- Một số bài toán về máy biến áp và truyền tải điện năng Một số bài toán về máy biến áp và truyền tải điện năng. - Câu 1 Một người định cuốn một biến thế từ hiệu điên thế U1 = 110V lên 220V với lõi không phân nhánh, không mất mát năng lượng và các cuộn dây có điện trở rất nhỏ , với số vòng các cuộn ứng với 1,2 vòng/Vôn. - Người đó cuốn đúng hoàn toàn cuộn thứ cấp nhưng lại cuốn ngược chiều những vòng cuối của cuộn sơ cấp. - Khi thử máy với nguồn thứ cấp đo được U2 = 264 V so với cuộn sơ cấp đúng yêu cầu thiết kế, điện áp nguồn là U1 = 110V. - Số vòng dây bị cuốn ngược là:. - 10 D 22 Giải:Gọi số vòng các cuộn dây của MBA theo đúng yêu cầu là N1 và N2. - Gọi n là số vòng dây bị cuốn ngược. - Chọn đáp án B Chú ý: Khi cuộn sơ cấp bị cuốn ngược n vòng thì suất điện động cảm ứn xuất hiện ở các cuộn sơ cấp và thứ cấp lấn lượt là e1 = (N1 – n)e0 – ne0 = (N1 – 2n) e0 với e0 suất điện động cảm ứng xuất hiện ở mỗi vòng dây. - e2 = N2e0 Do đó Câu 2: Một người định quấn một máy hạ áp từ điện áp U1 = 220 (V) xuống U2 =110 (V) với lõi không phân nhánh, xem máy biến áp là lí tưởng, khi máy làm việc thì suất điện động hiệu dụng xuất hiện trên mỗi vòng dây là 1,25 Vôn/vòng. - Người đó quấn đúng hoàn toàn cuộn thứ cấp nhưng lại quấn ngược chiều những vòng cuối của cuộn sơ cấp. - Khi thử máy với điện áp U1 = 220V thì điện áp hai đầu cuộn thứ cấp đo được là 121(V). - Số vòng dây bị quấn ngược là:. - 10 Giải: Gọi số vòng các cuộn dây của MBA theo đúng yêu cầu là N1 và N2. - Chọn đáp án B. - Chú ý: Khi cuộn sơ cấp bị cuốn ngược n vòng thì suất điện động cảm ứng xuất hiện ở các cuộn sơ cấp và thứ cấp lấn lượt là e1 = (N1-n)e0 – ne0 = (N1 – 2n) e0 với e0 suất điện động cảm ứng xuất hiện ở mỗi vòng dây. - e2 = N2e0 Do đó Câu 3 : Một máy biến áp lý tưởng gồm một cuộn sơ cấp và hai cuộn thứ cấp. - Cuộn sơ cấp có n1 = 1320 vòng , điện áp U1 = 220V. - Cuộn thứ cấp thứ nhất có U2 = 10V, I2 = 0,5A. - Cuộn thứ cấp thứ 2có n 3 = 25 vòng, I3 = 1,2A. - Cường độ dòng điện qua cuộn sơ cấp là. - I1 = 0,055A Giải: Dòng điện qua cuộn sơ cấp I1 = I12 + I13. - Cần tăng hiêụ điên thế ở 2 cực của máy phát điện lên bao nhiêu lần để công suất hao phí giảm 100 lần, coi công suất truyền đến tải tiêu thu không đổi. - va khi chưa tăng thi độ giảm điện thế trên đường dây = 15% hiệu thế giữa hai cực máy phát. - Bài giải: Gọi P là công suất nơi tiêu thu, R điện trở đường dây Công suất hao phí khi chưa tăng điện áp. - Độ giảm điện thế trên đường dây khi chưa tăng điện áp (U = I1R = 0,15U1. - Hệ số công suất của mạch điện 0,9. - Điện áp và công suất ở trạm là 10kV và 500kw. - Hiệu suất của của quá trình truyền tải điện là: C 92,28%. - Giải: Gọi ∆P là công suất hao phí trên đường dây. - Hiệu suất H = ∆P = P2. - Chọn đáp án C. - nH Giải: Hiệu suất: H. - Một máy biến áp lí tưởng có hiệu suất bằng 1 được nối vào nguồn điện xoay chiều có điện áp hiệu dụng 5V. - Biết số vòng dây của cuộn sơ cấp và thứ cấp là 100vong và 150 vòng. - Do cuộn sơ cấp có 10 vòng bị quấn ngược nên điện áp thu được ở cuộn thứ cấp là: A. - Gải: Gọi e0 là suất điện động cảm ứng tức thời xuất hiện ở mỗi vòng dây khi biến áp được nối vào nguồn điện xoay chiều. - Suất điện đông tức thời xuất hiện ở cuộn sơ cấp và thứ cấp là e1 = (N1 – 10)e0 – 10e0 = 80e0. - Chọn đáp án B Câu 8: Một học sinh quấn một máy biến áp có số vòng dây cuộn thứ cấp gấp hai lần số vòng dây cuộn sơ cấp. - Khi đặt vào hai đầu cuộn sơ cấp điện áp xoay chiều có giá trị hiệu dụng U thì điện áp hiệu dụng ở hai đầu cuộn thứ cấp để hở là 1,92U Khi kiểm tra thì phát hiện trong cuộn thứ cấp có 40 vòng dây bị quấn ngược chiều so với đa số các vòng dây trong đó. - Bỏ qua mọi hao phí máy biến thế. - Tổng số vòng dây đã được quấn trong máy biến thế này là. - Giải: Gọi N1 là số vòng dây cuộn sơ cấp. - Khi đó số vòng dây cuộn thuwsb cấp N2 = 2N1 Tổng số vòng dây của máy biến thế là 3N1 Theo bài ra ta có:. - N1 = 1000 vòng Do đó Tổng số vòng dây đã được quấn trong máy biến thế này là 3000 vòng. - Đáp án C. - Câu 9 : Có hai máy biến áp lí tưởng (bỏ qua mọi hao phí) cuộn sơ cấp có cùng số vòng dây nhưng cuộn thứ cấp có số vòng dây khác nhau. - Khi đặt điện áp xoay chiều có giá trị hiệu dụng U không đổi vào hai đầu cuộn thứ cấp của máy thứ nhất thì tỉ số giữa điện áp hiệu dụng ở hai đầu cuộn thứ cấp để hở và cuộn sơ cấp của máy đó là 1,5. - Khi đặt điện áp xoay chiều nói trên vào hai đầu cuộn sơ cấp của máy thứ hai thì tỉ số đó là 2. - Khi cùng thay đổi số vòng dây của cuộn thứ cấp của mỗi máy 50 vòng dây rồi lặp lại thí nghiệm thì tỉ số điện áp nói trên của hai máy là bằng nhau. - Số vòng dây của cuộn sơ cấp của mỗi máy là. - 250 vòng Giải: Gọi số vòng dây cuộn sơ cấp là N, cuộn thứ cấp là N1 và N2. - Chọn đáp án A Câu 10.Bằng đương dây truyền tải 1 pha điện năng từ 1 nhà may phát điện dc truyền đen nơi tieu thụ la 1 khu chung cư .ng ta thấy nếu tawnghdt nơi phát từ U lên 2U thì số hộ dân có đủ điện để thiêu thụ tăng từ 80 lên 95 hộ.biết chỉ có hao phí trên đường truyền là dáng kể các hộ dân tiêu thụ điện năng như nhau.nếu thay thế sợi dây trên = sợi siêu dẫn để tải điện thì số hộ dân co đủ điện tiêu thụ là bao nhiêu.công suất nơi phát ko đổi. - A.100 B.110 C.160 D.175 Giải: Gọi công suất điện của nhà máy là P, công suất tiêu thụ của mỗi hộ dân là P0.. - điện trở đường dây tải là R và n là số hộ dân được cung cấp điện khi dùng dây siêu dẫn. - Công suất hao phí trên đường dây : (P = P2 R/U2 Theo bài ra ta có P = 80P0 + P2R/U2 (1). - Câu 11: Người ta truyền tải điện năng đến một nơi tiêu thụ bằng đường dây một pha có điện trở R. - Nếu điện áp hiệu dụng đưa lên hai đầu đường dây là U = 220 V thì hiệu suất truyền tải điện năng là 60%. - Để hiệu suất truyền tải tăng đến 90% mà công suất truyền đến nơi tiêu thụ vẫn không thay đổi thì điện áp hiệu dụng đưa lên hai đầu đường dây bằng bao nhiêu?. - 134,72 V D.146,67 V Bài giải: Gọi P là công suất nơi tiêu thu, R điện trở đường dây Công suất hao phí trên đường dây(P1 = (P +(P1)2. - Chọn đáp án A. - Câu 12 : Trong một giờ thực hành một học sinh muốn một quạt điện loại 180 V - 120W hoạt động bình thường dưới điện áp xoay chiều có giá trị hiệu dụng 220 V, nên mắc nối tiếp với quạt một biến trở. - thì đo thấy cường độ dòng điện hiệu dụng trong mạch là 0,75A và công suất của quạt điện đạt 92,8%. - Gọi R2 là giá trị của biến trở khi quạt hoạt động bình thường khi điện áp U = 220V Khi biến trở có giá tri R1 = 70( thì I1 = 0,75A, P1 = 0,928P = 111,36W P1 = I12R gt. - Câu 13: Bằng đường dây truyền tải một pha, điện năng từ một nhà máy phát điện nhỏ được đưa đến mộtkhu tái định cư. - Các kỹ sư tính toán được rằng: nếu tăng điện áp truyền đi từ U lên 2U thì số hộ dân đượcnhà máy cung cấp đủ điện năng tăng từ 36 lên 144. - Biết rằng chỉ có hao phí trên đường dây là đáng kể;các hộ dân tiêu thụ điện năng như nhau. - Điện áp truyền đi là 3U, nhà máy này cung cấp đủ điện năng cho A. - 164 hộ dân B. - 324 hộ dân C. - 252 hộ dân. - 180 hộ dân Giải: Gọi công suất điện của nhà máy là P, công suất tiêu thụ của mỗi hộ dân là P0.. - điện trở đường dây tải là R và n là số hộ dân được cung cấp điện khi điện áp truyền đi là 3U. - Công suất hao phí trên đường dây : (P = P2 R/U2. - Câu 14: Một máy biến thế lõi đối xứng gồm ba nhánh có tiết diện bằng nhau, hai nhánh được cuốn hai cuộn dây. - Khi mắc cuộn 1 vào một hiệu điện thế xoay chiều có giá trị hiệu dụng là 240V thì cuộn 2 để hở có hiệu điện thế U2. - Giải: Gọi N1 và N2 là số vòng dây của cuộn 1 và cuộn 2. - là độ biến thiên từ thông qua mỗi vòng dây cuộn sơ cấp. - là độ biến thiên từ thông qua mỗi vòng dây cuộn thứ cấp Khi cuộn 1 là cuộn sơ cấp: e1 = N1. - (1) Khi cuộn 2 là cuộn sơ cấp:. - Câu 15: điên năng tiêu thụ ở 1 trạm phát điện được truyền dướ điện áp hiệu dụng là 2kV.công suất 200kw.hiệu số chỉ của công to điện nơi phát và nơi thu sau mỗi ngày đêm chênh lệch 480 kW.h.hiệu suất của quá trinh tải điện là:. - A:94,24% B:76% C:90% D:41,67% Giải: Công suất hao phí (P. - Cần phải tăng điện áp của nguồn lên bao nhiêu lần để giảm công suất hao phí trên đường dây 100 lần nhưng vẫn đảm bảo công suất nơi tiêu thụ nhận được là không đổi. - Biết điện áp tức thời u cùng pha với dòng điện tức thời i và ban đầu độ giảm điện áp trên đường dây bằng 10% điện áp của tải tiêu thụ. - Bài giải: Gọi P là công suất nơi tiêu thu, R điện trở đường dây Công suất hao phí khi chưa tăng điện áp và khi tăng điện áp (P1. - Độ giảm điện áp trên đường dây khi chưa tăng điện áp (U = 0,1(U1-(U. - Câu 17: Một máy biến thế có số vòng cuộn sơ cấp gấp 10 lần cuộn thứ cấp. - Hai đầu cuộn sơ cấp mắc vào nguồn xoay chiều có điện áp hiệu dụng U1 = 220V. - Điện trở của cuộn sơ cấp là r1 ( 0 và cuộn thứ cấp r2 ( 2Ω. - Khi hai đầu cuộn thứ cấp mắc với điện trở R = 20Ω thì điện áp hiệu dụng giữa hai đầu cuôn thứ cấp bằng bao nhiêu?. - Giải: Điện áp hiệu dụng giữa hai đầu cuộn thứ cấp để hở: U2 = U1/10 = 22V =E2. - Cường độ dòng điện qua cuộn thứ cấp khi nối với điên trở R: I2 = E2/(R +r2. - 1A Khi đó điện áp hiệu dụng giữa hai đầu cuôn thứ cấp U’2 = I2R = 20V. - Câu 18: Một máy biến thế có số vòng cuộn sơ cấp bằng 10 lần số vòng cuộn thứ cấp.Mắc hai đầu cuộn sơ cấp vàonguồn điện xoay chiều có hiệu điện thế hiệu dụng là U1=220V. - Điện trở cuộn sơ cấp là r1=0. - và cuộn thứ cấp là r2=2. - .Nếu nối mạch thứ cấp với điện trở R=20. - thì hiệu suất của máy biến thế là:. - H=0,81 Hiệu suất của máy biến thế chính là hiệu suất của nguồn điện E2. - Câu 19: Đặt vào hai đầu cuộn sơ cấp cưa một máy biến áp lí tượng một điện áp xoay chiều có giá trị không đổi thì hiệu điện thế hiệu dụng giữa hai đầu mạch thứ cấp khi để hở là 100V.Ở cuộn sơ cấp ,khi ta giảm bớt đo n vòng dây thì hiệu điện thế hiệu dụng giữa hai đầu mạch thứ cấp khi để hở là U;nếu tăng n vòng dây ở cuộn sơ cấp thì hiệu điện thế hiệu dụng giữa hai đầu mạch thứ cấp khi để hở là U/2.Gía trị của U là:. - Giải: Gọi điên áp hiệu dụng đặt vào cuộn sơ cấp là U1, số vòng dây cuộn sơ cấp và thứ cấp là N1 và N2