Bài 16. Truyền tải điện năng. Máy biến áp

Vật lý 12 - bài 16
1
Nhiệt Liệt Chào Mừng Các Thầy, Cô Và Các Em Học Sinh Đến Với Tiết Học Ngày Hôm Nay-
Vật lý 12 - bài 16
2
Bài 16: TRUYỀN TẢI ĐIỆN NĂNG- MÁY BIẾN ÁP
I/ Bài toán truyền tải điện năng đi xa.
II/Máy biến áp.
III/ Ứng dụng của máy biến áp
Vật lý 12 - bài 16
3
I-BÀI TOÁN VỀ TRUYỀN TẢI ĐIỆN NĂNG
-Gọi P là công suất máy phát điện, U là điện áp giữa 2 cực của máy, I là cường độ dòng điện trong dây dẫn.
-Ta có:
-Gọi Php là công suất hao phí trên đường dây do sự toả nhiệt, R là điện trở của dây
Ta có:





Vật lý 12 - bài 16
4

Thảo luận các cách làm giảm sự hao phí?và chỉ ra thuận lợi, khó khăn của từng cách?

Giảm điện trở R của dây dẫn
(rất tốn kém).
Tăng điện áp U khi truyền tải điện

Vật lý 12 - bài 16
5
II-MÁY BIẾN ÁP

*Máy biến áp là những thiết bị có khả năng biến đổi điện áp (xoay chiều).

Vật lý 12 - bài 16
6
1-Cấu tạo và nguyên tắc của máy biến áp:
a) Cấu tạo
-Lõi biến áp: là khung sắt non
có pha silic, gồm nhiều lá mỏng
ghép cách điện.
-Hai cuộn dây cảm ứng:có số vòng
khác nhau, có điện trở nhỏ, độ tự cảm lớn, quấn trên 2 cạnh đối diện của khung.
+Cuộn sơ cấp D1 có N1 vòng,nối với nguồn xoay chiều.
+Cuộn thứ cấp D2 có N2 vòng,nối với tải tiêu thụ.
Vật lý 12 - bài 16
7
b) Nguyên tắc hoạt động.
Dựa vào các kiến thức đã học về hiện tượng cảm ứng điện từ ở lơp 11, hãy giải thích nguyên tắc hoạt động của máy biến áp?
Máy hoạt động dựa trên hiện tượng cảm ứng điện từ.
Điện áp giữa 2 đầu của cuộn sơ cấp và thứ cấp có cùng tần số.
Vật lý 12 - bài 16
8
2-Khảo sát thực nghiệm một máy biến áp
a-Trường hợp mạch thứ cấp hở (không tải)(I2 = 0)
Lần lượt thay đổi số vòng và đo điện áp 2 cuộn ta có kết quả: +Đặc tính biến áp:
A1
~
Vật lý 12 - bài 16
9
*Tỉ số điện áp hiệu dụng ở 2 đầu cuộn thứ cấp và sơ cấp luôn bằng tỉ số các vòng dây của 2 cuộn đó.
-Nếu

U2 > U1 : là máy tăng áp
-Nếu

U2Vật lý 12 - bài 16
10

+Khảo sát công suất:

Ở chế độ không tải máy biến áp có tiêu thụ điện năng không?
*Mạch thứ cấp hở: I2 = 0 thì I1 rất nhỏ (coi như =0)
*Vậy ở chế độ không tải máy biến áp không tiêu thụ điện năng .
Vật lý 12 - bài 16
11
b/Trường hợp có tải:(I2 0 )
Trên cả 2 cuộn đều có dòng điện
*Tìm tỉ số cđdđ và tỉ số điện áp rồi suy ra tỉ số vòng dây? Nhận xét?


* Tỉ số cường độ dòng điện hiệu dụng ở mạch thứ cấp và sơ cấp bằng nghịch đảo tỉ số các vòng dây.

Vật lý 12 - bài 16
12
*Chú ý: Các hệ thức của máy biến áp ở trên là gần đúng trong thực tế.
III-ỨNG DỤNG CỦA MÁY BIẾN ÁP
-Truyền tải điện năng:
Máy phát điện =>máy tăng áp=> đường dây cao áp=> máy hạ áp=> nơi tiêu thụ
-Nấu chảy kim loại, hàn điện:
Máy hàn có N2 << N1 => I2 >> I1 => nhiệt độ ở mối hàn rất cao => nóng chảy kim loại.
Vật lý 12 - bài 16
13
Vật lý 12 - bài 16
14
Trong việc truyền tải điện năng đi xa , biện pháp để giảm công suất hao phí trên đường dây tải điện là :
Chọn dây có điện trở suất lớn.
Giảm tiết diện dây dẫn.
Tăng điện áp nơi truyền đi.
Tăng chiều dài của dây.
Vật lý 12 - bài 16
15
Để giảm công suất hao phí trên đường dây tải điện n lần , trước khi truyền tải, điện áp phải được :
Giảm đi n lần
Tăng lên n2 lần.
Giảm đi n2 lần.
Tăng lên lần
Vật lý 12 - bài 16
16



Một máy biến áp, cuộn sơ cấp có 1000 vòng được mắc vào mạng điện xoay chiều có điện áp hiệu dụng 220 V , khi đó điện áp hiệu dụng cuộn thứ cấp để hở là 484V, bỏ qua mọi hao phí.Số vòng của cuộn thứ cấp là:
A.2500
B.1100
C.2000
D.2200

Vật lý 12 - bài 16
17
Xin Cảm Ơn Sự Có Mặt Của Các Thầy, Cô Và Các Em Học Sinh -
Xin Chào
Hẹn Gặp Lại