Bộ tài liệu phương pháp, bài tập vật lý THPTQG theo 4 cấp độ khó tăng dần 2019 gồm 5 chuyên đề có lời giải chi tiết

CHỦ ĐỀ 20: MÁY BIẾN ÁP VÀ TRUYỀN TẢI ĐIỆN NĂNG.
I. TÓM TẮT LÝ THUYẾT
MÁY BIẾN ÁP
Áp dụng các công thức về biến thế liên quan đến điện áp,
công suất, cường độ dòng điện:
Gọi từ thông biến thiên trong lõi sắt;
điện trở trong của các cuộn dây.
Z L
và r là cảm kháng và
- Ở cuộn sơ cấp nhận điện áp ngoài và tự cảm ứng sinh ra suất
U 1
điện động
nên cuộn sơ cấp đóng vai trò máy thu.
e 1
Ta có: e = U - I r = I .Z = N . .
(1)
1 1 1 1 1 L1 1
- Ở cuộn thứ cấp diễn ra quá trình cảm ứng điện từ sinh ra suất điện động cảm ứng e 2 và tạo ra hiệu
điện thế U 2 ở hai đầu cuộn thứ cấp nên cuộn thứ cấp đóng vai trò máy phát.
Ta có: e = U - I r = I .Z = N . .
( 2)
2 2 2 2 2 L2 2
e U N I
1 1 1 2
- Từ (1) và (2) (3)
e U N I
2 2 2 1
U N
1 1
- Nếu r1 r2 0 thì e U và cuộn thứ cấp để hở (I 0) thì e U k (4)
1 1
2
2 2
U N
Khi k < 1 N N U U : Máy tăng áp
1 2 1 2
Khi k > 1 N > N U U : Máy hạ áp
1 2 1 2
P U I cos
2 2 2 2
- Hiệu suất của máy: H .100% P H.P (5)
2 1
P U I
1 1 1
2 2
U I
1 2
- Nếu điện năng hao phí không đáng kể (P P ) và coi thì: (6)
1 2
1 2
U I
Chú ý:
2 1
U I
2 2
+ Khi P P ; r r & cuộn thứ cấp chỉ có R thì: cos 1; I ; I
1 2 1 2
2 2 1
R k
U2 U2
Ta có: e1 k.e
2
U1 I1r1 k(U2 I2r 2) U1 k U2 r2
R k.R
1
k.R.U
2
k (R + r
2) + r1
2
k .R
Khi đó hiệu suất của máy: H
k
2 (R + r ) + r
2 1
E N
1 1
+ Khi r 0 & cuộn thứ cấp để hở thì: e = U . Áp dụng: E . Lúc này:
1 2 2
1
E N
2 2
2 2 2
Ta có: U U U U = U U
1 r1 L1
r1 1 L 1
E U
1 L1
Trang 1