Bài 16. Truyền tải điện năng. Máy biến áp

MÁY BiẾN ÁP
V
Ậ
T
L
Í
CHÀO MỪNG CÁC THẦY CÔ GIÁO
TỚI DỰ GIỜ THĂM LỚP 12A2
Tiết 28-.MÁY BIẾN ÁP - TRUYỀN TẢI ĐIỆN
+ Máy biến áp là gì?
+ Vì sao trong hệ thống truyền tải dòng điện xoay chiều đi xa không thể thiếu máy biến áp?
MỘT SỐ HÌNH ẢNH NHÀ MÁY PHÁT ĐIỆN Ở NƯỚC TA
Nhà máy thủy điện Hòa Bình
Nhà máy thủy điện Hòa Bình
Nhà máy thủy điện SÊ SAN 3A
MỘT SỐ HÌNH ẢNH NHÀ MÁY PHÁT ĐIỆN Ở NƯỚC TA
HÌNH ẢNH MÁY BIẾN ÁP
Tiết 28. MÁY BIẾN ÁP- TRUYỀN TẢI ĐIỆN
I- MÁY BIẾN ÁP.
Công dụng của máy biến áp làm gì?
Máy biến áp là thiết bị hoạt động dựa trên hiện tượng cảm ứng điện từ, dùng để biến đổi điện áp xoay chiều mà không làm thay đổi tần số của dòng điện.
Em hãy nêu cấu tạo của máy biến áp?
R
Cuộn sơ cấp
Cuộn thứ cấp
R
Cuộn sơ cấp
Cuộn thứ cấp
Tiết 28. MÁY BIẾN ÁP- TRUYỀN TẢI ĐIỆN
I- MÁY BIẾN ÁP.
1. Cấu tạo và nguyên tắc của máy biến áp.
Khung từ
I- MÁY BIẾN ÁP.
U1
D1
D2
U2
1. Cấu tạo và nguyên tắc của máy biến áp.
a- Cấu tạo:
- Khung từ: được làm bằng sắt có pha silic, gồm nhiều lá thép mỏng ghép sát, cách điện với nhau để giảm hao phí do dòng điện phu cô.
+Cuộn dây thứ cấp D2: có số vòng dây N2 nối với các tải tiêu thụ điện, có HĐT U2.
Tiết 28. MÁY BIẾN ÁP- TRUYỀN TẢI ĐIỆN
- Hai cuộn dây:
+ Cuộn dây sơ cấp D1 : có số vòng dây N1 nối với nguồn điện có HĐT U1.
Ký hiệu MBA trong mạch điện
N1
N2
Cuộn dây sơ cấp
Cuộn dây thứ cấp
Khung từ
Tiết 28. MÁY BIẾN ÁP- TRUYỀN TẢI ĐIỆN
Em hãy nêu hoạt động của máy biến áp?
BA PHA
Ho?t d?ng c?a m�y bi?n �p.
Từ thông biến thiên qua cuộn dây thứ cấp.
Dòng điện cảm ứng ở cuộn dây thứ cấp.
Hoạt động của máy biến áp
I- MÁY BIẾN ÁP.
1. Cấu tạo và nguyên tắc của máy biến áp.
a- Cấu tạo:
b- Nguyên tắc hoạt động của MBA:
- Nếu đặt một điện áp xoay chiều có tần số f ở hai đầu cuộn sơ cấp, thì gây ra sự biến thiên từ thông trong hai cuộn dây. Gọi từ thông của một vòng dây là: = 0cost
Tiết 28. MÁY BIẾN ÁP- TRUYỀN TẢI ĐIỆN
- Từ thông qua cuộn sơ cấp và thứ cấp: 1 = N10cost
2 = N20cost
- Trong cuộn thứ cấp xuất hiện suất điện động cảm ứng e2:
Suất điện cảm ứng trong cuộn dây thứ cấp ?
Kết luận: Trong cuộn dây thứ cấp có suất điện động cảm ứng e2, có tần số bằng tần số của cuộn sơ cấp.
I- MÁY BIẾN ÁP.
1. Cấu tạo và nguyên tắc của máy biến áp.
2. Sự biến đổi điện áp và cường độ dòng điện qua MBA.
Nếu bỏ qua điện trở của cuộn dây sơ cấp và thứ cấp r1 = r2 0
thì sđđ cảm ứng của mỗi vòng dây tỉ lệ với số vòng dây của hai
cuộn dây E1  U1 và E2  U2:
Khi nào MBA là máy tăng áp hoặc máy hạ áp?
- Nếu N2 > N1 thì U2 > U1  máy tăng áp.
-Nếu N2 < N1 thì U2 < U1  máy hạ áp.
Tiết 28. MÁY BIẾN ÁP- TRUYỀN TẢI ĐIỆN
Nếu máy biến áp có hiệu suất 100%, thì HĐT và cường độ dòng điện của cuộn dây sơ cấp và thứ cấp có quan hệ với nhau như thế nào?
+ E1, E2: sđđ hiệu dụng của hai cuộn dây.
+ N1, N2: số vòng dây của hai cuộn dây.
+ U1, U2: HĐT hiệu dụng của hai cuộn dây.
I- MÁY BIẾN ÁP.
1. Cấu tạo và nguyên tắc của máy biến áp.
2. Sự biến đổi điện áp và cường độ dòng điện qua máy biến áp.
Nếu hiệu suất của máy biến áp 100% (công suất đầu
vào bằng công suất đầu ra) thì P1 = P2
Kết luận: máy biến áp làm tăng điện áp lên bao nhiêu
lần thì làm giảm cường độ dòng điện đi bấy nhiêu lần và ngược lại.
Tiết 28. MÁY BIẾN ÁP- TRUYỀN TẢI ĐIỆN
Quan hệ giữa điện áp và cường độ dòng điện của cuộn dây sơ cấp và thứ cấp?
Công thức
máy biến áp
MỘT SỐ HÌNH ẢNH TRUYỀN TẢI ĐIỆN NĂNG ĐI XA.
Trong quá trình truyền tải điện năng đi xa làm thế nào để giảm được hao phí điện năng ?
II- TRUYỀN TẢI ĐIỆN.
Nhà máy điện
Nơi tiêu thụ
U
R/2
R/2
- Công suất phát ra từ nhà máy:
P= U.I. cos
- Công suất hao phí do toả nhiệt trên đường dây:
Có mấy cách làm giảm được công suất hao phí khi truyền tải điện?
Muốn giảm P có 2 cách:
+ Giảm R =l/S bằng cách tăng tiết diện dây dẫn S(tốn kém).
Tiết 28. MÁY BIẾN ÁP- TRUYỀN TẢI ĐIỆN
Nguyên nhân làm giảm công suất điện khi truyền tải điện?
+ Tăng Uphát bằng máy biến áp (rễ thực hiện) chỉ cần tăng U lên 10 lần thì P giảm 100 lần.
+ Hiệu suất của quá trình truyền tải điện:
+ P: công suất hao phí.
+ R: điện trở của dây dẫn.
+ P: công suất điện truyền đi.
+ U: HĐT truyền đi.
+ I: Cường độ dòng điện.
+ Cos: hệ số công suất của mạch.
MÁY
HẠ
ÁP
MÁY
HẠ
ÁP
MÁY
PHÁT
ĐIỆN
MÁY
TĂNG
ÁP
Dường dây cao thế
10kV
200kV hoặc 500 kV
5kV
220V
Tiết 28. MÁY BIẾN ÁP- TRUYỀN TẢI ĐIỆN
II- TRUYỀN TẢI ĐIỆN.
+ Sơ đồ truyền tải và phân phối điện năng.
Khu dân cư
Em hãy nêu sơ đồ truyền tải và
phân phối điện năng?
Sơ đồ máy hàn điện
I1
I2
N1
N2
+ Nếu N1>>N2  U1 >> U2 thì I2>>I1 do đó nhiệt lượng tỏa ra lớn Q=I2Rt => Hình thành mối hàn.
R
Tiết 28. MÁY BIẾN ÁP- TRUYỀN TẢI ĐIỆN
Em hãy giải thích cấu tạo máy hàn điện?
+ Công thức máy biến áp:
LIOA
LIOA
Các máy biến áp (ổn áp) thường dùng trong gia đình.
+ Em hãy giải thích hoạt động của máy ổn áp?
+ Ổn áp = hằng số.

+ U2 không đổi và N1 cố định, khi U1 tăng hoặc giảm thì N2 giảm, tăng.
LỊCH SỬ CỦA MÁY BIẾN ÁP
+ Năm 1831: Michael Faraday phát hiện ra hiện tượng dòng điện tạo ra từ trường và ngược lại, sự biến thiên từ trường cũng tạo ra dòng điện (định luật cảm ứng điện từ).
+ Năm 1891: Máy biến áp Tesla được chế tạo bởi Nikola Tesla, có khả năng tạo ra dòng điện xoay chiều với tần số và hiệu điện thế cao.
Michael Faraday
(1791-1867)- người Anh
Nhà Vật lý và Hóa học
Nổi tiếng về điện từ, cảm ứng điện từ và định luật Faraday
Nikola Tesla
(1899-1943) Ngu?i Nam Tu
Nh� v?t l� n?i ti?ng v? di?n t? v� l� cha d? c?a m�y bi?n th? Tesla
- Những giải pháp giảm điện năng hao phí trên đường dây tải điện, trong đó tăng áp là biện pháp hiệu quả nhất.
Hướng dẫn về nhà
- Học thuộc: định nghĩa, cấu tạo và nguyên tắc hoạt động của máy biến áp .
- Công thức máy biến áp:
Tiết 28. MÁY BIẾN ÁP- TRUYỀN TẢI ĐIỆN
Công suất hao phí khi truyền
tải điện:
Bài tập 1
Chọn phát biểu sai: Trong quá trình truyền tải điện năng đi xa, công suất hao phí :
A. tỉ lệ với chiều dài đường dây tải điện.
B. tỉ lệ nghịch với bình phương điện áp giữa hai đầu dây ở trạm phát điện.
C. tỉ lệ với bình phương công suất truyền đi.
D. tỉ lệ với thời gian truyền điện.
Sai
Bài tập 2
Câu 2: Chọn câu sai.
Máy biến áp:
A. Hoạt động dựa vào hiện tượng cảm ứng điện từ.
B. Lõi thép gồm các lá thép mỏng để hạn chế dòng điện Phu-cô.
C. Có tần số dòng điện xoay chiều ở hai cuộn dây bằng nhau.
D. Có thể biến đổi điện áp của dòng điện không đổi
Đúng
Đúng
Đúng
Sai
Câu 3: Chọn câu đúng.
Dòng điện xoay chiều trong hai cuộn dây của máy biến áp
Bài tập 3
A. Chạy trực tiếp từ cuộn sơ cấp sang cuộn thứ cấp.
B. Có tần số thay đổi theo thời gian.
C. Cường độ hiệu dụng tăng lên ba lần nếu điện áp hiệu dụng giảm ba lần.
D. Có cường không đổi theo thời gian.
ĐÚNG
SAI
SAI
SAI
Câu 4: Hai cuộn dây của một máy biến áp lí tưởng có số vòng cuộn sơ cấp là 200 vòng và cuộn thứ cấp là 600 vòng. Nối hai đầu cuộn sơ cấp vào nguồn điện xoay chiều có U=12V thì điện áp ở hai đầu cuộn thứ cấp là:

Bài tập 4
A. 4V.
B. 36V.
C. 24V.
D. 12V.
SAI
SAI
SAI
ĐÚNG
Ta có:
Bài tập 5
Một máy biến áp lí tưởng cung cấp một công suất 4kW dưới một điện áp hiệu dụng 110V. Biến áp đó nối với đường dây tải điện có điện trở là 2.
a- Tính cường độ hiệu dụng trên đường dây tải điện.
b- Tính độ sụt thế trên đường dây tải điện.
c- Tính điện áp hiệu dụng ở cuối đường dây tải điện.

d- Xác định công suất tổn hao trên đường dây đó.
e- Tính hiệu suất truyền tải điện.
g- Muốn hiệu suất truyền tải điện là 90% thì phải tăng U bằng bao nhiêu.
Bài tập về nhà
Làm các bài tập 1,2;3;4;5;6 Trang 172SGK;
Bài tập 16.1 đến 16.6 SBTVL12
Cảm ơn quý thầy cô
đã đến dự giờ thăm lớp.