tạo máy. .. tổn hao điện máy biến áp gồm nguyên nhân nào? Khảo sát thực nghiệm máy biến áp U2 U1 > → U2 > U1: điện áp lấy lớn điện áp đưa vào - I1 nhỏ (I1 ≈ 0) → chứng tỏ máy biến áp không tiêu thụ điện U... cấu Cấu tạo nguyên tắc biến áp tạo máy biến áp máy biến áp - Bộ phận * Cấu tạo: (Sgk khung sắt non có pha - Lõi biến áp gồm nhiều silic gọi lõi biến áp, sắt mỏng ghép cách điện U2 U1 D1 D2 với