Bài giảng môn Vật lí Lớp 12 - Bài 16: Truyền tải điện năng máy biến áp

chµo mõng c¸c thÇy c« gi¸o 
vÒ dù tiÕt häc h«m nay 
n¨m häc 2008-2009 
MỘT SỐ HÌNH ẢNH VỀ PHÂN PHỐI ĐIỆN NĂNG 
Làm sao giảm tối đa hao phí điện năng khi tải đi xa ? 
TRUYỀN TẢI ĐIỆN NĂNG 
MÁY BIẾN ÁP 
Bài 16 
NỘI DUNG 
I. BÀI TOÁN VỀ TRUYỀN TẢI ĐIỆN NĂNG ĐI XA 
III. ỨNG DỤNG CỦA MÁY BIẾN ÁP 
II. MÁY BIẾN ÁP 
Bài 16 TRUYỀN TẢI ĐIỆN NĂNG. MÁY BIẾN ÁP 
I. BÀI TOÁN TRUYỀN TẢI ĐIỆN NĂNG ĐI XA. 
P phát : Công suất điện cần truyền tải đi. 
U phát : điện áp hai đầu nguồn. 
r: tổng điện trở dây dẫn. 
Xác định công suất hao phí trên đường dây? 
Công suất hao phí trên đường dây: 
Sơ đồ truyền tải điện: 
Dựa vào công thức tính hao phí trên đường dây, hãy nêu cách làm giảm hao phí này? 
Giảm hao phí: 	+ Giảm điện trở dây dẫn. 
	+ Tăng điện áp nơi phát. 
Bài 16 TRUYỀN TẢI ĐIỆN NĂNG. MÁY BIẾN ÁP 
- Kết luận : Trong quá trình truyền tải điện năng đi xa ta phải sử dụng máy biến áp. 
Moät soá hình aûnh veà maùy bieán áp 3 pha 
Moät soá hình aûnh veà maùy bieán áp 1 pha 
Máy biến áp là những thiết bị có khả năng bến đổi điện áp (xoay chiều). 
II. MÁY BIẾN ÁP 
1/ Cấu tạo và nguyên tắc hoạt động của máy biến áp. 
+ Lõi biến áp là khung sắt non có pha silíc. 
a) Cấu tạo : 
+ Hai cuộn dây: 
 - Cuộn nối với nguồn gọi là cuộn sơ cấp 
 - Cuộn nối với mạch ngoài gọi là cuộn thứ cấp. 
Kí hiệu máy biến áp 
Bài 16 TRUYỀN TẢI ĐIỆN NĂNG. MÁY BIẾN ÁP 
Thế nào là máy biến áp? 
b) Nguyên tắc hoạt động 
- Máy biến áp hoạt động dựa trên hiện tượng cảm ứng điện từ. 
Bài 16 TRUYỀN TẢI ĐIỆN NĂNG. MÁY BIẾN ÁP 
 ~ N 
 e ~ N 
 u ~ N 
2/ Khảo sát thực nghiệm một máy biến áp 
a) Thí nghiệm 1 : 
Khoá K ngắt (chế độ không tải) I 2 = 0. 
Hình 16.4 
 Thay đổi số vòng N 1 , N 2 đo các điện áp U 1 ,U 2 ta được các kết quả là: 
R 
K 
~ 
V 1 
V 2 
A 1 
A 2 
Bài 16 TRUYỀN TẢI ĐIỆN NĂNG. MÁY BIẾN ÁP 
K 
N 1 
N 2 
U 1 
U 2 
N 2 
N 1 
U 2 
U 1 
600 
600 
600 
600 
200 
600 
200 
600 
600 
1200 
120 
60 
80 
1 
1 
2 
3 
1 
3 
40 
160 
180 
1 
1 
1 
3 
2 
3 
- KHẢO SÁT ĐẶC TÍNH BIẾN ÁP 
 và 
luôn bằng nhau 
 - Hai tỉ số 
N 2 
N 1 
U 2 
U 1 
Bài 16 TRUYỀN TẢI ĐIỆN NĂNG. MÁY BIẾN ÁP 
80 
120 
120 
80 
Từ bảng kết quả rút ra kết luận về quan hệ tỉ số điện áp và số vòng dây. 
 = 
N 2 
N 1 
U 2 
U 1 
 Nếu 
> 1: máy tăng áp. 
N 2 
N 1 
 Nếu 
<1: máy h ạ áp. 
N 2 
N 1 
- Khi một máy biến áp ở chế độ không tải (I 2 = 0, P 2 = 0), thì nó hầu như không tiêu thụ điện năng. 
Kết luận: 
- Điện áp hiệu dụng ở hai đầu cuộn sơ cấp và thứ cấp tỉ lệ thuận với số vòng dây của chúng. 
Bài 16 TRUYỀN TẢI ĐIỆN NĂNG. MÁY BIẾN ÁP 
b) Thí nghiệm 2: 
Khoá K đóng (chế độ có tải, I 2  0 ). 
- Tiến hành thí nghiệm, xác định hiệu số công suất của MBA ta thu được kết quả: 
Bài 16 TRUYỀN TẢI ĐIỆN NĂNG. MÁY BIẾN ÁP 
Sơ đồ mạch điện 
R 
K 
~ 
V 1 
V 2 
A 1 
A 2 
K 
b) Thí nghiệm 2: 
Bài 16 TRUYỀN TẢI ĐIỆN NĂNG. MÁY BIẾN ÁP 
Sơ đồ mạch điện 
R 
K 
~ 
V 1 
V 2 
A 1 
A 2 
K 
U 2 
U 1 
I 1 
I 2 
 = 
N 2 
N 1 
 = 
Kết luận: 
Khi một máy biến áp làm việc trong điều kiện lí tưởng: 
- Điện áp hiệu dụng ở cuộn thứ cấp và sơ cấp tỉ lệ thuận với số vòng dây và tỉ lệ nghịch với cường độ hiệu dụng trong các vòng dây đó. 
Từ biểu thức trên rút ra kết luận về quan hệ điện áp hiệu dụng, cường độ dòng điện hiệu dụng và số vòng dây. 
Điều kiện lý tưởng 
1/ Truyền tải điện năng 
III. ỨNG DỤNG CỦA MÁY BIẾN ÁP 
2/ Nấu chảy kim loại, hàn điện. 
Sơ đồ truyền tải điện năng 
Bài 16 TRUYỀN TẢI ĐIỆN NĂNG. MÁY BIẾN ÁP 
III. ỨNG DỤNG CỦA MÁY BIẾN ÁP 
2/ Nấu chảy kim loại, hàn điện. 
Bài 16 TRUYỀN TẢI ĐIỆN NĂNG. MÁY BIẾN ÁP 
III. ỨNG DỤNG CỦA MÁY BIẾN ÁP 
Bài 16 TRUYỀN TẢI ĐIỆN NĂNG. MÁY BIẾN ÁP 
III. ỨNG DỤNG CỦA MÁY BIẾN ÁP 
Bài 16 TRUYỀN TẢI ĐIỆN NĂNG. MÁY BIẾN ÁP 
Giải thích nguyên tắc hoạt động của máy hàn điện. 
Tổng kết bài học 
 Khi truyền tải điện năng đi xa có hao phí trên dây tải  Giảm hao phí bằng biến áp. 
 Máy biến áp: 	- Cấu tạo. 
	- Nguyên tắc hoạt động. 
	- Sự biến đổi điện áp và cường độ dòng điện qua MBA. 
	- Ứng dụng của máy biến áp. 
Điều nào sau đây là sai khi nói về máy biến áp? 
A / MBA coù taùc duïng thay ñoåi ñieän aùp vaø cưôøng ñộ dòng ñiện xoay chieàu 
B/ MBA luoân coù soá voøng cuoän sô caáp vaø thöù caáp khaùc nhau . 
C/ Khi taûi ñieän naêng ñi xa thì duøng maùy taêng aùp. 
D/ MBA hoaït ñoäng ñöôïc vôùi caû doøng ñieän khoâng ñoåi . 
Bài 16 TRUYỀN TẢI ĐIỆN NĂNG. MÁY BIẾN ÁP 
Câu hỏi trắc nghiệm 
 Choïn caâu sai veà maùy bieán aùp? 
Hoaït ñoäng döïa treân hieän töôïng caûm öùng ñieän töø. 
Goàm 2 cuoän daây soá voøng nhö nhau quaán treân khung theùp. 
Goàm 2 cuoän daây coù soá voøng khaùc nhau quaán treân khung theùp. 
Doøng ñieän ñöa vaøo ôû cuoän sô caáp vaø doøng ñieän laáy ra ôû cuoän thöù caáp. 
Bài 16 TRUYỀN TẢI ĐIỆN NĂNG. MÁY BIẾN ÁP 
Câu hỏi trắc nghiệm 
Bài học kết thúc!