Chủ đề 13 máy biến áp sự truyền tải điện năng máy phát điện động cơ điện

TỰ HỌC ĐIỂM – LÝ THUYẾT Fanpage: Tài liệu KYS Group: Kyser ôn thi THPT CHỦ ĐỀ 13: MÁY BIẾN ÁP-SỰ TRUYỀN TẢI ĐIỆN NĂNG MÁY PHÁT ĐIỆN-ĐỘNG CƠ ĐIỆN A LÝ THUYẾT I MÁY BIẾN ÁP : Định nghĩa: Máy biến áp thiết bị biến đổi điện áp xoay chiều ( không thay đổi tần số ) Cấu tạo: • Lõi biến áp khung sắt non có pha silíc gồm nhiều thép mỏng ghép cách điện với • cuộn dây dẫn ( điện trở nhỏ ) quấn cạnh khung : - Cuộn dây nối với nguồn điện xoay chiều gọi cuộn sơ cấp - Cuộn dây lại gọi cuộn thứ cấp ( nối với tải tiêu thụ ) Nguyên tắc hoạt động: Dựa tượng cảm ứng điện từ Các cơng thức: a) Khi máy biến áp hoạt có tải không tải U N E2 = = U1 N1 E1 Trong đó: + N1 , U1 , E1 : số vòng dây quấn; điện áp suất điện động hiệu dụng cuộn sơ cấp + N , U , E2 : số vòng dây quấn; điện áp suất điện động hiệu dụng cuộn thứ cấp Nếu: + N2 > : Máy tăng áp N1 + N2 < : Máy giảm áp N1 b) Máy biến chạy tải với hiệu suất hoạt động H: H ( %= ) P2 U I cosϕ2 = P1 U1.I1 Với cosϕ1 ; cosϕ2 hệ số công suất mạch sơ cấp mạch thứ cấp ϕ ϕ  Nếu H = 1, cos = cos =1 thì: U N E2 I1 = = = U1 N1 E1 I Thi thử hàng tuần nhóm Kyser ơn thi THPT 104 II TRUYỀN TẢI ĐIỆN NĂNG Cơng suất hao phí q trình truyền tải điện năng: * Cơng suất nơi phát: Pphát = Uphát.I I r Php r= * Công suất hao phí: = Dây tải điện P phát (U phát ) r/2 NHÀ MÁY Uphát ĐIỆN Với Pphát cố định, giảm hao phí cách : TĂNG HẠ ÁP ÁP NƠI TIÊU THỤ r/2 - Giảm r: cách khơng thực tốn - Tăng U: người ta thường tăng điện áp trước truyền tải máy tăng áp giảm điện áp nơi tiêu thụ tới giá trị cần thiết máy giảm áp , cách có hiệu nhờ dùng máy biến áp ( Uphát tăng n lần Php giảm n2 lần ) Hiệu suất truyền tải xa: đo tỉ số công suất điện nhận nơi tiêu thụ công suất điện truyền từ trạm phát điện:  ∆Php   Pcó ích Pphat − ∆Php Pphat  H= 100(%) =.100(%) = 1 −  100(%) = 1 − R  100(%) Pphat Pphat  Pphat   U phat   CHÚ Ý: Gọi H1 ; H hiệu suất truyền tải ứng với điện áp U1 ;U Ta có: − H  U1  =  − H1  U   CHÚ Ý: • Sơ đồ truyền tải điện từ A đến B: Tại A sử dụng máy tăng áp để tăng điện áp cầntruyền Đến B sử dụng máy hạ áp để làm giảm điện áp xuống phù hợp với nơi cần sử dụng (thường 220V) độ giảm điện áp: ∆U = I R = U A − U1B • với U A điện áp hiệu dụng cuộn thứ cấp máy tăng áp A, U1B điện áp đầu vào cuộn sơ cấp máy biến áp B • Quãng đường truyền tải điện xa so với nguồn khoảng d chiều dài dây ℓ= 2d • Ứng dụng: Máy biến áp ứng dụng việc truyền tải điện năng, nấu chảy kim loại, hàn điện … III MÁY PHÁT ĐIỆN XOAY CHIỀU MỘT PHA • Nguyên tắc hoạt động: Dựa tượng cảm ứng điện từ • Cấu tạo: - Máy phát điện xoay chiều pha công suất lớn thường dùng nam châm vĩnh cửu quay lòng stato có cuộn dây - Máy phát điện xoay chiều pha cơng suất nhỏ khung dây quay từ trường, lấy điện nhờ góp Tài liệu KYS Chia sẻ tài liệu, đề thi chất lượng 105 - Tần số dòng điện: f = pn • Các cơng thức: • Tần số dòng điện máy phát điện xoay chiều pha phát (tính Hz): f = np • Trong đó: - p: số cặp cực nam châm - n: Tốc độ quay rơto (vòng/giây); • Từ thơng cực đại gởi qua khung dây máy: Φ =NBS (Wb) • Suất điện động cực đại máy phát ra: = E0 ω= NBS 2π fNBS (V) • Điện áp hiệu dụng đặt vào đầu đoạn mạch: U= E= E0 = ω NBS= I Cường độ dòng điện hiệu dụng chạy qua tải(khi máy phát nối tải) = 2π fNBS (V) E = Z 2π fNBS Z IV MÁY PHÁT ĐIỆN XOAY CHIỀU BA PHA Hệ ba pha gồm máy phát ba pha, đường dây tải điện pha, động ba pha a) Khái niệm: Là máy tạo suất điện động xoay chiều hình sin tần sồ, biên độ lệch pha 1200 đôi 2π 4π ) (V ) e3 e0 2cos(ω t − ) (V ) e1 = e0 2cos= ω t (V ) ; e2 e0 2cos(ω t − = ; 3 b) Cấu tạo : - Stato gồm cuộn dây giống gắn cố định vòng tròn lệch 1200 - Rơto nam châm NS quay quanh tâm O đường tròn với tốc độ góc ω khơng đổi c) Ngun tắc: Khi nam châm quay, từ thông qua cuộn dây biến thiên lệch pha 2π/3 làm xuất suất điện động xoay chiều tần số, biên độ, lệch pha 2π/3 V ĐỘNG CƠ KHÔNG ĐỒNG BỘ BA PHA Nguyên tắc hoạt động: Đặt khung dây dẫn vào từ trường quay, khung dây quay theo từ trường với tốc độ góc nhỏ ( ωkhung dây < ωtừ trường ) Động không đồng ba pha : a) Cấu tạo: - Stato phận tạo từ trường quay gồm cuộn dây giống đặt lệch 1200 vòng tròn - Rôto khung dây dẫn quay tác dụng từ trường quay b) Hoạt động: Tạo từ trường quay cách cho dòng điện xoay chiều pha chạy vào cuộn dây stato ; Dưới tác dụng từ trường quay, rơto lồng sóc quay với tốc độ nhỏ tốc độ từ trường Thi thử hàng tuần nhóm Kyser ơn thi THPT 106 ωRôto  ωtừtrường  ωdòng điện  Có thể dễ dàng biến từ động không đồng ba pha thành máy phát điện pha ngược lại B TRẮC NGHIỆM Câu 1: Máy biến áp thiết bị A biến đổi tần số dòng điện xoay chiều B có khả biến đổi điện áp dòng điện xoay chiều C làm tăng cơng suất dòng điện xoay chiều D biến đổi dòng điện xoay chiều thành dòng điện chiều Câu 2: Hiện người ta thường dùng cách sau để làm giảm hao phí điện q trình truyền tải xa? A Tăng tiết diện dây dẫn dùng để truyền tải B Xây dựng nhà náy điện gần nơi nơi tiêu thụ C Dùng dây dẫn vật liệu siêu dẫn D Tăng điện áp trước truyền tải điện xa Câu 3: Câu khơng đúng: ngun nhân gây hao phí điện máy biến áp? A Trong máy biến áp có tỏa nhiệt dòng Fucơ chạy lõi sắt B Trong máy biến áp khơng có chuyển hóa lượng điện trường thành lượng từ trường C Máy biến áp xạ sóng điện từ D Các cuộn dây máy biến áp có điện trở Câu 4: Nhận xét sau máy biến không đúng? A Máy biến tăng hiệu điện B Máy biến giảm hiệu điện C Máy biến thay đổi tần số đòng điện xoay chiều D Máy biến có tác dụng biến đổi cường độ dòng điện Câu 5: Trong máy biến áp lý tưởng, có hệ thức sau: A U1 N = U N1 B U1 N1 = U N2 C U1 = U2 N1 N2 D U1 = U2 N2 N1 Câu 6: Phương pháp làm giảm hao phí điện máy biến A Để máy biến nơi khơ thống B Lõi máy biến cấu tạo khối thép đặc C Lõi máy biến cấu tạo thép mỏng ghép cách điện với D Tăng độ cách điện máy biến Câu 7: Trong việc truyền tải điện xa, để giảm công suất tiêu hao đường dây n lần cần phải A giảm điện áp xuống n lần B giảm điện áp xuống n2 lần C tăng điện áp lên n lần D tăng điện áp lên n lần Câu 8: Chọn câu trả lời nói máy biến áp A thiết bị biến đổi điện áp dòng điện B có hai cuộn dây đồng có số vòng quấn lõi thép C cuộn dây nối với mạng điện xoay chiều gọi cuộn thứ cấp D hoạt động dựa vào tượng cảm ứng điện từ Tài liệu KYS Chia sẻ tài liệu, đề thi chất lượng 107 Câu 9: Một máy biến có số vòng dây cuộn sơ cấp nhỏ số vòng dây cuộn thứ cấp Máy biến áp dùng để A tăng I, giảm U B tăng I, tăng U C giảm I, tăng U D giảm I, giảm U Câu 10: Trong máy tăng áp lý tưởng, giữ nguyên hiệu điện sơ cấp tăng số vòng dây hai cuộn thêm lượng hiệu điện cuộn thứ cấp thay đổi nào? A tăng B tăng giảm C giảm D không đổi Câu 11: Khi động không đồng ba pha hoạt động ổn định, từ trường quay động có tần số A tần số dòng điện chạy cuộn dây stato B lớn tần số dòng điện chạy cuộn dây stato C lớn hay nhỏ tần số dòng điện chạy cuộn dây stato, tùy vào tải D nhỏ tần số dòng điện chạy cuộn dây stato Câu 12: Chọn câu Trong máy phát điện xoay chiều pha: A phần tạo từ trường rôto B phần tạo suất điện động cảm ứng stato C Phần cảm phần tạo dòng điện D suất điện động máy tỉ lệ với tốc độ quay rôto Câu 13: Chọn phát biểu sai? Trong trình truyền tải điện xa, cơng suất hao phí A tỉ lệ với chiều dài đường dây tải điện B tỉ lệ nghịch với bình phương điện áp hai đầu dây trạm phát C tỉ lệ với bình phương cơng suất truyền D tỉ lệ với thời gian truyền điện Câu 14: Khi động không đồng ba pha hoạt động ổn định với tốc độ quay từ trường khơng đổi tốc độ quay rơto A tốc độ quay từ trường B lớn tốc độ quay từ trường C nhỏ tốc độ quay từ trường D lớn tốc độ quay từ trường, tùy thuộc tải Câu 15: Máy phát điện xoay chiều pha ba pha giống điểm A Đều có phần ứng quay, phần cảm cố định B Đều có góp điện để dẫn điện mạch ngồi C có ngun tắc hoạt động dựa tượng cảm ứng điện từ D Đều có ba cuôn dây mắc nối tiếp đặt cố định vòng tròn Câu 16: Nguyên tắc hoạt động máy phát điện xoay chiều pha dựa vào A tượng tự cảm B tượng cảm ứng điện từ C khung dây quay điện trường D khung dây chuyển động từ trường Câu 17: Hiện với máy phát điện công suất lớn người ta thường dùng cách sau để tạo dòng điện xoay chiều pha A Nam châm vĩnh cửu đứng yên, cuộn dây chuyển động tịnh tiến so với nam châm B Nam châm vĩnh cửu đứng yên, cuộn dây chuyển động quay lòng nam châm C Cuộn dây đứng yên, nam châm vĩnh cửu chuyển động tịnh tiến so với cuộn dây D Cuộn dây đứng yên, nam châm vĩnh cửu chuyển động quay lòng stato có cuộn dây Thi thử hàng tuần nhóm Kyser ơn thi THPT 108 Câu 18: Phát biểu sau máy phát điện xoay chiều pha A Dòng điện cảm ứng xuất cuộn dây phần ứng B Tần số suất điện động tỉ lệ với số vòng dây phần ứng C Biên độ suất điện động tỉ lệ với số cặp cực từ phần cảm D Cơ cung cấp cho máy biến đổi tuần hoàn thành điện Câu 19: Chọn câu đúng: A Dòng điện xoay chiều pha máy phát điện xoay chiều pha tạo B Suất điện động máy phát điện xoay chiều tỉ lệ với số vòng dây phần ứng C Dòng điện máy phát điện xoay chiều tạo ln có tần số số vòng quay rơto D Chỉ có dòng xoay chiều ba pha tạo từ trường quay Câu 20: Khi truyền tải điện dòng điện xoay chiều ba pha xa ta phải dùng dây dẫn A Hai dây dẫn B Ba dây dẫn C Bốn dây dẫn D Sáu dây dẫn Câu 21: Phát biểu sau động không đồng ba pha sai A Hai phận động rôto stato B Bộ phận tạo từ trường quay státo C Nguyên tắc hoạt động động dựa tượng điện từ sử dụng từ trường quay D Có thể chế tạo động không đồng ba pha với công suất lớn Câu 22: Phát biểu sau Người ta tạo từ trường quay cách cho dòng điện: A xoay chiều chạy qua nam châm điện B chiều chạy qua nam châm điện C dòng điện xoay chiều pha chạy qua ba cuộn dây stato động khơng đồng ba pha D dòng điện xoay chiều ba pha chạy qua ba cuộn dây stato động không đồng ba pha Câu 23: Phát biểu sau không Cảm ứng từ ba cuộn dây gây tâm stato động khơng đồng ba pha, có dòng điện xoay chiều ba pha vào động có: A độ lớn khơng đổi B phương khơng đổi C hướng quay D tần số quay tần số dòng điện Câu 24: Thiết bị sau có tính thuận nghịch A Động khơng đồng ba pha B Động không đồng pha C Máy phát điện xoay chiều pha D Máy phát điện chiều Câu 25: Chọn câu sai Trong q trình tải điện xa, cơng suất hao phí: A tỉ lệ với thời gian truyền tải B tỉ lệ với chiều dài đường dây tải điện C tỉ lệ nghịch với bình phương hiệu điện hai đầu dây trạm phát điện D tỉ lệ với bình phương cơng suất truyền Câu 26: Phát biểu sau A Nguyên tắc hoạt động động không đồng ba pha dựa tượng cảm ứng điện từ B Nguyên tắc hoạt động động không đồng ba pha dựa tượng tự cảm C Nguyên tắc hoạt động động không đồng ba pha dựa tượng cảm ứng điện từ Tài liệu KYS Chia sẻ tài liệu, đề thi chất lượng 109 lực từ tác dụng lên dòng điện D Nguyên tắc hoạt động động không đồng ba pha dựa tượng tự cảm lực từ tác dụng lên dòng điện Câu 27: (TN2014) Một máy biến áp có số vòng dây cuộn sơ cấp lớn số vòng dây cuộn thứ cấp Máy biến áp có tác dụng A tăng điện áp tăng tần số dòng điện xoay chiều B tăng điện áp mà không thay đổi tần số dòng điện xoay chiều C giảm điện áp giảm tần số dòng điện xoay chiều D giảm điện áp mà khơng thay đổi tần số dòng điện xoay chiều Câu 28: (CĐ2011) Khi truyền điện có cơng suất P từ nơi phát điện xoay chiều đến nơi tiêu thụ ∆P (với n > cơng suất hao phí đường dây ∆P Để cho cơng suất hao phí đường dây n 1), nơi phát điện người ta sử dụng máy biến áp (lí tưởng) có tỉ số số vòng dây cuộn sơ cấp số vòng dây cuộn thứ cấp A n B n C n D n Câu 29: Trong máy biến áp lí tưởng, số vòng dây cuộn thứ cấp gấp đơi số vòng dây cuộn sơ = u U cos ( ωt )(V ) điện áp hiệu dụng hai cấp Đặt vào hai đầu cuộn sơ cấp điện áp xoay chiều đầu cuộn thứ cấp có giá trị A 2U B 2U C U0 D 0,5U Câu 30: Một máy tăng áp lí tưởng, giữ nguyên điện áp đầu vào cuộn sơ cấp tăng số vòng dây cuộn sơ cấp thứ cấp lên lượng điện áp đầu cuộn thứ cấp cuộn thứ cấp để hở A tăng giảm B tăng lên C giảm D Không đổi Câu 31: Đầu sạc pin điện thoại ghi V Giá trị cực đại hiệu điện đầu dụng cụ A V B 5V C 2,5 V D 2,5 V Câu 32: Máy phát điện xoay chiều pha ba pha giống điểm nào? A Đều có phần ứng quay, phần cảm cố định B Đều có góp điện để dẫn điện mạch ngồi C Đều có ngun tắc hoạt động dựa tượng cảm ứng điện từ D Trong vòng dây rơto, suất điện động máy biến thiên tuần hoàn hai lần Câu 33: Trong máy phát điện xoay chiều pha rơto quay với tốc độ q lớn dễ làm hỏng máy Để giảm tốc độ quay rôto máy phát điện xoay chiều đảm bảo tần số dòng điện tạo người ta thường A dùng rôto nhiều cặp cực B dùng rôto cặp cực C dùng stato nhiều vòng dây D dùng stato vòng dây Câu 34: Một bàn ủi ( bàn là) điện nhãn có ghi AC 220V ÷ 240V  50Hz – 1000W Bàn ủi Thi thử hàng tuần nhóm Kyser ơn thi THPT 110 hoạt động tốt mắc vào nguồn xoay chiều có điện áp A hiệu dụng từ 220V đến 240V, tần số 50Hz B cực đại từ 220V đến 240V, tần số 50Hz C hiệu dụng từ 110 V đến 120 V, tần số 50Hz D tức thời từ 220V đến 240V, tần số 50Hz Câu 35: Chọn câu nói máy biến áp lí tưởng có số vòng dây cuộn sơ cấp lớn số vòng dây cuộn thứ cấp A Máy có tác dụng giảm cường độ dòng điện hiệu dụng qua cuộn thứ cấp B Diện tích cuộn sơ cấp lớn diện tích cuộn thứ cấp C Máy sử dụng hàn điện D Tiết diện dây quấn cuộn sơ cấp tiết diện dây quấn cuộn thứ cấp Câu 36: Thiết bị sau khơng có tính thuận nghịch? A Động khơng đồng ba pha B Động không đồng pha C Máy phát điện xoay chiều pha D Máy biến áp Câu 37: Đặt điện áp lối máy phát điện xoay chiều pha lên hai cực tụ điện Khi rôto quay n vòng/s dòng điện hiệu dụng qua tụ I Vậy rơ-to quay 3n vòng/s dòng điện hiệu dụng qua tụ điện có giá trị A I/9 B I C 9I D 3I Câu 38: Trong máy phát điện xoay chiều pha, từ thơng qua cuộn dây đạt cực tiểu A từ thơng qua cuộn lại đạt cực tiểu B từ thông qua cuộn dây bên cạnh đạt cực đại C từ thông qua cuộn dây đối diện đạt cực đại D từ thông qua nửa số cuộn dây đạt cực tiểu Câu 39: Trong dụng cụ tiêu thụ điện quạt, tủ lạnh, động cơ, người ta phải nâng cao hệ số công suất nhằm A giảm hao phí nhiệt B tăng cường độ dòng điện C tăng cơng suất tỏa nhiệt D giảm công suất tiêu thụ Câu 40: Nhận xét máy phát điện xoay chiều ba pha sau sai? A Số cực nam châm rôto số cuộn dây stato B Sử dụng nam châm đơn (1 cực N cực S) C Phần cảm quay nam châm quay, phần ứng cuộn dây đứng im trình vận hành D Ba cuộn dây bố trí lệch 120 độ thân máy (stato) Câu 41: Một máy phát điện xoay chiều pha nối với cuộn dây cảm có độ tự cảm L Cường độ dòng điện hiệu dụng mạch I Nếu tăng số cặp cực lên gấp đơi cường độ dòng điện hiệu dụng mạch A Khơng xác định B 0,5I C I D 2I Tài liệu KYS Chia sẻ tài liệu, đề thi chất lượng 111 Câu 42: Động không đồng pha hoạt động dòng xoay chiều tần số 50 Hz Tại vị trí tâm trục quay rôto, cuộn dây tạo từ trường có cảm ứng từ cực đại B0 Nếu thời điểm, cảm ứng từ tổng hợp cuộn dây gây trục quay 1,5B0, sau thời điểm 0,01 s, cảm ứng từ tổng hợp có độ lớn A B0 B 0,75B0 C 1,5B0 D 0,5B0 Câu 43: Một khu dân cư mạng điện yếu nên dùng nhiều máy biến tăng điện áp Để nâng cao hệ số công suất người ta nên mắc thêm vào đường dây A điện trở B tụ điện C cuộn cảm D cuộn cảm điện trở Câu 44: Trong q trình truyền tải điện năng, với cơng suất điện áp truyền đi, điện trở đường dây xác định, mạch có hệ số cơng suất lớn cơng suất hao phí A lớn B không đổi C nhỏ D BẢNG ÐÁP ÁN 1:B 2:D 3:A 4:C 5: 6:C 7:D 8:D 9:C 10:C 11:A 12:D 13:D 14:C 15:C 16:A 17:D 18:A 19:B 20:B 21:B 22:D 23:B 24:A 25:A 26:C 27:D 28:B 29:B 30:C 31:B 32:C 33:A 34:A 35:C 36:D 37:C 38:A 39:A 40:A 41:C 42:C 43:B 44:C Thi thử hàng tuần nhóm Kyser ơn thi THPT 112 ...II TRUYỀN TẢI ĐIỆN NĂNG Cơng suất hao phí q trình truyền tải điện năng: * Cơng suất nơi phát: Pphát = Uphát.I I r Php r= * Cơng suất hao phí: = Dây tải điện P phát (U phát ) r/2 NHÀ MÁY Uphát ĐIỆN... dây máy biến áp có điện trở Câu 4: Nhận xét sau máy biến không đúng? A Máy biến tăng hiệu điện B Máy biến giảm hiệu điện C Máy biến thay đổi tần số đòng điện xoay chiều D Máy biến có tác dụng biến. .. hao phí điện máy biến áp? A Trong máy biến áp có tỏa nhiệt dòng Fucơ chạy lõi sắt B Trong máy biến áp khơng có chuyển hóa lượng điện trường thành lượng từ trường C Máy biến áp xạ sóng điện từ