Giải bài 51: Truyền tải điện năng – Máy biến áp

A. Hoạt động khởi động

Tại sao điện năng sau khi được sản xuất ở xí nghiệp sản xuất thủy điện Hòa Bình lại được tăng hiệu điện thế lên 500 kV, trong khi hiệu điện thế sử dụng trong những hộ mái ấm gia đình chỉ có 220V. ?Thiết bị nào giúp ta tăng và giảm hiệu điện thế ? Thiết bị này được sử dụng như thế nào trong đời sống và kĩ thuật ?Trả lời :

Cần tăng hiệu điện thế lên 500kV để giảm hao phí khi truyền tải điện năng.

Bạn đang đọc: Giải bài 51: Truyền tải điện năng – Máy biến áp

Thiết bị giúp ta tăng và giảm hiệu điện thế là máy biến áp. Thiết bị này được sử dụng rất phổ cập trong đời sống và kĩ thuật .

B. Hoạt động hình thành kiến thức

1. Sự hao phí điện năng trên đường dây truyển tải điện

Lập công thức xác lập sự phụ thuộc vào của hiệu suất hao phí ( $ \ mathcal { P } _ { hp } $ ) theo $ \ mathcal { P } $, U và RHoàn thành Kết luận sau :

• Muốn giảm hao phí do toả nhiệt trên đường dây dẫn thì có thể giảm điện trở của dây tải điện; hoặc tăng hiệu điện thế ở hai đầu đường dây.
• Công suất hao phí do toả nhiệt trên đường dây tải điện tỉ lệ thuận với điện trở dây dẫn và tỉ lệ nghịch với bình phương hiệu điện thế đặt vào hai đầu đường dây.

Từ công thức tìm được ở trên, khi cần truyền tải một hiệu suất $ \ mathcal { P } $ xác lập mà muốn giảm hiệu suất hao phí trên đường dây thì hoàn toàn có thể có những những làm nào ?Muốn giảm điện trở của dây dẫn thì có những cách nào ? Trong thực tiễn người ta đã làm cách nào để giảm điện trở của dây dẫn ?Muốn tăng hiệu điện thế đặt vào hai đầu đường dây tải điện trong trong thực tiễn người ta làm cách nào ?Trả lời :Công suất của toàn mạch là : $ \ mathcal { P } = U \ times I USDCông suất hao phí do tỏa nhiệt là : $ \ mathcal { P } _ { hp } = I ^ 2 \ times R = \ frac { ( \ mathcal { P } ) ^ 2 } { U ^ 2 } \ times R = \ frac { R \ times \ mathcal { P } ^ 2 } { U ^ 2 } $

• Muốn giảm hao phí do toả nhiệt trên đường dây dẫn thì có thể giảm điện trở của dây tải điện; hoặc tăng hiệu điện thế ở hai đầu đường dây.
• Công suất hao phí do toả nhiệt trên đường dây tải điện tỉ lệ thuận với điện trở dây dẫn và tỉ lệ nghịch với bình phương hiệu điện thế đặt vào hai đầu đường dây.

Muốn giảm hao phí trên đường dây thì hoàn toàn có thể tăng điện áp U hoặc giảm điện trở R của dây dẫn .Muốn giảm điện trở của dây dẫn, ta cần tăng tiết diện của dây dẫn do điện trở của dây được xác lập theo công thức : USD R = \ rho \ frac { l } { S } $ mà USD l USD không đổi .

Muốn tăng hiệu điện thế đặt vào hai đầu đường dây tải điện trong thực tế người ta sử dụng máy biến áp.

Xem thêm: Lễ vật, cách sắp xếp mâm cúng trong ngày đầy tháng – https://suachuatulanh.org

2. Cấu tạo, nguyên tắc hoạt động và tác dụng làm biến đội hiệu điện thế của máy biến áp

a) Cấu tạo

Hãy quan sát sơ đồ diễn đạt những bộ phận chính của máy biến áp ( Hình 51.1 ) và hoàn thành xong Kết luận sau :Máy biến áp gồm USD … USD bộ phận chính. Hai cuộn dây dẫn có số vòng dây USD … USD, đặt cách điện với nhau. Một lõi USD … USD dùng chung cho cả hai cuộn dây .

b) Nguyên tắc hoạt động

Thí nghiệm : sgk trang 106Hoàn thành những Tóm lại sau :

• Khi đặt vào hai đầu cuộn sơ cấp một hiệu điện thế một chiều thì bóng đèn mắc ở hai đầu cuộn dây thứ cấp $…$.
• Khi đặt vào hai đầu cuộn sơ cấp một hiệu điện thế xoay chiều thì bóng đèn mắc ở hai đầu cuộn dây thứ cấp $…$.
• Nếu đặt vào hai đầu cuộn sơ cấp một hiệu điện thế xoay chiều thì hiệu điện thế xuất hiện ở hai đầu cuộn thức cấp $…$
• Từ kết quả thí nghiệm và các kiến thức đã học, hãy giải thích nguyên tắc hoạt động của máy biến áp.

c) Tác dụng làm biến đổi hiệu điện thế của máy biến áp

Sử dụng những máy biến áp được phân phối, đọc và ghi lại số vòng USD n_1 USD của cuộn sơ cấp và USD n_2 USD của cuộn thứ cấp, rồi thực thi thí nghiệm đohiệu điện thế ở hai đầu cuộn sơ cấp $ U_1 $ và hiệu điện thế ở hai đầu cuộn thứ cấp $ U_2 $ để hoàn thành xong bảng số liệu sau :

	$U_1$	$U_2$	$n_1$	$n_2$
1
2
3
4				.

Dựa vào bảng số liệu trên hãy rút ra nhận xét về mối quan hệ giữa hiệu điện thế U đặt vào hai đầu cuộn dây và số vòng n của những cuộn dây của máy biến áp .

•  Khi đặt vào hai đầu cuộn sơ cấp của máy biến thế một hiệu điện thế $….$ thì ở hai đầu cuộn thứ cấp xuất hiện một hiệu điện thế $…$
• Hiệu điện thế ở hai đầu mỗi cuộn dây tỉ lệ $…$ với số vòng dây của mỗi cuộn.
• Khi hiệu điện thế ở cuộn sơ cấp $…$ hiệu điện thế ở cuộn thứ cấp ta có máy hạ thế. Còn khi hiệu điện thế ở cuộn sơ cấp $…$ hiệu điện thế ở cuộn thứ cấp ta có máy tăng thế.

Trả lờia )

Máy biến áp gồm 2 bộ phận chính. Hai cuộn dây dẫn có số vòng dây khác nhau, đặt cách điện với nhau. Một lõi thép dùng chung cho cả hai cuộn dây.

Xem thêm: Mâm cúng Tạ đất (Đầy Đủ)

b )

• Khi đặt vào hai đầu cuộn sơ cấp một hiệu điện thế một chiều thì bóng đèn mắc ở hai đầu cuộn thứ cấp không sáng.
• Khi đặt vào hai đầu cuộn sơ cấp một hiệu điện thế xoay chiều thì bóng đèn mắc ở hai đầu cuộn thứ cấp phát sáng.
• Nếu đặt vào hai đầu cuộn sơ cấp một hiệu điện thế xoay chiều thì hiệu điện thế xuất hiện ở hai đầu cuộn thứ cấp cũng là hiệu điện thế xoay chiều.

c )

•  Khi đặt vào hai đầu cuộn sơ cấp của máy biến thế một hiệu điện thế xoay chiều thì ở hai đầu cuộn thứ cấp xuất hiện một hiệu điện thế xoay chiều
• Hiệu điện thế ở hai đầu mỗi cuộn dây tỉ lệ thuận với số vòng dây của mỗi cuộn $\frac{U_1}{U_2} = \frac{n_1}{n_2}$
• Khi hiệu điện thế ở cuộn sơ cấp lớn hơn hiệu điện thế ở cuộn thứ cấp ta có máy hạ thế. Còn khi hiệu điện thế ở cuộn sơ cấp nhỏ hơn hiệu điện thế ở cuộn thứ cấp ta có máy tăng thế.

Source: https://suachuatulanh.org
Category : Tư Vấn