- Nêu được các bộ phận chính của máy biến thế gồm 2 cuộn dây dẫn có số vòng khác nhau được quấn quanh 1 lõi sắt chung.
- Nêu được công dụng chung của máy biến thế làm tăng hoặc giảm hiệu điện thế theo công thức U1/U2 = n1/n2
- Giải thích được máy biến thế hoạt động được dưới dòng điện xoay chiều mà không hoạt động được với dòng điện 1 chiều Vẽ được sơ đồ lắp đặt máy biến thế-
- Lập được công thức tính năng lượng hao phí do tỏa nhiệt trên đường dây tải điện.
- Nêu được 2 cách làm giảm hao phí điện năng trên đường dây tải điện & lý do vì sao chọn cách tăng hiệu điện thế ở 2 đầu đường dây
MÁY BIẾN THẾ
TRUYỀN TẢI ĐIỆN NĂNG ĐI XA
I. Sự hao phí điện năng trên đường dây truyền tải điện:
1. Tại sao có sự hao phí:
Do có sự tỏa nhiệt trên đường dây tải điện.
2. Công thức tính công suất hao phí do tỏa nhiệt
Ta có: P = UI
-> I = P/U (1)
Mà: Php = I2 R (2)
= P2. R / U2
II. Cách làm giảm hao phí:
- Có 2 cách làm giảm sự hao phí:
+ Tăng hiệu điện thế
+ Giảm R (tốn kém)
Vậy phương pháp hữu hiệu tối ưu đơn giản nhất là tăng hiệu điện thế bằng cách dùng máy biến thế
* Vận dụng:
C4: U1 = 500.000V
U2 = 100.000V
=> U1 > U2
Mà P ~ 1/U2
à P1 < P2 => ít hao phí
III. Cấu tạo và hoạt động của máy biến thế:
1. Cấu tạo:
+ Gồm 2 cuộn dây: cuộn sơ cấp, cuộn thứ cấp có số vòng khác nhau (n1 ¹ n2)
- 1 lõi sắt pha silic chung cho cả 2 cuộn dây
+ Dây và lõi sắt đều được bọc cách điện
2. Hoạt động:
Đặt vào 2 đầu cuộn dây sơ cấp (n1) 1 hiệu điện thế xoay chiều (U1) làm cho lõi sắt bị nhiễm từ, từ trường xuyên qua cuộn thứ cấp (n2) biến thiên làm xuất hiện dòng điện xoay chiều (U2) ở cuộn thứ cấp
IV. Tác dụng làm biến đổi hiệu điện thế của máy biến thế:
- Gọi U1, U2 là hiệu điện thế ở 2 đầu cuộn sơ cấp, thứ cấp; n1, n2 là số vòng dây ta có
U1 / U2 = n1 / n2
- Muốn tăng hay giảm hiệu điện thế ta chỉ việc thay đổi số vòng dây
* U1 > U2 là máy hạ thế
U1 < U2 là máy tăng thế
V. Lắp đặt máy biến thế ở 2 đầu đường dây tải điện:
Dùng máy tăng thế lắp ở 2 đầu đường dây tải để tăng hiệu điện thế
Trước khi đến nơi tiêu thụ dùng máy hạ thế.
* Vận dụng:
C4:
U1 = 220V
U2 = 6V , 3V
n1 = 4.000 vòng
n2 = ?
* Với U2 = 6V
U1 / U2 = n1 / n2 => U1n2 = n1U2
=> n2 = n1. U2 / U1 = 100
* Với U2 = 3V