Đang tải... (xem toàn văn)
- Theo định nghĩa, hiệu suất của một máy biến áp là tỉ số tính ra %: công suất tiêu thụ ở mạch thứ cấp công suất đưa vào ở mạch sơ cấp - Y/c HS nghiên cứu Sgk và trình bày sự tổn hao điệ[r]
(1)Tiết: TRUYỀN TẢI ĐIỆN NĂNG MÁY BIẾN ÁP I MỤC TIÊU Kiến thức: - Viết biểu thức điện hao phí trên đường dây tải điện, từ đó suy giải pháp giảm điện hao phí trên đường dây tải điện, đó tăng áp là biện pháp triệt để và hiệu - Phát biểu định nghĩa, nêu cấu tạo và nguyên tắc làm việc máy biến áp - Viết hệ thức điện áp cuộn thứ cấp và cuộn sơ cấp máy biến áp - Viết biểu thức I cuộn thứ cấp và cuộn sơ cấp máy biến áp Kĩ năng: Thái độ: II CHUẨN BỊ Giáo viên: Thí nghiệm tìm các tính chất, hệ thức máy biến áp (loại dùng cho HS) Học sinh: Ôn lại suất điện động cảm ứng, vật liệu từ III HOẠT ĐỘNG DẠY HỌC Hoạt động ( phút): Kiểm tra bài cũ Hoạt động GV Hoạt động HS Kiến thức Hoạt động ( phút): Tìm hiểu bài toán truyền tải điện xa Hoạt động GV Hoạt động HS - Người ta sử dụng điện khắp - HS ghi nhận nhu cầu nơi, sản xuất điện việc truyền tải điện xa trên quy mô lớn, vài địa điểm - Điện phải tiêu thụ sản xuất Vì luôn luôn có nhu cầu truyển tải điện với số lượng lớn, xa tới hàng trăm, hàng Pphát = UphátI nghìn kilômet - Công suất phát điện nhà máy? Pphá R 2 Php RI R t Pphá - Gọi điện trở trên dây là R công t U phát U phá t suất hao phí toả nhiệt trên đường dây? - Giảm R (không thực tế) - Pphát hoàn toàn xác định muốn tăng Uphát (tăng Uphát 10 lần thì giảm Php ta phải làm gì? Php giảm 100 lần) có hiệu rõ rệt - Tại muốn giảm R, lại phải tăng l - Vì R S và tăng khối lượng đồng? S Muốn giải bài toán truyền - Lúc “đưa” điện lên tải điện xa ta cần phải làm đường dây truyền tải tăng gì? điện áp Tới nơi tiêu thụ giảm điện áp Hoạt động ( phút): Tìm hiểu máy biến áp Hoạt động GV Hoạt động HS - Máy biến áp là thiết bị dùng để làm - Biến đổi điện áp (xoay gì? chiều) - Y/c HS đọc Sgk để tìm hiểu cấu tạo - HS đọc Sgk và nêu cấu tạo máy biến áp máy biến áp Kiến thức I Bài toán truyền tải điện xa - Công suất phát từ nhà máy: Pphát = UphátI đó I là cường độ dòng điện hiệu dụng trên đường dây - Công suất hao phí toả nhiệt trên đường dây: Php RI R Pphá t U phát Pphá t R U phá t Muốn giảm Php ta phải giảm R (không thực tế) tăng Uphát (hiệu quả) - Kết luận: Trong quá trình truyền tải điện năng, phải sử dụng thiết bị biến đổi điện áp Kiến thức II Máy biến áp - Là thiết bị có khả biến đổi điện áp (xoay chiều) Cấu tạo và nguyên tắc máy biến áp * Cấu tạo: (Sgk) Trang 1/4 Lop12.net (2) - Bộ phận chính là khung sắt non có pha silic gọi là lõi biến áp, cùng với hai cuộn dây có điện trở nhỏ và độ tự cảm quấn trên hai cạnh đối diện khung - Cuộn D1 có N1 vòng nối với nguồn phát điện cuộn sơ cấp - Cuộn D2 có N2 vòng nối sở tiêu thụ điện cuộn thứ cấp - Lõi biến áp gồm nhiều lá sắt mỏng ghép cách điện với để tránh dòng Fu-cô và tăng cường từ thông qua mạch - Số vòng dây hai cuộn phải khác nhau, tuỳ thuộc nhiệm vụ máy mà có thể N1 > N2 ngược lại U1 D1 D2 U2 * Nguyên tắc hoạt động - Đặt điện áp xoay chiều tần số f hai đầu cuộn sơ cấp Nó gây biến thiên từ thông hai cuộn - Gọi từ thông này là: 0 = mcost 1 = N10 - Từ thông qua cuộn sơ cấp và thứ cấp: 2 = N20 1 = N1mcost Theo định luật cảm ứng điện 2 = N2mcost - Từ thông qua cuộn thứ cấp biến từ, cuộn thứ cấp xuất - Trong cuộn thứ cấp xuất thiên tuần hoàn có tượng gì suất điện động cảm ứng suất điện động cảm xảy cuộn thứ cấp? ứng e2: - Ở hai đầu cuộn thứ cấp có điện áp d e2 N 2 m sin t biến thiên tuần hoàn với tần số góc dt mạch thứ cấp kín I biến thiên - Vậy, nguyên tắc hoạt tuần hoàn với tần số f động máy biến áp dựa Tóm lại, nguyên tắc hoạt động vào tượng cảm ứng - Dựa vào tượng cảm ứng máy biến áp là gì? điện từ điện từ Hoạt động ( phút): Khảo sát thực nghiệm máy biến áp Hoạt động GV Hoạt động HS Kiến thức - Giới thiệu máy biến áp và vẽ sơ đồ - HS cùng tiến hành thực Khảo sát thực nghiệm khảo sát nghiệm và ghi nhận các kết máy biến áp A1 A2 K a Thí ghiệm 1: Khoá K ngắt (chế độ không tải) I2 V1 R V2 ~ = N U - Hai tỉ số và luôn N1 U1 - Thí nghiệm 1, ta khảo sát xem - HS ghi các kết từ thực nhau: chế độ không tải tiêu thụ điện nghiệm, xử lí số liệu và nêu N U2 trên máy biến áp nào, và các nhận xét mối liên hệ điện áp đặt vào và số N1 U1 vòng dây trên cuộn dựa vào các N số liệu đo trên các dụng cụ đo - Nếu > 1: máy tăng áp N1 N U U2 - Nếu > nào? > U2 > U1: điện áp N1 U1 U1 - Nguồn phát tạo điện áp xoay chiều tần số f hai đầu cuộn sơ cấp có tượng gì mạch? - Do cấu tạo đường sức từ dòng sơ cấp gây qua cuộn thứ cấp, nói cách khác từ thông qua vòng dây hai cuộn là Từ thông qua cuộn sơ cấp và thứ cấp có biểu thức nào? - Dòng điện xoay chiều cuộn sơ cấp gây biến thiên từ thông hai cuộn Trang 2/4 Lop12.net (3) - Khi mạch thứ cấp ngắt (I2 = 0), ta thay đổi U1 I1 thay đổi nào? - Thí nghiệm 1: Khoá K đóng (chế độ có tải) Trong thí nghiệm này ta khảo sát để xem các giá trị I, U, N các cuộn dây liên hệ với nào? - I2 không vượt quá giá trị chuẩn để không quá nóng toả nhiệt (thường không quá 55oC) máy biến áp làm việc bình thường - Trong hệ thức bên là gần đúng với sai số 10% - Theo định nghĩa, hiệu suất máy biến áp là tỉ số (tính %): công suất tiêu thụ mạch thứ cấp công suất đưa vào mạch sơ cấp - Y/c HS nghiên cứu Sgk và trình bày tổn hao điện máy biến áp gồm nguyên nhân nào? - Với các máy làm việc bình thường (H > 98%), có thể viết: U2I2 = U1I1 công suất biểu kiến cuộn thứ cấp xấp xỉ công suất biểu kiến cuộn sơ cấp Đơn vị (V.A) lấy lớn điện áp đưa vào - I1 nhỏ (I1 0) chứng tỏ máy biến áp không tiêu thụ điện - Khi I2 thì I1 tự động tăng lên theo I2 N2 < 1: máy hạ áp N1 - Khi máy biến áp chế độ không tải, thì nó không tiêu thụ điện b Thí ghiệm 2: Khoá K đóng (chế độ có tải) - Khi I2 thì I1 tự động tăng lên theo I2 U I1 N U1 I N1 - Nếu - Kết luận: (Sgk) - HS ghi nhận định nghĩa Hiệu suất máy biến áp - Định nghĩa: (Sgk) - HS trình bày các nguyên nhân Hoạt động ( phút): Tìm hiểu ứng dụng máy biến áp Hoạt động GV Hoạt động HS - Y/c HS nêu các ứng dụng máy - HS nghiên cứu Sgk và biến áp hiểu biết mình để nêu các ứng dụng Hoạt động ( phút): Giao nhiệm vụ nhà Hoạt động GV Hoạt động HS - Nêu câu hỏi và bài tập nhà - Ghi câu hỏi và bài tập nhà - Yêu cầu: HS chuẩn bị bài sau - Ghi chuẩn bị cho bài sau IV RÚT KINH NGHIỆM - Sự tổn hao điện máy biến áp gồm có: + Nhiệt lượng Jun các cuộn dây + Nhiệt lượng Jun sinh dòng điện Fu-cô + Toả nhiệt tượng từ trễ Kiến thức III Ứng dụng máy biến áp Truyền tải điện Nấu chảy kim loại, hàn điện Kiến thức Trang 3/4 Lop12.net (4) Trang 4/4 Lop12.net (5)