Để giảm hao phí điện năng trên đường dây tải điện xoay chiều, người ta dùng máy tăng thế để tăng hiệu điện thế ở đầu đường dây dẫn (có thể lên hàng trăm ngàn vôn). Tuy nhiên hiệu điện th[r]
(1)Bộ môn Vật lý 9
Tuần 23 Bài 23: BÀI TẬP TỔNG HỢP PHẦN ĐIỆN TỪ HỌC Mục tiêu:
Học sinh nắm nội dung kiến thức máy biến thế, truyền tải điện xa. Vận dụng công thức để giải tập từ đơn giản đến nâng cao. Nắm lý thuyết để chuẩn bị ôn tập kiểm tra kì vào tuần 25.
I Nhắc lại kiến thức Bài 22 Máy biến - Truyền tải điện xa: I Máy biến thế:
1 Cấu tạo hoạt động:
Máy biến (máy biến áp) gồm:
- Hai cuộn dây với số vòng khác nhau, đặt cách điện với
- Một lõi sắt có pha silic dùng cho cuộn dây, lõi sắt làm sắt mỏng ghép cách điện với
Kết luận: Khi đặt vào đầu cuộn sơ cấp máy biến hiệu điện xoay chiều tượng cảm ứng điện từ, đầu cuộn thứ cấp xuất hiệu điện xoay chiều
2 Tác dụng làm biến đổi hiệu điện máy biến thế:
- Hiệu điện đầu cuộn dây máy biến tỉ lệ với số vòng cuộn dây Tỉ lệ hiệu điện đầu cuộn dây máy biến tỉ số số vòng cuộn dây tương ứng:
U1 U2
= n1 n2
Khi hiệu điện cuộn sơ cấp lớn hiệu điện cuộn thứ cấp (U1 > U2), máy biến gọi máy hạ
Khi hiệu điện cuộn sơ cấp nhỏ hiệu điện cuộn thứ cấp (U1 < U2), máy biến gọi máy tăng
II Truyền tải điện xa:
(2)Cơng suất hao phí tỏa nhiệt đường dây truyền tải tỉ lệ nghịch với bình phương hiệu điện đầu đường dây
Để giảm hao phí điện tỏa nhiệt đường dây tải điện xoay chiều, biện pháp chủ yếu sử dụng dùng máy biến để tăng hiệu điện đặt vào đầu đường dây tải điện
2 Nguyên tắc dùng máy biến để truyền tải điện dòng điện xoay chiều:
Để giảm hao phí điện đường dây tải điện xoay chiều, người ta dùng máy tăng để tăng hiệu điện đầu đường dây dẫn (có thể lên hàng trăm ngàn vơn) Tuy nhiên hiệu điện nơi sử dụng khoảng vài trăm vơn Do cuối đường dây tải điện, người ta dùng máy hạ để giảm dần hiệu điện đến giá trị phù hợp
Dạng 1: Liên hệ hiệu điện số vòng dây máy biến thế:
- Cuộn dây máy biến (MBT) nối với nguồn hiệu điện (HĐT) xoay chiều => gọi cuộn sơ cấp có U1, n1.
- Cuộn dây máy biến (MBT) nối với thiết bị tiêu thụ điện => gọi cuộn thứ cấp có U2, n2.
* Khi hiệu điện cuộn sơ cấp lớn hiệu điện cuộn thứ cấp (U1 > U2), máy biến gọi máy hạ
Khi hiệu điện cuộn sơ cấp nhỏ hiệu điện cuộn thứ cấp (U1 < U2), máy biến gọi máy tăng
Tỉ lệ hiệu điện đầu cuộn dây máy biến tỉ số số vòng cuộn dây tương ứng:
U1 U2
= n1 n2
Trong đó:
U1 : HĐT đầu cuộn sơ cấp (V)
U2 : HĐT đầu cuộn thứ cấp (V)
n1 : số vòng dây đầu cuộn sơ cấp (vòng)
n2 : số vòng dây đầu cuộn thứ cấp (vịng)
Dạng 2: Những cơng thức liên quan đến tính cơng suất hao phí đường dây tải điện:
Cơng thức tính cơng suất hao phí:
(3)Php = R P2 U2
Trong đó:
Php : cơng suất hao phí đường dây tải điện xa (W)
P : công suất nguồn (W) R : điện trở dây tải điện (Ω)
U: HĐT đầu đường dây tải (V), có MBT U = U2.
II Bài tập bản:
Ví dụ 4/155 (sách Tài liệu dạy – học VL9)
Một MBT có số vịng dây cuộn sơ cấp 1200 vòng Cho biết HĐT cuộn sơ cấp 240V HĐT cuộn thứ cấp 12V Số vòng dây cuộn thứ cấp bao nhiêu?
Tóm tắt:
n1 = 1200 vịng U1 = 240 V U2 = 12 V n2 = ? vòng
Bài giải
Vì máy biến nên ta áp dụng công thức: UU1
2 =
n1 n2
Số vòng dây cuộn thứ cấp là: n2 =
U2.n1 U1 =
12.1200
240 = 60 (vòng)
Các em thực tập tương tự sau để lấy điểm kiểm tra hệ số 1:
(4)Bài 2: Một máy biến có cuộn sơ cấp gồm 100 vịng đặt hiệu điện 50V Hai đầu cuộn thứ cấp có hiệu điện 220V Hỏi: máy biến loại cuộn thứ cấp có vòng?
III Bài tập nâng cao:
Các em vận dụng công thức học để giải tập sau:
Bài 1: Người ta muốn tải công suất điện 108W từ nhà máy đến nơi tiêu thụ đường dây có tổng điện trở 20 Hiệu điện đầu dây dẫn 105V
a) Tính cơng suất hao phí đường dây tải điện tỏa nhiệt
b) Người ta dùng máy biến để thay đổi hiệu điện cơng suất hao phí lúc thay đổi có giá trị bao nhiêu? Biết máy biến có tỉ số vịng dây cuộn sơ cấp thứ cấp n2 = 10.n1
Bài 2: Người ta muốn tải công suất điện 105W từ nhà máy đến nơi tiêu thụ đường dây có tổng điện trở 20 Hiệu điện đầu dây dẫn 103V
a) Tính cơng suất hao phí đường dây tải điện tỏa nhiệt