Bài 37: Máy biến thế

Tóm tắt lý thuyết

2.1. Cấu tạo và hoạt động của máy biến thế:

2.1.1. Cấu tạo:

  • Các bộ phận chính của một máy biến thế, gồm có:
    • Hai cuộn dây dẫn có số vòng khác nhau, đặt cách điện với nhau.
    • Một lõi sắt (hay thép) có pha Silic gồm nhiều lá mỏng ghép cách điện với nhau.

2.1.2. Hoạt động:

Khi đặt hiệu điện thế xoay chiều vào hai đầu cuộn sơ cấp của máy biến thế thì ở hai đầu cuộn thứ cấp xuất hiện hiệu điện thế xoay chiều.

Máy biến áp

2.2. Tác dụng làm biến đổi hiệu điện thế của máy biến thế

  • Hiệu điện thế ở hai đầu mỗi cuộn dây của máy biến thế tỉ lệ với số vòng dây của mỗi cuộn
  • Gọi N1 là số vòng dây và hiệu điện thế đặt vào hai đầu cuộn sơ cấp.
  • N2 Là số vòng dây và hiệu điện thế ở hai đầu cuộn thứ cấp.

k = \(U_1\over U_2\) = \(N_1 \over N_2\)

  • Ta có : \(N_1 \over N_2\) (gọi là hệ số máy biến thế)
  • Nếu k > 1 (tức U1>U2 hay N1>N2) là máy hạ thế.
  • Nếu k < 1 (tức U12 hay N12 ) là máy tăng thế.

2.3. Vai trò của máy biến thế trong truyền tải điện năng đi xa

  • Máy biến thế là thiết bị dùng để tăng hoặc giảm hiệu điện thế của dòng điện xoay chiều.
  • Để giảm hao phí trên đường dây tải điện, cần có hiệu điện thế rất lớn (hàng trăm ngàn vôn) ta dùng máy tăng thế. Đến nơi sử dụng điện lại chỉ cần hiệu đện thế thích hợp (220V) ta dùng máy hạ thế. Chính vì vậy máy biến thế có vai trò rất quan trọng trong việc truyền tải điện năng đi xa.
  • Lưu ý: Máy biến thế chỉ có thể hoạt động được với dòng điện xoay chiều và không hoạt động được với dòng điện một chiều.

Bài tập minh họa



Bài 1

Cuộn sơ cấp của máy biến thế có 4 400 vòng, cuộn thứ cấp có 240 vòng. Khi đặt vào hai đầu cuộn sơ cấp một hiệu điện thế xoay chiều 220V thì ở hai đầu dây cuộn thứ cấp có hiệu điện thế là bao nhiêu ?

Hướng dẫn giải:

Áp dụng công thức \(N_1 \over N_2\) = \(U_1\over U_2\) suy ra hiệu điện thế của cuộn thứ cấp là U2= \(U_1. N_2 \over N_1 \) = \(240.220 \over 4400\) = 12V

Bài 2

Một máy biến thế có hiệu điện thế cuộn sơ cấp là 220V, số vòng cuộn sơ cấp là 500vòng, hiệu điện thế cuộn thứ cấp là 110V. Hỏi số vòng của cuộn thứ cấp là bao nhiêu vòng?

Hướng dẫn giải:

Ta có: N1=500 vòng U1=220 V

N2= ? vòng U2=110 V

Công thức \(N_1 \over N_2\) = \(U_1\over U_2\) suy ra số vòng của cuộn thứ cấp là N2= \(N_1. U_2 \over U_1 \) = \(500.110 \over 220\) = 250vòng