Bài 37. Máy biến thế

1/ Muốn vận chuyển điện năng từ nhà máy điện đến nơi tiêu thụ người ta dùng phương tiện gì?
Hệ thống đường dây tải điện
2/ Khi truyền tải điện năng đi xa như vậy có những ưu điểm gì?
Ưu: nhanh, gọn, đảm bảo môi trường, giá thành rẻ.
Nhược: có hao hụt, mất mát dọc đường do có một phần điện năng bị hao phí tỏa nhiệt trên dây
3/ Muốn làm giảm hao phí trên đường dây tải điện người ta dùng dụng cụ gì?
Dùng máy biến thế.
Công suất hao phí do tỏa nhiệt trên đường dây tải điện tỉ lệ nghịch với bình phương hiệu điện thế đặt vào hai đầu đường dây.
Một vài loại máy biến thế.
Máy biến thế trong công nghiệp
Máy biến thế trong gia đình
Cấu tạo và hoạt động của máy biến thế như thế nào?
I. Cấu tạo và hoạt động của máy biến thế.
1. Cấu tạo:
Quan sát một máy biến thế nhận biết những bộ phận chính của nó.
Học SGK
Cuộn cho dòng điện đi vào: CUỘN SƠ CẤP
Cuộn cho dòng điện đi ra: CUỘN THỨ CẤP
I. Cấu tạo và hoạt động của máy biến thế.
1. Cấu tạo:
Đèn có sáng. Vì khi đặt vào hai đầu cuộn sơ cấp 1 HĐT xoay chiều thì tạo ra trong cuộn dây đó 1 dòng điện xoay chiều. - Lõi sắt S bị nhiễm từ trở thành NC có từ trường biến thiên; số đường sức từ xuyên qua tiết diện S của cuộn thứ cấp biến thiên, do đó trong cuộn thứ cấp xuất hiện dòng điện cảm ứng xoay chiều, làm đèn sáng
2. Nguyên tắc hoạt động:
Thí nghiệm kiểm tra
I. Cấu tạo và hoạt động của máy biến thế.
1. Cấu tạo:
số đường sức từ xuyên qua tiết diện cuộn dây thứ cấp cũng luôn phiên tăng giảm. Kết quả trong cuộn thứ cấp xuất hiện dòng điện xoay chiều. Một dòng điện xoay chiều phải do một hiệu điện thế xoay chiều gây ra. Bởi vậy hai đầu cuộn thứ cấp có một hiệu điện thế xoay chiều
2. Nguyên tắc hoạt động:
Khi đặt vào 2 đầu cuộn dây sơ cấp một dòng điện xoay chiều, từ trường trong lõi sắt luôn phiên tăng giảm,
I. Cấu tạo và hoạt động của máy biến thế.
1. Cấu tạo:
2. Nguyên tắc hoạt động:
3. Kết luận:
Khi đặt một hiệu điện thế xoay chiều (U1) vào hai đầu cuộn sơ cấp (L1) của máy biến thế thì ở hai đầu của cuộn thứ cấp (L2) xuất hiện hiệu điện thế xoay chiều (U2)
I. Cấu tạo và hoạt động của máy biến thế.
1. Quan sát thí nghiệm
II. Tác dụng làm biến đổi hiệu điện thế của máy biến thế
Tính tỉ số U1/ U2
đọc số vòng dây ghi ở mỗi cuộn dây
đọc hiệu điện thế xoay chiều U1 đặt vào cuộn sơ cấp
Đọc số chỉ của vôn kế mắc ở cuộn thứ cấp (U2)
Tính tỉ số n1/n2
So sánh tỉ số
I. Cấu tạo và hoạt động của máy biến thế.
1. Quan sát thí nghiệm
II. Tác dụng làm biến đổi hiệu điện thế của máy biến thế
2. Kết luận:
Khi hiệu điện thế ở cuộn sơ cấp lớn hơn hiệu điện thế ở cuộn thứ cấp (U1 > U2) ta có máy hạ thế, còn khi U1 < U2 ta có máy tăng thế.
Tỉ số giữa hiệu điện thế ở hai đầu các cuộn dây của máy biến thế bằng tỉ số giữa số vòng dây của các cuộn dây tương ứng
I. Cấu tạo và hoạt động của máy biến thế.
II. Tác dụng làm biến đổi hiệu điện thế của máy biến thế
III. Lắp đặt máy biến thế ở hai đầu đường dây tải điện
Tăng thế
Hạ thế
Hạ thế
Hạ thế
I. Cấu tạo và hoạt động của máy biến thế.
II. Tác dụng làm biến đổi hiệu điện thế của máy biến thế
III. Lắp đặt máy biến thế ở hai đầu đường dây tải điện
IV. Vận dụng:
Cho biết:
U1 = 220V
n1 = 4000 vòng
U2 = 6V n2 = ?
U2’ = 3V n2’ = ?
Số vòng của các cuộn dây:
Thay số:
Cuộn 6V có n2 = 109 vòng
Cuộn 3V có n2’ = 54 vòng
1) Điều nào sau đây là ĐÚNG khi nói tới cấu tạo của máy biến thế.
Biến thế có 2 cuộn dây có số vòng khác nhau.
b) Biến thế có thể chỉ có một cuộn dây.
c) Cuộn sơ cấp của biến thế mắc vào nguồn điện, cuộn thứ cấp mắc với tải tiêu thụ.
d) a và c đúng.
e) Cả ba câu a, b, c đều đúng.
d) a và c đúng.
2) Máy biến thế dùng để:
giữ cho hiệu điện thế ổn định, không đổi
giữ cho cường độ dòng điện ổn định, không đổi
làm tăng hoặc giảm cường độ dòng điện
làm tăng hoặc giảm hiệu điện thế.
làm tăng hoặc giảm hiệu điện thế.
3) Vì sao không thể dùng dòng điện một chiều không đổi để chạy máy biến thế
Dòng điện một chiều, không tạo ra từ trường không đổi. Do đó số đường sức từ xuyên qua tiết diện của cuộn thứ cấp không đổi. Kết quả là trong cuộn thứ cấp không có dòng điện cảm ứng.
Tại sao mỏ hàn nóng nhanh như thế?
Với cuộn sơ cấp vài nghìn vòng, cuộn thứ cấp có vài vòng nhưng có tiết diện lớn.
Ví dụ: Một mỏ hàn Đức loại CFN3614 có cuộn sơ cấp 4400 vòng, cuộn thứ cấp có 2 vòng, công suất của máy là 100W.
Dựa vào công thức tính được U2 = 0,1V suy ra cường độ dòng điện trong cuộn thứ cấp là I = P/U = 100/0,1 = 1000A. Với dòng điện lớn như vậy nên máy nóng tức thời.
Tùy theo tính năng từng loại máy mà 2 cuộn dây có số vòng khác nhau.
Máy biến thế ngoài tính năng tăng giảm hiệu điện thế xoay chiều còn tính năng quan trọng khác là làm biến đổi cường độ dòng điện. Cường độ dòng điện trong cuộn sơ cấp, thứ cấp tỉ lệ nghịch với số vòng dây theo công thức.
Với: I1 là dòng điện cuộn sơ cấp
I2 là dòng điện cuộn thứ cấp
Máy biến thế có ký hiệu là
Xem kiến thức bài: Máy phát điện và Máy biến thế
Chuẩn bị phiếu thực hành - Trả lời sẵn các câu hỏi ở SGK trang 104 vào phiếu thực hành.