Câu 1: Trong một máy phát điện xoay chiều một pha, nếu tốc độ quay của rôto tăng thêm 60 vòng/phút thì tần số của dòng điện xoay chiều do máy phát ra tăng từ 50Hz đến 60Hz và suất điện đ[r]
(1)CHUYÊN ĐỀ MÁY ĐIỆN – ÔN HSG 2016 – PHẠM VĂN VƯƠNG – THPT PHỤ DỰC CHUYÊN ĐỀ 1: MÁY PHÁT ĐIỆN XOAY CHIỀU PHA A LÝ THUYẾT Nguyên tắc - Dựa trên tượng cảm ứng điện từ - Từ thông qua khung dây biến thiên khung dây xuất suất điện động cảm ứng Φ=NBS cos(ωt+ ϕ)=Φ o cos(ωt+ ϕ) - Từ thông: , - Suất điện động cảm ứng: e = - Φ = ωΦ o sin(ωt + ϕ) = Eosin( ωt +ϕ ¿ e ¿ =1 E0 - Hệ thức độc lập: Φ ¿ +¿ Φ0 ¿ Cấu tạo - Hai phận chính là phần cảm và phần ứng - Phần cảm: là phần tạo từ trường (nam châm điện nam châm vĩnh cửu) - Phần ứng: là phần tạo dòng điện (nhiều cuộn dây mắc nối tiếp) - Phần cố đinh gọi là Stato - Phần quay gọi là Roto Hoạt động - Hoạt động theo cách: + Cách 1: Phần ứng là Roto, phần cảm là Stato + Cách 2: Phần ứng là Stato, phần cảm là Roto n p - Tần số dòng điện máy phát ra: f = 60 + f tần số dòng điện + n tốc độ quay roto ( vòng/ phút) + p số cặp cực từ Chú ý: Số cặp cực từ và số cặp cuộn dây Động điện pha Công thức: Pđiện = Pcơ + I2r = UIcos ϕ P H= co (%) Hiệu suất động cơ: Pdien B BÀI TẬP Loại 1: HIỆN TƯỢNG CẢM ỨNG ĐIỆN TỪ Bài tập mẫu Câu 1(CĐ 2010): Một khung dây dẫn phẳng dẹt hình chữ nhật có 500 vòng dây, diện tích vòng là 220 cm Khung quay với tốc độ 50 vòng/giây quanh trục đối xứng nằm mặt phẳng khung dây, từ trường có véc tơ cảm ứng từ B vuông góc với trục quay và có độ lớn 5 T Suất điện động cực đại khung dây A 110 V B 220 V C 110 V D 220 V 2.10 cos 100 t Wb 4 Biểu thức suất điện Câu 2(ĐH 2009): Từ thông qua vòng dây dẫn là động cảm ứng xuất vòng dây này là e 2sin 100 t (V ) e 2sin 100 t (V ) 4 4 A B C e 2sin100 t (V ) D e 2 sin100 t (V ) (2) Câu 3(ĐH 2008): Một khung dây dẫn hình chữ nhật có 100 vòng, diện tích vòng 600 cm2, quay quanh trục đối xứng khung với vận tốc góc 120 vòng/phút từ trường có cảm ứng từ 0,2 T Trục quay vuông góc với các đường cảm ứng từ Chọn gốc thời gian lúc vectơ pháp tuyến mặt phẳng khung dây ngược hướng với vectơ cảm ứng từ Biểu thức suất điện động cảm ứng khung là A e = 4,8πsin(4πt + π) (V) B e = 4,8πsin(40πt – π/2 ) (V) C e = 48πsin(40πt – π/2 ) (V) D e = 48πsin(4πt + π) (V) Câu 4: Một khung dây có S = 600 cm2 và có 200 vòng dây quay từ trường có vecto ⃗ B vuông góc với trục quay khung và có giá trị B = 4,5.10−2T Dòng điện sinh có tần số 50 Hz Chọn gốc thời gian lúc pháp tuyến khung cùng chiều với đường sức từ Biểu thức sức điện động e sinh có dạng: π A e = 120 √ cos(100πt) V B e=120 √ cos(100πt+ )V C e = 120 √ sin(100πt) V D e=120sin(100πt) V Câu 5(ĐH 2011): Một khung dây dẫn phẳng quay với tốc độ góc quanh trục cố định nằm mặt phẳng khung dây, từ trường có vectơ cảm ứng từ vuông góc với trục quay khung Suất điện động E0 cos(t ) Tại thời điểm t = 0, vectơ pháp tuyến mặt phẳng khung cảm ứng khung có biểu thức e = dây hợp với vectơ cảm ứng từ góc A 450 B 1800 C 900 D 1500 Câu 6(CĐ 2011): Một khung dây dẫn phẳng, hình chữ nhật, diện tích 0,025 m , gồm 200 vòng dây quay với tốc độ 20 vòng/s quanh trục cố định từ trường Biết trục quay là trục đối xứng nằm mặt phẳng khung và vuông góc với phương từ trường Suất điện động hiệu dụng xuất khung có độ lớn 222V Cảm ứng từ có độ lớn bằng: A 0,50 T B 0,60 T C 0,45 T D 0,40 T Câu 7: Một khung dây dẫn phẳng quay quanh trục xx’ nằm mặt phẳng khung dây với tốc độ 2,5 vòng/giây từ trường có cảm ứng từ ⃗ B vuông góc với trục quay Vào thời điểm từ thông qua khung dây là 4Wb thì suất điện động cảm ứng khung dây 15π(V) Suất điện động cực đại qua khung dây có độ lớn A 15π √ V B 5πV C 25πV D 20V Câu 8: Một khung dây dẫn quay quanh trục xx′ với tốc độ 150 vòng/phút từ trường có cảm ứng từ B vuông góc với trục quay xx′ khung Ở thời điểm nào đó từ thông gửi qua khung dây là 4Wb thì suất điện động cảm ứng khung dây 15π(V) Từ thông cực đại gửi qua khung bằng: A 6Wb B 5Wb C 6πWb D 5πWb Câu 9: Một khung dây dẫn dẹt hình chữ nhật gồm 2000 vòng, vòng có diện tích 90 cm Cho khung dây quay với tốc độ 80 vòng/s quanh trục cố định nằm mặt phẳng khung dây, từ trường có các đường cảm ứng từ vuông góc với trục quay Tại thời điểm t=0, mặt phẳng khung dây vuông góc với các đường cảm ứng từ Suất điện động mà khung tạo là 250 √ V Coi điện trở khung dây là không đáng kể Cảm ứng từ B có độ lớn A 0,04 T B 0,06 T C 0,08 T D 0,03 T Loại 2: TÍNH SỐ VÒNG DÂY Câu 1: Một máy phát điện xoay chiều có cặp cực và hoạt động thì suất điện động có giá trị hiệu dụng là 200V, tần số 50Hz Biết từ thông cực đại qua vòng dây là 2.5mWb Tính số vòng dây cuộn dây phần ứng A 180 vòng B 45 vòng C 60 vòng D 360 vòng Câu 2: Một máy phát điện có phần cảm gồm hai cặp cực Sức điện động hiệu dụng máy là 220V và tần số 50Hz Cho biết từ thông cực đại qua vòng dây là 4mWb Tính số vòng dây cuộn phần ứng A 48 vòng B 50 vòng C 60 vòng D 62 vòng Câu 3(ĐH 2011): Một máy phát điện xoay chiều pha có phần ứng gồm bốn cuộn dây giống mắc nối tiếp Suất điện động xoay chiều máy phát sinh có tần số 50 Hz và giá trị hiệu dụng 100 V Từ thông cực đại qua vòng phần ứng là mWb Số vòng dây cuộn dây phần ứng là A 71 vòng B 200 vòng C 100 vòng D 400 vòng (3) Câu 4: Phần cảm máy phát điện xoay chiều gồm hai cặp cực Vận tốc quay roto là 1500 vòng/phút Biết từ thông cực đại qua vòng dây là Φ0 = 5.10−3Wb và suất điện động hiệu dụng mà máy tạo là 120V Số vòng dây cuộn dây là: A 100 B 54 C 62 D 27 Loại 3: TỐC ĐỘ QUAY CỦA ROTO Câu 1(TN 2009): Một máy phát điện xoay chiều pha có phần cảm là rôto gồm cặp cực (4 cực nam và cực bắc) Để suất điện động máy này sinh có tần số 50 Hz thì rôto phải quay với tốc độ A 480 vòng/phút B 75 vòng/phút C 25 vòng/phút D 750 vòng/phút Câu 2(CĐ 2009): Một máy phát điện xoay chiều pha có phần cảm là rôto gồm 10 cặp cực (10 cực nam và 10 cực bắc) Rôto quay với tốc độ 300 vòng/phút Suất điện động máy sinh có tần số A 3000 Hz B 50 Hz C Hz D 30 Hz Câu 3: Một máy phát điện xoay chiều pha phát suất điện động e =100 √ 2sin 100 πt Nếu roto quay với vận tốc 600 vòng/phút thì số cặp cực là A B C 10 D Câu 4: Một máy phát điện xoay chiều pha có cặp cực từ Khi từ thông qua mạch là 0,4Wb thì suất điện động máy phát là 100πV, còn từ thông qua mạch là 2Wb thì suất điện động máy phát là 20πV Tốc độ quay rôto là: A 600 vòng/phút B 750 vòng/phút C 20 vòng/giây D 375 vòng/giây Câu 5: Một máy phát điện xoay chiều có hai cặp cực, roto quay 2400 vòng/phút Một máy khác có cặp cực Nó phải quay với với vận tốc bao nhiêu để phát dòng điện cùng tần số với máy thứ nhất? Hãy chọn kết đúng các kết sau: A 1200 vòng/ phút B 800 vòng /phút C 600 vòng /phút D 400 vòng /phút Câu Một máy phát điện có hai cặp cực rôto quay với tốc độ 30 vòng/s, máy phát điện thứ hai có cặp cực Hỏi máy phát điện thứ hai phải có tốc độ là bao nhiêu thì hai dòng điện các máy phát hòa vào cùng mạng điện A 150 vòng/phút B 300 vòng/phút C 600 vòng/phút D 1200 vòng/phút Loại 4: TỪ THÔNG Câu 1: Máy phát điện xoay chiều có phần cảm gồm cặp cực và phần ứng gồm cuộn dây mắc nối tiếp Suất điện động hiệu dụng máy là 220V, tần số 50Hz Số vòng dây cuộn dây phần ứng là 50 vòng Từ thông cực đại qua vòng là: A 2.5mWb B 5mWb C 0.5mWb D 4mWb Câu 2: Máy phát điện xoay chiều tạo nên suất điện động e = 220 √ cos(100πt)V, t tính giây Tốc độ quay rôto là 600 vòng/phút Biết ứng với cặp cực có cặp cuộn dây; cuộn dây có 5000 vòng dây; các cuộn dây mắc nối tiếp với Từ thông cực đại gửi qua vòng dây A 99,0µWb B 19,8µWb C 39,6µWb D 198µWb Câu 3(CĐ 2009): Một khung dây dẫn phẳng dẹt hình chữ nhật có 500 vòng dây, diện tích vòng 54 cm Khung dây quay quanh trục đối xứng (thuộc mặt phẳng khung), từ trường có vectơ cảm ứng từ vuông góc với trục quay và có độ lớn 0,2 T Từ thông cực đại qua khung dây là A 0,27 Wb B 1,08 Wb C 0,81 Wb D 0,54 Wb Loại 5: SỐ CẶP CỰC TỪ Câu 1: Một máy phát điện xoay chiều pha thứ có 2p cặp cực từ, rôto quay với tốc độ n vòng/phút thì phát suất điện động có tần số 60Hz Máy phát điện xoay chiều pha thứ có p cực từ, roto quay với tốc độ lớn máy thứ 525 vòng/phút thì tần số suất điện động máy phát là 50Hz Số cực từ máy thứ A B 16 C D Câu 2: Một máy phát điện xoay chiều pha phát suất điện động có tần số 60 Hz Nếu thay roto nó roto khác có nhiều cặp cực và muốn tần số suất điện động phát là 60 Hz thì số vòng quay roto thay đổi 7200 vòng Số cặp cực từ roto ban đầu là: A 10 B C 15 D.5 Loại 6: THAY ĐỔI SUẤT ĐIỆN ĐỘNG (4) Câu 1: Trong máy phát điện xoay chiều pha, tốc độ quay rôto tăng thêm 60 vòng/phút thì tần số dòng điện xoay chiều máy phát tăng từ 50Hz đến 60Hz và suất điện động hiệu dụng máy thay đổi 40V so với ban đầu Nếu tiếp tục tăng tốc độ quay rôto thêm 60vòng/phút thì suất điện động hiệu dụng máy phát đó là: A 280V B 320V C 240V D 400V Câu 2: Một máy phát điện xoay chiều pha hoạt động và phát dòng điện có tần số 50 Hz Nếu tốc độ quay rôto tăng thêm 60 vòng/phút thì tần số dòng điện máy phát là 60 Hz và suất điện động hiệu dụng máy phat thay đổi 50 V so với ban đầu Nếu tiếp tục tăng tốc độ rôto thêm 60vòng/phút thì suất điện động hiệu dụng lúc này máy phát là: A 280 V B 320 V C 350 V D 400 V Câu 3: Khi tăng tốc độ quay roto máy phát điện thêm vòng/giây thì tần số dòng điện tăng từ 50 Hz đến 65 Hz và suất điện động hiệu dụng máy phát thay đổi 30V so với ban đầu Nếu tiếp tục tăng tốc độ roto thêm vòng/giây thì suất điện động hiệu dụng phát là: A 160 B 240 C 150 D 320 Loại 7: MÁY PHÁT NỐI VỚI MẠCH RLC Câu 1(ĐH 2010): Nối hai cực máy phát điện xoay chiều pha vào hai đầu đoạn mạch AB gồm điện trở R mắc nối tiếp với cuộn cảm Bỏ qua điện trở các cuộn dây máy phát Khi rôto máy quay với tốc độ n vòng/phút thì cường độ dòng điện hiệu dụng đoạn mạch là A Khi rôto máy quay với tốc độ 3n vòng/phút thì cường độ dòng điện hiệu dụng đoạn mạch là A Nếu rôto máy quay với tốc độ 2n vòng/phút thì cảm kháng đoạn mạch AB là 2R R A R B C R D Câu Một máy phát điện xoay chiều có điện trở không đáng kể Mạch ngoài là tụ điện có điện dung C mắc nối tiếp với ampe kế nhiệt có điện trở nhỏ Khi rôto quay với tốc độ góc 25 (rad/s) thì ampe kế 0,1A Khi tăng tốc độ quay rôto lên gấp đôi thì ampe kế chỉ: A 0,1 A B 0,05 A C 0,2 A D 0,4 A Câu 3: Cho mạch điện RC với R 15 Đặt vào hai đầu đoạn mạch máy phát điện xoay chiều pha Khi rô to quay với tốc độ n vòng/phút thì cường độ I1 = 1(A) Khi rô to quay với tốc độ 2n vòng/phút thì cường độ I A Nếu ro to quay với tốc độ 3n vòng/phút thì dung kháng tụ là: A 5 B 18 5 C 3 D 5 Câu 4: Một máy phát điện xoay chiều pha có điện trở không đáng kể Nối hai cực máy phát với đoạn mạch gồm cuộn cảm mắc nối tiếp với điện trở Khi rôto máy phát điện quay với tốc độ góc 3n vòng/s thì dòng điện mạch có cường độ hiệu dụng A và hệ số công suất đoạn mạch 0,5 Hỏi rôto máy quay với tốc độ góc n vòng/s thì cường độ dòng điện hiệu dụng mạch có giá trị A √ A B √ A C √ A D √ A CHUYÊN ĐỀ 2: MÁY PHÁT ĐIỆN XOAY CHIỀU PHA A LÝ THUYẾT Máy phát điện xoay chiều pha a Nguyên tắc - Dựa trên tượng cảm ứng điện từ - Máy phát điện xoay chiều pha tạo suất điện động xoay chiều cùng tần số, cùng biên độ và lệch pha góc π /3 b Cấu tạo - Stato: gồm cuộn dây giống hệt nhau, đặt cố định trên đường tròn, lệch đặn góc 1200 - Rôto: NC châm quay với tốc độ góc không đổi ω , NC quay từ thông qua cuộn dây biến thiên cùng tần số, biên độ và lệch pha góc π /3 ⇒ xuất suất điện động cảm ứng cùng tần số, biên độ và lệch pha π /3 (5) Cách mắc mạch pha a) Cách mắc hình sao: Ud = √ Up;Id = Ip b) Cách mắc hình tam giác: Ud = Up; Id = B BÀI TẬP √ Ip Loại 1: ĐIỆN ÁP Bài tập mẫu Câu 1: Hiệu điện hiệu dụng hai đầu pha máy phát điện xoay chiều ba pha là 220 V Trong cách mắc hình sao, hiệu điện hiệu dụng hai dây pha là A 660 V B 381 V C 311 V D 220 V Giải Câu 2: Cường độ dòng điện hiệu dụng pha máy phát điện xoay chiều ba pha là 10A Trong cách mắc hình tam giác, cường độ dòng điện dây pha là A 30,0 A B 17,3 A C 10,0 A D 14,1 A Câu 3: Trong máy phát điện xoay chiều ba pha hoạt động, suất điện động xoay chiều xuất cuộn dây stato có giá trị cực đại là E0 Khi suất điện động tức thời cuộn dây E0 thì suất điện động tức thời cuộn dây còn lại có độ lớn và E0 E0 E0 E0 A B C D - Câu 4: Trong máy phát điện xoay chiều ba pha hoạt động, suất điện động xoay chiều xuất cuộn dây stato có giá trị cực đại là E0 Khi suất điện động tức thời hai cuộn dây E0/2 thì suất điện động tức thời cuộn dây còn lại E0 E0 A E0 B - E0 C D - Câu 5(ĐỀ THI CĐ 2011): Trong máy phát điện xoay chiều ba pha hoạt động, suất điện động xoay chiều xuất cuộn dây stato có giá trị cực đại là E0 Khi suất điện động tức thời cuộn dây thì suất điện động tức thời cuộn dây còn lại có độ lớn và E0 E0 E0 E0 A B C D Loại 2: TÍNH DÒNG ĐIỆN Bài tập mẫu Câu 1: Một máy phát điện ba pha mắc hình có hiệu điện pha Up =115,5V và tần số 50Hz Người ta đưa dòng ba pha vào ba tải mắc hình tam giác, tải có điện trở 12,4Ω và độ tự cảm 50mH Tính cường độ dòng điện qua các tải A 8A B 10A C 11A D 12A Câu 2: : Một máy phát điện xoay chiều ba pha mắc hình có điện áp dây pha và dây trung hoà là 220V Mắc các tải giống vào pha mạng điện, tải gồm cuộn dây cảm có cảm kháng Ω và điện trở Ω Cường độ dòng điện qua các dây pha bằng: (6) A 2,2A B 38A C 22A D 3,8A Câu 3: Một máy phát điện xoay chiều ba pha mắc hình có điện áp dây pha và dây trung hoà là 220V Mắc các tải giống vào pha mạng điện, tải gồm cuộn dây cảm có cảm kháng Ω và điện trở Ω Cường độ dòng điện qua dây trung hoà bằng: A 22A B 38A C 66A D 0A Câu 4: Trong mạng điện ba pha mắc hình sao, các tải tiêu thụ giống Một tải tiêu thụ có điện trở là 10 Ω , cảm kháng là 20 Ω Cường độ hiệu dụng dòng điện qua tải là 6A Điện áp hai dây pha có giá trị bao nhiêu? A 232V B 240V C 510V D 208V Loại 3: TÍNH CÔNG SUẤT Câu 1: Trong mạng điện ba pha mắc hình sao, các tải tiêu thụ giống Một tải tiêu thụ có điện trở là 10 Ω , cảm kháng là 20 Ω Cường độ hiệu dụng dòng điện qua tải là 6A Công suất dòng điện pha nhận giá trị là A 1080W B 360W C 3504,7W D 1870W Câu 2: Một máy phát điện xoay chiều ba pha mắc hình có điện áp pha là 120V Tải các pha giống và tải có điện trở 24 Ω , cảm kháng 30 Ω và dung kháng 12 Ω (mắc nối tiếp) Công suất tiêu thụ dòng ba pha là A 384W B 238W C 1,152kW D 2,304kW Câu 3: Một máy phát điện xoay chiều ba pha mắc hình có điện áp dây pha và dây trung hoà là 220V Mắc các tải giống vào pha mạng điện, tải gồm cuộn dây cảm có cảm kháng Ω và điện trở Ω Công suất dòng điện ba pha bằng: A 8712W B 8712kW C 871,2W D 87,12kW Câu 4: Một máy phát điện ba pha mắc hình tam giác có U P=220(V), tải tiêu thụ là cuộn dây giống (R=60Ω, ZL=80Ω) mắc hình Tìm công suất các tải tiêu thụ? A.258,6W; B.290,4W; C.100,5W; D.120,4W Câu 5: Một máy phát điện ba pha mắc hình có hiệu điện pha Up =115,5V và tần số 50Hz Người ta đưa dòng ba pha vào ba tải mắc hình tam giác, tải có điện trở 12,4Ω và độ tự cảm 50mH Tính công suất các tải tiêu thụ A 3500W B 3625W C 3700W D 3720W Loại 4: TẢI KHÔNG ĐỐI XỨNG Câu 1: Một máy phát điện pha hình có hiệu điện pha 100V Các tải mắc theo hình sao, pha và cùng mắc bóng đèn có điện trở 100 Ω , pha mắc tụ điên có Zc=100 Ω Dòng điện dây trung hòa có giá trị? A B √ C D Câu 2: Hai tải 220V − 1100W mắc vào pha lưới điện pha dây có Up=220V Dây còn lại mắc tải 220V− 550W Tính cường độ dòng dây trung hòa: A 10A B 2,5A C 7,5A D Câu 3: Một MPĐ xoay chiều pha có f=50Hz, có các cuộn dây phần ứng mắc theo hình Dụng cụ tiêu thụ điện các pha mắc là R1=20 √ Ω ; R2=10 √ Ω; R3 nối tiếp với tụ C Biết dòng điện dây trung hoa Điện trở R3 và tụ điện dung C là −3 −2 −3 10 10 10 A 10 √ Ω; B 10Ω; C 12Ω; π π 5π −3 10 D 20Ω; 4π Câu 4: Mắc tải trở pha đối xứng tam giác vào dây pha mạng điện xoay chiều pha, toàn tải tiêu thụ công suất 600W Nếu đứt dây pha toàn tải tiêu thụ công suât A 200W B 300W C 400W D 500W CHUYÊN ĐỀ 3: ĐỘNG CƠ KHÔNG ĐỒNG BỘ PHA A LÝ THUYẾT Nguyên tắc Dựa trên tượng cảm ứng điện từ và việc sử dụng từ trường quay (7) Cấu tạo - Stato: gồm cuộn dây giống hệt nhau, đặt cố định trên đường tròn, lệch đặn góc 1200 Cho dòng điện xoay chiều pha vào cuộn dây, dòng điện sinh từ trường quay B 1=B0 cos(ωt ) B2=B0 cos(ωt+2 π /3) Từ trường các cuộn dây: B3 =B cos (ωt −2 π /3) { Tổng hợp lại từ trường quay: + Độ lớn B = 1,5Bo + ⃗ B quay với tốc độ góc tốc độ góc dòng điện - Rôto: Nhiều khung dây ghép với tạo thành cái lồng hình trụ (roto lồng Sóc) Khung dây quay cùng chiều với từ trường quay vận tốc góc nhỏ vận tốc góc từ trường quay Công suất Pci - Công suất:P = √ 3U d I d cos ϕ=3 U p I p cos ϕ - Hiệu suất :H = P B BÀI TẬP Loại 1: TỐC ĐỘ QUAY ROTO Câu 1: Stato động không đồng ba pha gồm cuộn dây, cho dòng điệ xoay chiều ba pha có tần số 50Hz vào động Rôto có thể quay với tốc độ: A 900 vòng/phút B 1500 vòng/phút C 3000 vòng/phút D 1000 vòng/phút Câu 2: Stato động không đồng ba pha gồm cuộn dây, cho dòng điện xoay chiều ba pha tần số 50Hz vào động Rôto động quay với vận tốc bao nhiêu? A 1800vòng/phút B 1450vòng/phút C 1500vòng/phút D 3000vòng/phút Loại 2: TÍNH CÔNG SUẤT Câu 1: Máy phát điện xoay chiều ba pha mắc hình có điện áp pha 220V tần số 50 Hz Người ta đưa dòng ba pha vào ba tải mắc hình tam giác, tải có điện trở 12Ω và độ tự cảm 51mH Công suất tiêu thụ ba tải là: A 4356 W B 13068 W C 8712 W D 7840 W Câu 2: Một động không đồng ba pha đấu theo hình tam giác vào mạch điện xoay chiều ba pha có hiệu điện dây 120V, dòng điện qua động 5A Hệ số công suất động là 0,85 Công suất động là: A 510W B 510 W C 1530W D 1530 W Câu 3: Một động không đồng ba pha có công suất 2208W mắc hình vào mạng điện xoay chiều ba pha có hiệu điện dây 190V, hệ số công suất động 0,7 Hiệu điện pha và công suất tiêu thụ cuộn dây: A Up = 190V, P1 = 736W B Up = 110V, P1 = 1050W C Up = 110V, P1 = 515W D Up = 110V, P1 = 736W Loại 3: TÍNH DÒNG ĐIỆN Câu 1: Một động không đồng ba pha mắc theo hình tam giác Ba đỉnh tam giác này mắc vào ba dây pha mạng điện ba pha hình với điện áp pha hiệu dụng 220/ √ V Động đạt công suất 3kW và có hệ số công suất cos ϕ = 10/11 Tính cường độ dòng điện hiệu dụng qua cuộn dây động A 10A B 2,5A C 2,5 √ A D 5A (8) Câu 2: Một động không đồng ba pha mắc theo kiểm hình nối vào mạch điện ba pha có điện áp pha U p 220 V Công suất tiêu thụ động là 3,3 3kW , hệ số công suất động là Cường độ dòng điện cực đại chạy qua cuộn dây động là 5,77 A B 10 2A C 10A D 30A A Câu 3: Một động không đồng ba pha đấu theo hình vào mạng điện pha có U d = 380 V, động có công suất KW và hệ số công suất là cos = 0,8, cường độ dòng điện chạy động là A 13,2 A B 7,6 A C 4,4 A D 10,7 A Câu 4: Một động không đồng độ ba pha có hiệu điện định mức pha là 220 V Biết công suất động 10,56 kW và hệ số công suất 0,8 Cường độ dòng điện hiệu dụng qua cuộn dây động là: A A B A C 20 A D 60 A Câu 5: Một động không đồng ba pha có hiệu điện định mức pha là 380V, hệ số công suất 0,9 Điện tiêu thụ động 2h là 41,04KWh Cường độ hiệu dụng qua cuộn dây động là: A 20A B 2A C 40 A D 20/3A Câu 6: Một động không đồng ba pha đấu hình vào mạng điện xoay chiều ba pha, có điện áp dây 380V Động có công suất 10 kW, hệ số công suất 0,8 Cường độ dòng điện hiệu dụng qua cuộn dây có giá trị bao nhiêu? A 18,99A B 56,97A C 32,89A D 26,32A Câu 7: Một động không đồng ba pha mắc theo hình tam giác Ba đỉnh tam giác này mắc vào ba dây 200 V Động đạt công suất 3kW và có hệ √3 pha mạng điện ba pha hình với điện áp pha hiệu dụng số công suất cosφ= 10 Tính cường độ dòng điện qua cuộn dây động 11 A 10A B 5,5A C 5,5 √2 A D 5,5 √3 A Câu 8: Một động không đồng ba pha mức theo hình vào mạng điện ba pha có điện áp dây hiệu dụng là 380V Công suất tiêu thụ và hệ số công suất tiêu thụ động tương ứng là 13,2kW và 0,8 Cường độ dòng điện hiệu dụng chạy dây là: A 25A B 20A C 75A D 60A Câu 9: Một cuộn dây không đồng ba pha mắc hình sao, động hoạt động bình thường điện áp pha cực đại 200V thì công suất tiêu thụ điện động 3240W vÀ hệ số công suất cosφ=0,9 Vào thời điểm dòng điện cuộn dây có cường độ i1=8A thì dòng điện hai cuộn dây còn lại có cường độ tương ứng là: A i2=−11,74A, i3=3,74A C i2=0A, i3=−8A B i2=−6,45A, i3=−1,55A D i2=10,5A, i3=−8,5A Câu 10: Một động không đồng ba pha có công suất 6120W đấu theo hình tam giác vào mạch điện xoay chiều ba pha có hiệu điện dây là 240V, dòng điện chạy qua động 10A Hệ số công suất động là: A 0,085 B 0,85 C 2,55 D 0,8 (9) Loại 4: HIỆU SUẤT Câu 1: Một động điện xoay chiều pha sản công suất học kW và có hiệu suất 80% Động mắc tam giác vào mạng điện xoay chiều pha có U p = 220V, hệ số công suất cos ϕ = 0,85 Tính dòng điện qua động A 10,3A B 6,6A C 11,4A D 17,8ª Câu 2: Một động không đồng ba pha hoạt động bình thường với công suất là 3kW, hệ số công suất là 0,9; điện trở cuộn dây là 2Ω Ba cuộn dây động mắc hình vào mạng điện xoay chiều ba pha hình có điện áp dây Ud =380V Hiệu suất động là: A 92,52% B 94,87% C 86,21% D 98,29% Câu 3: Một động điện xoay chiều pha sản công suất học 8kW Động mắc vào mạng điện xoay chiều pha có Up = 220V, hệ số công suất cos ϕ = 0,9 Dòng điện qua cuộn dây động là 15A A 52% B 75% C 80% D 90% Câu 4: Một động điện xoay chiều pha sản công suất học 100kW và có hiệu suất 80% Mắc động vào mạng điện xoay chiều đúng định mức thì điện tiêu thụ động là: A 80 kW h B 100 kWh C 125 kWh D 360 MJ CHUYÊN ĐỀ 4: MÁY BIẾN ÁP A LÝ THUYẾT Nguyên tắc - Dựa trên tượng cảm ứng điện từ - Dùng để biến đổi điện áp xoay chiều mà không làm thay đổi tần số nó Cấu tạo: - Hai cuộn dây có số vòng khác + Cuộn sơ cấp N1 nối với nguồn điện xoay chiều + Cuộn thứ cấp N2 nối với tải tiêu thụ - Lói sắt kín: gồm nhiều lá mỏng ghép cách điện với tránh hao phí dòng điện Fuco Hoạt động - Từ thông qua vòng dây cuộn sơ cấp = từ thông qua số vòng dây cuộn thứ cấp nên: e1 E1 N = = e2 E2 N U N1 = - Nếu bỏ qua điện trở dây thì U1 = E1, U2 = E2 thì: U N2 - N2 > N1 Máy tăng áp và ngược lại U I2 P2 U I cos ϕ = - Nếu bỏ qua hao phí điện thì: - Hiệu suất máy biến áp:H = = U I1 P1 U I cos ϕ ϕ Trong đó: P1 = U1.I1.cos là công suất đầu vào ( Công suất đặt vào cuộn sơ cấp ) P2 = U2.I2.cos ϕ là công suất đầu ( Công suất cuộn thứ cấp) - Hao phí: + Do toả nhiệt cuộn sơ cấp và thứ cấp + Do xạ điện từ + Do dòng điện Fucô - Chú ý: Máy biến không biến đổi điện áp không đổi B BÀI TẬP Loại 1: MÁY BIẾN ÁP LÝ TƯỞNG Câu 1: Cuộn sơ cấp máy biến có 1000 vòng dây và hiệu điện hai đầu cuộn sơ cấp là 240V Để hiệu điện hai đầu cuộn thứ cấp là 12V thì số vòng dây cuộn thứ cấp là: A 20.000 vòng B 10.000 vòng C 50 vòng D 100 vòng (10) Câu 2: Một máy biến có số vòng cuộn sơ cấp là 3000 vòng, cuộn thứ cấp 500 vòng, mắc vào mạng điện xoay chiều tần số 50 Hz, đó cường độ dòng điện qua cuộn thứ cấp là 12 A Cường độ dòng điện qua cuộn sơ cấp là A 2,00 A B 72,0 A C 2,83 A D 1,41 A Câu 3: Một máy biến có số vòng cuộn sơ cấp và thứ cấp là 2200 vòng và 120 vòng Mắc cuộn sơ cấp với mạng điện xoay chiều 220 V – 50 Hz, đó hiệu điện hiệu dụng hai đầu cuộn thứ cấp để hở là A 8,5 V B 12 V C 17 V D 24 V Câu 4: Một máy hạ 240V/12V, mắc cuộn sơ cấp vào hai cực ac-qui 12V và cuộn thứ cấp hở mạch thì A Cuộn thứ cấp có hiệu điện B Cuộn thứ cấp có hiệu điện 12V C Cuộn thứ cấp có hiệu điện 0,6V D Dòng điện cuộn thứ cấp lớn gấp 20 lần Câu 5: Một máy biến có số vòng dây cuộn sơ cấp là 1000 vòng, cuộn thứ cấp là 100 vòng Hiệu điện và cường độ hiệu dụng mạch thứ cấp là 24V và 10A Hiệu điện và cường độ hiệu dụng mạch sơ cấp là: A 240V; 100A B 240V; 1A C 2,4V; 100A D 2,4V; 1A Câu 6: Một máy hạ có tỉ số vòng dây các cuộn sơ cấp N1 và thứ cấp N2 là Biết cường độ và hiệu điện hiệu dụng hai đầu cuộn sơ cấp là I1 = 6A, U1 = 120V Cường độ và hiệu điện hiệu dụng hai đầu cuộn thứ cấp là: A 2A; 360V B 18A; 360V C 2A; 40V D 18A; 40V Câu 7: Nối vào đầu cuộn sơ cấp máy biến áp lí tưởng có hệ số biến đổi k=5 ắc quy có suất điện động E=40V thì đầu cuộn thứ cấp có hiệu điện A 200V B 8V C 0V D 40V Câu 8(TN 2007): Một máy biến có cuộn sơ cấp gồm 1000 vòng dây, mắc vào mạng điện xoay chiều có hiệu điện U1= 200V, đó hiệu điện hai đầu cuộn thứ cấp để hở là U =10V Bỏ qua hao phí máy biến thì số vòng dây cuộn thứ cấp là A 500 vòng B 25 vòng C 100 vòng D 50 vòng Câu 9(TN 2007): Một máy biến có cuộn sơ cấp gồm 500 vòng dây và cuộn thứ cấp gồm 40 vòng dây Mắc hai đầu cuộn sơ cấp vào mạng điện xoay chiều, đó hiệu điện hiệu dụng hai đầu cuộn thứ cấp để hở là 20 V Biết hao phí điện máy biến là không đáng kể Hiệu điện hiệu dụng hai đầu cuộn sơ cấp có giá trị bằng: A 1000 V B 250 V C 1,6 V D 500 V Câu 10(ĐH 2007): Một máy biến có cuộn sơ cấp 1000 vòng dây mắc vào mạng điện xoay chiều có hiệu điện hiệu dụng 220 V Khi đó hiệu điện hiệu dụng hai đầu cuộn thứ cấp để hở là 484 V Bỏ qua hao phí máy biến Số vòng dây cuộn thứ cấp là A 1100 B 2500 C 2000 D 2200 Câu 11(CĐ 2007): Một máy biến có số vòng cuộn sơ cấp là 5000 và thứ cấp là 1000 Bỏ qua hao phí máy biến Đặt vào hai đầu cuộn sơ cấp hiệu điện xoay chiều có giá trị hiệu dụng 100 V thì hiệu điện hiệu dụng hai đầu cuộn thứ cấp để hở có giá trị là A 20 V B 10 V C 500 V D 40 V Câu 12(CĐ 2008): Một máy biến dùng làm máy giảm (hạ thế) gồm cuộn dây 100 vòng và cuộn dây 500 vòng Bỏ qua hao phí máy biến Khi nối hai đầu cuộn sơ cấp với hiệu điện u = 100 √ sin100π t (V) thì hiệu điện hiệu dụng hai đầu cuộn thứ cấp A 20 V B 10 V C 50 V D 500 V Câu 13(TN 2009): Một máy biến áp lí tưởng có cuộn sơ cấp gồm 1000 vòng, cuộn thứ cấp gồm 50 vòng Điện áp hiệu dụng hai đầu cuộn sơ cấp là 220V Bỏ qua hao phí Điện áp hiệu dụng hai đầu cuộn thứ cấp để hở là A 44V B 110V C 440V D 11V Câu 14(TN 2009): Một máy biến áp lí tưởng có cuộn sơ cấp gồm 2400 vòng dây, cuộn thứ cấp gồm 800 vòng dây Nối hai đầu cuộn sơ cấp với điện áp xoay chiều có giá trị hiệu dụng 210 V Điện áp hiệu dụng hai đầu cuộn thứ cấp biến áp hoạt động không tải là A B 105 V C 630 V D 70 V Loại 2: MÁY BIẾN ÁP THAY ĐỔI SỐ VÒNG DÂY Câu 1: Đặt vào hai đầu cuộn sơ cấp điện áp xoay chiều có giá trị hiệu dụng U không đổi thì điện áp hai đầu cuộn thứ cấp để hở là 20V Nếu nguyên số vòng cuộn sơ cấp, giảm số vòng cuộn thứ cấp 100 vòng thì điện áp hai đầu cuộn thứ cấp là 18V Nếu giữ nguyên số vòng cuộn thứ cấp, giảm số vòng cuộn sơ cấp 100 vòng thì điện áp hiệu dụng cuộn thứ cấp là 25V Tính U A 12,5V B 30V C 10V D 40V (11) Câu 2:(ĐH 2010): Đặt vào hai đầu cuộn sơ cấp máy biến áp lý tưởng điện áp xoay chiều có giá trị hiệu dụng không đổi thì điện áp hiệu dụng hai đầu cuộn thứ cấp để hở là 100V Ở cuộn thứ cấp giảm bớt n vòng dây thì điện áp hiệu dụng hai đầu để hở nó là U, tăng thêm n vòng thì điện áp đó là 2U, tăng thêm 3n vòng cuộn thứ cấp thì điện áp hiệu dụng hai đầu cuộn dây này để hở bằng: A 100V B 200V C 220V D 110V Câu 3: Đặt điện áp xoay chiều có giá trị hiệu dụng U không đổi vào hai đầu cuộn sơ cấp máy biến áp thì điện áp hiệu dụng hai đầu cuộn thứ cấp để hở là 100V Nếu giữ nguyên số vòng dây cuộn sơ cấp, giảm số vòng dây cuộn thứ cấp 100 vòng thì điện áp hiệu dụng hai đầu cuộn thứ cấp để hở là 90V Nếu giữ nguyên số vòng dây cuộn thứ cấp ban đầu, giảm số vòng dây cuộn sơ cấp 100 vòng thì điện áp hiệu dụng hai đầu cuộn thứ cấp để hở là 112,5V Giá trị U A 40V B 90V C 125V D 30V Câu 4: Một học sinh quấn máy biến áp với điện áp sơ cấp là không đổi Khi quấn các vòng dây thứ cấp không đếm số vòng dây nên học sinh này đã dừng lại và đo điện áp thứ cấp để hở 13V, học sinh này tiếp tục quấn thêm 27 vòng đo điện áp thứ cấp để hở 17,5V Biết điện áp sơ cấp có giá trị hiệu dụng không đổi Số vòng dây đã quấn ban đầu A 78 B 105 C 51 D 130 Câu 5: Có máy biến áp lí tưởng Đặt vào hai đầu cuộn sơ cấp hiệu điện xoay chiều có giá trị hiệu dụng U1 và dùng vôn kế đo hiệu điện hai đầu cuộn thứ cấp giá trị U2 và U1/U2=5 Sau đó quấn thêm vào hai cuộn cùng số vòng là 6000 vòng thì tỉ số trên là Để máy tăng lên lần thì phải quấn vào cuộn thứ cấp máy biến áp ban đầu số vòng là: A 6000 vòng B 12000 vòng C 18000 vòng D 24000 vòng Câu 6: Một máy biến áp lí tưởng có cuộn sơ cấp mắc vào nguồn xoay chiều có điện áp hiệu dụng U1, đó điện áp hiệu dụng hai đầu cuộn thứ cấp để hở là U2 Nếu tăng thêm n vòng dây cuộn thứ cấp thì điện áp hiệu dụng hai đầu cuộn thứ cấp để hở bây là U3 Số vòng dây cuộn sơ cấp nU U 3+U nU U −U A B C D U 3+U nU U −U nU Câu 7: Trong máy tăng lý tưởng, giữ nguyên điện áp sơ cấp tăng số vòng dây hai cuộn thêm lượng thì điện áp cuộn thứ cấp thay đổi nào A Tăng B Giảm C Không đổi D Có thể tăng giảm Câu 8: Một thợ điện dân dụng quấn máy biến áp với dự định hệ số hạ áp là k = Do sơ suất nên cuộn thứ cấp bị thiếu số vòng dây Muốn xác định số vòng dây thiếu để quấn tiếp thêm vào cuộn thứ cấp cho đủ, người thợ này đặt vào hai đầu cuộn sơ cấp điện áp xoay chiều có giá trị hiệu dụng U = const, dùng vôn kế lí tưởng xác định tỉ số x điện áp cuộn thứ cấp để hở và cuộn sơ cấp Lúc đầu x = 43% Sau quấn thêm vào cuộn thứ cấp 26 vòng thì x = 45% Bỏ qua hao phí máy biến áp Để máy biến áp đúng dự định thì người thợ điện phải tiếp tục quấn thêm vào cuộn thứ cấp: A 65 vòng dây B 56 vòng dây C 36 vòng dây D 91 vòng dây Câu 9(ĐH 2011): Một học sinh quấn máy biến áp với dự định số vòng dây cuộn sơ cấp gấp hai lần số vòng dây cuộn thứ cấp Do sơ suất nên cuộn thứ cấp bị thiếu số vòng dây Muốn xác định số vòng dây thiếu để quấn tiếp thêm vào cuộn thứ cấp cho đủ, học sinh này đặt vào hai đầu cuộn sơ cấp điện áp xoay chiều có giá trị hiệu dụng không đổi, dùng vôn kết xác định tỉ số điện áp cuộn thứ cấp để hở và cuộn sơ cấp Lúc đầu tỉ số điện áp 0,43 Sau quấn thêm vào cuộn thứ cấp 24 vòng dây thì tỉ số điện áp 0,45 Bỏ qua hao phí máy biến áp Để máy biến áp đúng dự định, học sinh này phải tiếp tục quấn thêm vào cuộn thứ cấp A 40 vòng dây B 84 vòng dây C 100 vòng dây D 60 vòng dây Câu 10(ĐH 2013): Đặt vào hai đầu cuộn sơ cấp máy biến áp M điện áp xoay chiều có giá trị hiệu dụng 200V Khi nối hai đầu cuộn sơ cấp máy biến áp M2 vào hai đầu cuộn thứ cấp M1 thì điện áp hiệu dụng hai đầu cuộn thứ cấp M2 để hở 12,5 V Khi nối hai đầu cuộn thứ cấp M với hai đầu cuộn thứ cấp M1 thì điện áp hiệu dụng hai đầu cuộn sơ cấp M để hở 50 V Bỏ qua hao phí M có tỉ số số vòng dây cuộn sơ cấp và số vòng dây cuộn thứ cấp bằng: A B 15 C D Loại 3: MÁY BIẾN ÁP QUẤN NGƯỢC (12) Câu 1: Một người định quấn 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, máy làm việc thì suất điện động hiệu dụng xuất trên vòng dây là 1,25 Vôn/vòng Người đó quấn đúng hoàn toàn cuộn thứ cấp lại quấn ngược chiều vòng cuối cuộn sơ cấp Khi thử máy với điện áp U1 = 220V thì điện áp hai đầu cuộn thứ cấp đo là 121(V) Số vòng dây bị quấn ngược là: A B C 12 D 10 Câu 2: Một máy biến áp lí tưởng sử dụng điện áp xoay chiều Lúc sản xuất, tỉ số điện áp hiệu dụng cuộn sơ cấp và cuộn thứ cấp là Sau thời gian sử dụng, lớp cách điện kém nên có n vòng dây cuộn thứ cấp bị nốí tắt, vì tỉ số điện áp hiệu dụng cuộn sơ cấp và thứ cấp 2,5 Để xác định n, người ta quấn thêm vào cuộn thứ cấp 180 vòng dây(cùng chiều với chiều ban đầu) thì tỉ số điện áp hiệu dụng cuộn sơ và thứ cấp là 1,6 n có giá trị là? A 80 vòng B 40 vòng C 20 vòng D 60 vòng Câu 3: Một học sinh quấn máy biến áp có số vòng dây cuộn thứ cấp gấp hai lần số vòng dây cuộn sơ cấp Khi đặt vào hai đầu cuộn sơ cấp điện áp xoay chiều có giá trị hiệu dụng U thì điện áp hiệu dụng hai đầu cuộn thứ cấp để hở là 1,92U Khi kiểm tra thì phát cuộn thứ cấp có 40 vòng dây bị quấn ngược chiều so với đa số các vòng dây đó Bỏ qua hao phí máy biến Số vòng dây cuộn sơ cấp là: A 500 vòng B 1000 vòng C 600 vòng D 1500 vòng Câu 4: Một người định biến từ hiệu điên U1=110V lên 220V, không mát lượng và các cuộn dây có điện trở nhỏ, với số vòng các cuộn ứng với 1,2vòng/vôn Người đó đúng hoàn toàn cuộn thứ cấp lại ngược chiều vòng cuối cuộn sơ cấp Khi thử máy thứ cấp đo U2=264V, điện áp nguồn là U1=110V Số vòng dây bị ngược là: A.20 B.11 C.10 D.22 Câu 5: Một máy biến áp lí tưởng nối vào nguồn điện xoay chiều có điện áp hiệu dụng 5V Biết số vòng dây cuộn sơ cấp và thứ cấp là 100 vòng và 150 vòng Nhưng cuộn sơ cấp có 10 vòng bị quấn ngược nên điện áp thu cuộn thứ cấp là: A.7,5V B.9,37V C.8,33V D.7,78V Câu 6: Một học sinh quấn máy biến áp lí tưởng gồm cuộn sơ cấp có 1000 vòng dây, cuộn thứ cấp có 2000 vòng dây Do sơ ý, cuộn thứ cấp có số vòng bị quấn ngược chiều so với đa số các vòng còn lại Khi đặt vào hai đầu cuộn sơ sấp điện áp xoay chiều có giá trị hiệu dụng 220V thì điện áp hiệu dụng hai đầu cuộn thứ cấp để hở là 330 V Số vòng quấn ngược cuộn thứ cấp là: A 250 B 400 C 300 D 500 Loại 4: MÁY BIẾN ÁP NHIỀU CUỘN DÂY Câu 1: Trong máy biến hình 2, cuộn sơ cấp có n 1=1320 vòng, hiệu điện U1= 220V, cuộn thứ cấp có U2 = 10V, I2 = 0,5 A; cuộn thứ cấp thứ hai có n3=36 vòng, I3=1,2A Cường độ dòng điện cuộn sơ cấp và số vòng cuộn thứ cấp thứ là A I1= 0,023 A; n2= 60 vòng B I1=0,055A; n2=60 vòng C I1 = 0,055A; n2 = 86 vòng D I1 = 0,023A; n2 = 86 vòng Câu 2: Một máy biến dùng máy thu vô tuyến có cuộn sớ cấp gồm 1000 vòng, mắc vào mạng điện 127V và ba cuộn thứ cấp để lấy các hiệu điện 6,35V; 15V; 18,5V Số vòng dây cuộn thứ cấp là: A 71vòng, 167vòng, 207vòng B 71vòng, 167vòng, 146vòng C 50vòng, 118vòng, 146vòng D.71vòng, 118vòng, 207vòng Câu 3: Máy biến lí tưởng gồm cuộn sơ cấp và hai cuộn thứ cấp Cuộn sơ cấp có số vòng dây N0=1000 vòng, nối với nguồn điện xoay chiều có giá trị hiệu dụng U = 200V Cuộn thứ cấp thứ có hiệu điện là U1=20V và cường độ dòng điện là I1=2A Cuộn thứ cấp thứ có N2=200 vòng dây và cường độ dòng điện tương ứng là I2=1A Biết dòng điện và hiệu điện các cuộn dây dao động đồng pha Cường độ dòng điện hiệu dụng cuộn sơ cấp là: A I = 0,4A B I = 0,5A C I = 0,8A D I = 1A Câu 4: Một máy biến áp lí tưởng gồm cuộn sơ cấp và hai cuộn thứ cấp Cuộn sơ cấp N 1=2400 vòng và điện áp U1=200V Cuộn thứ cấp thứ có U2=10V và I2=1,2A Cuộn thứ cấp thứ có n3=24 vòng và I3=2A Biết dòng điện và hiệu điện các cuộn dây dao động đồng pha Xác định dòng điện sơ cấp I1 A 0,04A B 0,06A C 0,08A D 0,1A Loại 5: MÁY BIẾN ÁP CÓ TẢI (13) Câu 1: Cho máy biến có hiệu suất 80% Cuộn sơ cấp có 150 vòng, cuộn thứ cấp có 300 vòng Hai đầu cuộn thứ cấp nối với cuộn dây có điện trở hoạt động 100Ω, độ tự cảm 1/π H Hệ số công suất mạch sơ cấp Hai đầu cuộn sơ cấp đặt hiệu điện xoay chiều có U1 = 100V, tần số 50Hz Tính công suất mạch thứ cấp và cường độ hiệu dụng mạch sơ cấp? A 100W và1,5A B 150W và 1,8A C 200W và 2,5A D 250W và 2,0A Câu 2: Một máy biến áp lí tưởng có tỉ số vòng dây cuộn sơ cấp và thứ cấp là 2:3 Cuộn thứ cấp nối với tải tiêu thụ 10 F 12 là mạch điện xoay chiều gồm điện trở R = 60, tụ điện có điện dung C = cuộn dây cảm có 0, H cảm kháng L = , cuộn sơ cấp nối với điện áp xoay chiều có giá trị hiệu dụng 120V và tần số 50Hz Công suất toả nhiệt trên tải tiêu thụ là A 180W B 135W C 26,7W D 90W Câu 3: Một máy tăng áp có tỷ lệ số vòng cuộn dây là 0,5 Nếu ta đặt vào đầu cuộn sơ cấp điện áp xoay chiều có giá trị hiệu dụng là 130V thì điện áp đo đầu cuộn thứ cấp để hở là 240V Hãy lập tỷ lệ điện trở r cuộn sơ cấp và cảm kháng ZL cuộn sơ cấp A 12 B 12 168 13 D 24 C Câu 4: Một nhà máy phát điện có công suất 36MW, điện áp hai cực máy phát 4kV Người ta nối hai cực máy phát với cuộn sơ cấp máy tăng thế, tỉ số vòng dây hai cuộn dây là 50 Hiệu suất máy là 90% Biết hệ số công suất cuôn thứ câp là 0.9 Dòng điện hiệu dụng cuộn thứ cấp là: A 160 A B 120 A C 180 A D 140 A N1 Câu 5: Một máy biến có tỷ số vòng dây cuộn sơ cấp so với thứ cấp là =5 , hiệu suất 96%, nhận công N2 suất 10kW cuộn sơ cấp và điện áp hiệu dụng đầu cuộn sơ cấp là 1kV Hệ số công suất mạch thứ cấp là 0,8 Các cuộn dây trên lõi sắt kín, bỏ qua điện trở các cuộn dây Cường độ dòng hiệu dụng cuộn thứ cấp A 30V B 40V C 50V D 60V Câu 6: Cuộn sơ cấp máy biến có 2046 vòng, cuộn thứ cấp có 150 vòng Đặt vào hai đầu cuộn sơ cấp hiệu điện xoay chiều có giá trị hiệu dụng 3000V Nối hai đầu cuộn thứ cấp điện trở R = 10Ω Cường độ hiệu dụng dòng điện mạch thứ cấp có giá trị là? A 21A B 11A C 22A D.14,2A Câu 7: Cho máy biến có cuộn sơ cấp có 150 vòng, cuộn thứ cấp có 300 vòng Hai đầu cuộn thứ cấp nối với cuộn dây có điện trở hoạt động 100Ω, độ tự cảm 1/π H Hai đầu cuộn sơ cấp đặt hiệu điện xoay chiều có U1=100V có tần số 50Hz Công suất mạch thứ cấp là : A 200W B 150W C.250W D 142,4W Câu 8: Một máy biến áp cuộn sơ cấp có 500 vòng , cuộn thứ cấp có 50 vòng dây Điện áp đầu cuộn sơ cấp là 100V Mạch thứ cấp là bóng đèn tiêu thụ công suất 25W Cường độ dòng điện qua đèn là : A 2,5 B 3,5 C 1,5 D Câu 9: Cuộn sơ cấp máy biến có 1023 vòng, cuộn thứ cấp có 75 vòng Đặt vào hai đầu cuộn sơ cấp hiệu điện xoay chiều giá trị hiệu dụng 3000V Người ta nối hai đầu cuộn thứ cấp vào động điện có công suất 2,5kW và hệ số công suất cosφ = 0,8 thì cường độ hiệu dụng mạch thứ cấp bao nhiêu? A 11A B 22A C 14,2A D 19,4A Câu 10: Một máy hạ áp có tỉ số vòng dây cuộn sơ cấp và thứ cấp 10 Người ta mắc vào hai đầu cuộn thứ cấp động cơ: 25V-120W Máy biến áp lý tưởng và hệ số công suất mạch sơ cấp là 0,8 Khi động hoạt động bình thường thì cường độ dòng điện hiệu dụng cuộn dây sơ cấp là A 1,2 A B 0,6 A C 0,48 A D 0,65 A Câu 11: Cho máy biến có hiệu suất 80% Cuộn sơ cấp có 150 vòng, cuộn thứ cấp có 300 vòng Hai đầu cuộn thứ cấp nối với cuộn dây có điện trở hoạt động 100 Ω, độ tự cảm L= (H) Hệ số công suất mạch sơ π cấp Hai đầu cuộn sơ cấp đặt hiệu điện xoay chiều có U1=100 (V), tần số 50 (Hz) Tính công suất mạch thứ cấp và cường độ hiệu dụng mạch sơ cấp? (14) A 50W và 2,5A B 150W và 1,8A C 200W và 2,5A D 250W và 2,0A Câu 12(CĐ 2013): Đặt điện áp xoay chiều có giá trị hiệu dụng không đổi vào hai đầu cuộn sơ cấp máy biến áp lí tưởng, cuộn thứ cấp máy nối với biến trở R dây dẫn điện trở không đổi R0 Gọi cường độ dòng điện hiệu dụng qua cuộn sơ cấp là I, điện áp hiệu dụng hai đầu điện trở là U Khi giá trị R tăng thì: A I tăng, U tăng B I giảm, U tăng C I giảm, U giảm D I tăng, U giảm CHUYÊN ĐỀ 5: TRUYỀN TẢI ĐIỆN NĂNG A LÝ THUYẾT U cos ϕ ¿ ¿ - Công suất truyền tải đi:P = UIcos ϕ - Công suất hao phí: ΔP=I R = P R ¿ l - Giảm hao phí: Cách 1: Tăng U Cách 2:Giảm R, (R = ρ ) S P − ΔP ΔU =IR - Độ giảm điện thế: - Hiệu suất truyền tải: H = (%) P ΔP - Hiệu suất hao phí: H’ = (%) P B BÀI TẬP Loại 1: ĐIỆN NĂNG HAO PHÍ Câu Một máy phát điện xoay chiều có công suất 1000kW Dòng điện nó phát sau tăng lên 110kV truyền xa dây dẫn có điện trở 20Ω, coi dòng điện và điện áp cùng pha Điện hao phí trên đường dây là: A 6050W B 2420W C 5500W D 1653W Câu Công suất hao phí dọc đường dây tải có điện áp 500kV, truyền công suất điện 12000kW theo đường dây có điện trở 10Ω là bao nhiêu? Coi dòng điện và điện áp cùng pha A.1736kW B 576kW C 5760W D 57600W Câu Một máy phát điện xoay chiều có công suất P = 1MW Dòng điện máy phát tăng áp và truyền xa đường dây có điện trở 25Ω Công suất hao phí điện trên đường dây là bao nhiêu điện áp đưa lên đường dây 220kV? A ΔP = 113,6W B ΔP = 113,6kW C ΔP = 516,5kW D ΔP = 516,5W Loại 2: HIỆU SUẤT TRUYỀN TẢI Câu Một nhà máy điện sinh công suất 100 000 kW và cần truyền tải tới nơi tiêu thụ Biết hiệu suất truyền tải là 90% Công suất hao phí trên đường truyền là: A 10 000 kW B 1000 kW C 100 kW D 10 Kw Câu Một đường dây có điện trở 4Ω dẫn dòng điện xoay chiều pha từ nơi sản xuất đến nơi tiêu dùng Hiệu điện hiệu dụng nguồn điện lúc phát là U = 5000V, công suất điện là 500kW Hệ số công suất mạch điện là cosφ = 0,8 Có bao nhiêu phần trăm công suất bị mát trên đường dây tỏa nhiệt? A 16,4% B 12,5% C 20% D 8% Câu Điện truyền từ máy biến A tới máy hạ B (nơi tiêu thụ) dây dẫn có điện trở tổng cộng là 50Ω Dòng điện trên đường dây là I = 40A Công suất tiêu hao trên đường dây 10% công suất tiêu thụ B Công suất tiêu thụ B là: A PB = 800W B PB = 8kW C PB = 80kW D PB = 800kW Câu Điện trạm phát điện có công suất điện 200KW truyền xa hiệu điện 2KV Số công tơ điện trạm phát và nơi tiêu thụ sau ngày lệch 480KWh thì hiệu suất quá trình truyền tải điện là? A 80% B 85% C 90% D.95% Câu Người ta cần tải công suất 1MW từ nhà máy điện nơi tiêu thụ Dùng công tơ điện đặt biến áp tăng áp và đầu nơi tiêu thụ thì thấy số chúng chênh lệch ngày đêm 216 kW.h Tỷ lệ hao phí chuyển tải điện là bao nhiêu? Coi tốc độ tiêu thụ điện không đổi A 0,9% B 2,16% C 1,8% D 3,6% Loại 3: HIỆU SUẤT THEO DÂY DẪN (15) Bài tập mẫu Câu 1: Người ta cần truyền công suất điện pha 100kW hiệu điện hiệu dụng 5kV xa Mạch điện có hệ số công suất cosφ = 0,8 Muốn cho công suất hao phí trên đường dây không quá 10% thì điện trở đường dây phải có giá trị khoảng nào? A R 16Ω B 16Ω R 18Ω C 10Ω R 12Ω D R 14Ω Câu 2: Người ta truyền tải điện xoay chiều pha từ trạm phát điện cách nơi tiêu thụ 10km Dây dẫn làm kim loại có điện trở suất 2,5.10−8Ωm, tiết diện 0,4cm2, hệ số công suất mạng điện là 0,9 Điện áp và công suất truyền trạm phát điện là 10kV và 500kW Hiệu suất truyền tải điện là A 93,75% B 96,88% C 96,28% D 96,14% Câu 3: Khi thay dây truyền tải điện dây khác cùng chất liệu có đường kính tăng gấp đôi thì hiệu suất tải điện là 91% Hỏi thay dây truyền tải loại dây cùng chất liệu có đường kính tăng gấp ba lần thì hiệu suất truyền tải điện đó là bao nhiêu ? Biết công suất và điện áp nơi sản xuất là không đổi A 94% B 96% C 92% D 95% Câu 4: Một nhà máy phát công suất P không đổi, công suất này truyền đến nơi tiêu thụ dây nhôm với hiệu suất truyền tải là 90% Hỏi tăng đường kính dây nhôm lên gấp đôi thì hiệu suất truyền tải điện đó là bao nhiêu % ? A 95% B 96% C 97,5% D 92,5% Loại 4: HIỆU SUẤT THEO ĐIỆN ÁP Câu 1: Điện trạm phát điện truyền điện áp là 110kV, hiệu suất quá trình truyền tải điện là H=84% Công suất điện truyền giữ không đổi Nếu điện áp đầu đường dây tải tăng lên 220kV thì hiệu suất quá trình truyền tải lúc này là A 96% B 92% C 90% D 98% Câu 2: Điện trạm phát điện truyền điện áp là 10 kV, hiệu suất quá trình truyền tải là 60% Công suất truyền tải giữ không đổi Nếu tăng điện áp hai đầu đường dây tải thành 40kV thì hiệu suất truyền tải là: A 92,5% B 15% C 97,5% D 90% Câu 3: Cùng công suất điện P tải trên cùng dây dẫn Công suất hao phí dùng hiệu điện 400 kV so với dùng hiệu điện 200 kV là: A Lớn lần B Lớn lần C Nhỏ lần D Nhỏ lần Câu 4: Điện trạm phát điện truyền xa với hiệu điện 2KV, hiệu suất quá trình truyền tải là 80% Muốn hiệu suất quá trình truyền tải tăng lên đến 95% thì ta phải A tăng hiệu điện lên đến 4KV B tăng hiệu điện lên đến 8KV C giảm hiệu điện xuống còn 1KV D giảm hiệu điện xuống còn 0,5KV Câu 5: Người ta sử dụng máy tăng áp để truyền công suất P đến nơi tiêu thụ Gọi k là hệ số tăng áp số vòng dây cuộn thứ cấp với cuộn sơ cấp Nếu k = n thì hiệu suất tuyền tải là 91% Hỏi k=2n thì hiệu suất tuyền tải là bao nhiêu phần trăm ? A 93,5 % B 98,25% C 96% D 97,75% Câu 6: Trong quá trình truyền tải điện xa, tăng điên áp nơi phát thêm 200kV thì hiệu suất truyền tải điện tăng từ 80% lên 95% Điện áp nơi phát trước và sau tăng là A 100kV và 300kV B 300kV và 500kV C 200kV và 400kV D 400kV và 600kV Loại 5: SỐ THIẾT BỊ HOẠT ĐỘNG Câu 1(ĐH 2012): Điện từ trạm phát điện đưa đến khu tái định cư đường dây truyền tải pha Cho biết, điện áp đầu truyền tăng từ U lên 2U thì số hộ dân trạm cung cấp đủ điện tăng từ 120 lên 144 Cho đến hao phí trên đường dây, công suất tiêu thụ điện các hộ dân nhau, công suất trạm phát không đổi và hệ số công suất các trường hợp Nếu điện áp truyền là 4U thì trạm phát này cung cấp đủ điện cho A 192 hộ dân B 504 hộ dân C 168 hộ dân D 150 hộ dân Câu 2: Điện truyền tải từ nhà máy phát điện đến nơi tiêu thụ Nếu dùng máy tăng áp có tỉ số vòng N2 N2 dây =4 và =8 thì nơi tiêu thụ đủ điện cho 192 và 198 máy hoạt động Nếu đặt các máy N1 N1 nhà máy điện thì cung cấp đủ điện cho bao nhiêu máy? (16) A 280 B 220 C 250 D 200 Câu 3: Bằng đường dây truyền tải pha, điện từ nhà máy phát điện nhỏ đưa đến khu tái định cư Các kĩ sư tính toán rằng: tăng điện áp truyền từ U lên 2U thì số hộ dân nhà máy cung cấp đủ điện tăng từ 36 lên 144 Biết có hao phí trên đường dây là đáng kể, các hộ dân tiêu thụ điện Điện áp truyền là 3U, nhà máy này cung cấp đủ điện cho A 164 hộ dân B 324 hộ dân C 252 hộ dân D 180 hộ dân Câu 4: Điện đưa từ trạm phát điện đến khu trung cư đường dây truyền tải pha Cho biết điện áp hai đầu truyền giảm từ 2U xuống U thì số hộ dân trạm cung cấp đủ điện giảm từ 140 xuống còn 128 hộ dân Cho tính đến hao phí trên đườn dây, công suất tiêu thụ cá hộ nhau, Công suất trạm phát không đổi và hệ số công suất các trường hợp Nếu điện áp truyền là 4U thì trạm phát điện này cung cấp đủ điện cho A 168 hộ dân B 150 hộ dân C 143 hộ dân D 146 hộ dân Loại 6: ĐỘ GIẢM ĐIỆN ÁP Câu 1: Người ta cần truyền công suất điện 200 kW từ nguồn điện có hiệu điện 5000 V trên đường dây có điện trở tổng cộng 20 Ω Độ giảm trên đường dây truyền tải là: A 40V B 400V C 80V D 800V Câu 2: Người ta cần truyền tải điện từ máy hạ có hiệu điện đầu 200V đến hộ gia đình cách 1km Công suất tiêu thụ đầu máy biến cho hộ gia đình đó là 10kW và yêu cầu độ giảm hiệu điện trên dây không quá 20V Xem hệ số công suất tiêu thụ trên mạch Điện trở dây dẫn phải nào? A R>0,4Ω B R>0,8Ω C R<0,8Ω D R<0,4Ω Câu 3: Một mạch điện là cuộn dây có điện trở r=8 Ω , tiêu thụ công suất 32W với hệ số công suất 0,8 Điện đưa từ máy phát điện xoay chiều pha nhờ dây đẫn có điện trở R=4 Ω Điện áp hiệu dụng hai đầu đường dây máy phát: A 24V B 10 √ V C 12 √ V D 28V Câu 4: Điên truyền xa từ trạm tăng áp tới trạm hạ áp dây dẫn có điện trở 50Ω, hệ số công suất N1 Máy hạ áp có tỉ số vòng dây sơ cấp và thứ cấp =10 Điện áp hiệu dụng và cường độ hiệu dụng N2 cuộn thứ cấp máy hạ áp là 220V và 80A coi máy hạ áp lí tưởng Điện áp hiệu dụng cuộn thứ cấp máy tăng áp là: A 2600V B 2000V C 2200V D 2400V Câu 5: Điện truyền tải từ trạm tăng tới trạm hạ đường dây có điện trở 25Ω Biết điện áp hiệu dụng hai đầu cuộn sơ cấp và thứ cấp hạ là 2500V và 220V Cường độ dòng điện chạy mạch thứ cấp máy hạ là 125A Hiệu suất truyền tải điện là: A 85,3% B 91,0% C 80,5% D 90,1% Câu 6: Công suất hao phí trên đường dây tải là 500W Sau đó người ta mắc vào mạch tụ điện nên hao phí giảm đến cực tiểu 245W Tìm hệ số công suất lúc đầu? A 0,65 B 0,8 C 0,75 D 0,7 (17)