Tiêu đề CHỦ ĐỀ. DÒNG ĐIỆN XOAY CHIỀU- MÁY BIẾN THẾ.pdf ✅

BỒI DƯỠNG VẬT LÝ LỚP 9 – CLC CHỦ ĐỀ: ĐIỆN XOAY CHIỀU. MÁY BIẾN THẾ. A/ KIẾN THỨC CẦN NHỚ. 1/ Dòng điện xoay chiều: - Dòng điện cảm ứng trong cuộn dây dẫn kín đổi chiều khi số đường sức từ xuyên qua tiết diện S của cuộn dây đang tăng mà chuyển sang giảm hoặc ngược lại đang giảm chuyển sang tăng. Dòng điện luân phiên đổi chiều gọi là dòng điện xoay chiều. - Khi cho cuộn dây dẫn kín quay trong từ trường của nam châm hay cho nam châm quay trước cuộn dây dẫn thì trong cuộn dây xuất hiện dòng điện cảm ứng xoay chiều 2/ Máy phát điện xoay chiều: - Máy phát điện xoay chiều có hai bộ phận chính là nam châm và cuộn dây dẫn. Một trong hai bộ phận đó đứng yên gọi là stato, bộ phận còn lại quay gọi là rôto. - Có hai loại máy phát điện xoay chiều: + Loại 1: Khung dây quay (Rôto) thì có thêm bộ góp (hai vành khuyên nối với hai đầu dây, hai vành khuyên tì lên hai thanh quét, khi khung dây quay thì vành khuyên quay còn thanh quét đứng yên). Loại này chỉ khác động cơ điện một chiều ở bộ góp (cổ góp). Ở máy phát điện một chiều là hai bán khuyên tì lên hai thanh quét. + Loại 2: Nam châm quay (nam châm này là nam châm điện)_Rôto - Khi rôto của máy phát điện xoay chiều quay được 1vòng thì dòng điện do máy sinh ra đổi chiều 2 lần. Dòng điện không thay đổi khi đổi chiều quay của rôto. - Máy phát điện quay càng nhanh thì HĐT ở 2 đầu cuộn dây của máy càng lớn. Tần số quay của máy phát điện ở nước ta là 50Hz. 3/ Các tác dụng của dòng điện xoay chiều – Đo cường độ dòng điện và hiệu điện thế xoay chiều. - Dòng điện xoay chiều có tác dụng như dòng điện một chiều: tác dụng nhiệt, tác dụng phát sáng, tác dụng từ ... - Lực điện từ (tác dụng từ) đổi chiều khi dòng điện đổi chiều.
BỒI DƯỠNG VẬT LÝ LỚP 9 – CLC - Dùng ampe kế và vôn kế xoay chiều có kí hiệu AC (hay ~) để đo giá trị hiệu dụng của CĐDĐ và HĐT xoay chiều. Khi mắc ampe kế và vôn kế xoay chiều vào mạch điện xoay chiều không cần phân biệt chốt (+) hay (-).. - Các công thức của dòng điện một chiều có thể áp dụng cho các giá trị hiệu dụng của cường độ và HĐT của dòng điện xoay chiều. 4. Truyền tải điện năng đi xa: - Khi truyền tải điện năng đi xa bằng đường dây dẫn sẽ có một phần điện năng hao phí do hiện tượng tỏa nhiệt trên đường dây. - Công suất hao phí do tỏa nhiệt trên đường dây dẫn tỉ lệ nghịch với bình phương hiệu điện thế đặt vào hai đầu dây dẫn 2 P .R P hp 2 U  - Để giảm hao phí trên đường dây truyền tải điện năng đi xa ta có các phương án sau: + Tăng tiết diện dây dẫn (tốn kém) + Chọn dây có điện trở suất nhỏ (tốn kém) + Tăng hiệu điện thế (thường dùng) - Khi truyền tải điện năng đi xa phương án làm giảm hao phí hữu hiệu nhất là tăng hiệu điện thế đặt vào hai đầu dây dẫn bằng các máy biến thế. 5/ Máy biến thế - Khi đặt một hiệu điện thế xoay chiều vào hai đầu cuộn dây sơ cấp của một máy biến thế thì ở hai đầu của cuộn dây thứ cấp xuất hiện một hiệu điện thế xoay chiều. - Không thể dùng dòng điện một chiều không đổi (dòng điện một chiều) để chạy máy biến thế được. - Tỉ số hiệu điện thế ở hai đầu các cuộn dây của máy biến thế bằng tỉ số giữa số vòng của các cuộn dây đó: U n 1 1 U n 2 2  - Nếu số vòng dây ở cuộn sơ cấp (đầu vào) lớn hơn số vòng dây ở cuộn thứ cấp (đầu ra) máy gọi là máy hạ thế. Nếu số vòng dây ở cuộn sơ cấp nhỏ hơn số vòng dây ở cuộn thứ cấp thì gọi là máy tăng thế.
BỒI DƯỠNG VẬT LÝ LỚP 9 – CLC - Ở 2 đầu đường dây tải điện về phía nhà máy điện đặt máy tăng thế để giảm hao phí về nhiệt trên đường dây tải, ở nơi tiêu thụ đặt máy hạ thế xuống bằng HĐT định mức của các dụng cụ tiệu thụ điện B/ BÀI TẬP VẬN DỤNG. I/ CÂU HỎI TỰ LUẬN. Câu 1: Nêu các tác dụng của dòng điện. Trong các tác dụng của dòng điện, tác dụng nào phụ thuộc vào chiều, tác dụng nào không phụ thuộc vào chiều dòng điện. Đáp án: Các tác dụng của dòng điện: tác dụng nhiệt, tác dụng từ, tác dụng quang, tác dụng hóa học, tác dụng sinh lí. Trong đó, tác dụng của dòng điện phụ thuộc vào chiều là tác dụng từ, tác dụng hóa học. Các tác dụng không phụ thuộc vào chiều là tác dụng nhiệt, tác dụng quang, tác dụng sinh lí. Câu 2: Người ta truyền tải một công suất điện 440000W bằng một đường dây dẫn có điện trở 50Ω. Hiệu điện thế giữa hai đầu dây tải điện là 220000V. Công suất hao phí trên đường dây truyền tải điện là bao nhiêu? Đáp án Từ công thức Php = R. P2 /U2 = 50.440.0002 /(220.0002 ) = 200W Câu 3:Người ta truyền tải một công suất điện 100kW bằng một đường dây dẫn có điện trở R thì công suất hao phí trên đường dây truyền tải điện là 0,2kW. Hiệu điện thế giữa hai đầu dây tải điện là 35kV. Điện trở dây dẫn bằng Đáp án: Từ công thức Php = R. P2 /U2 => R = Php = Php. U2 /P2 = 200.350002 /1000002 = 24,5Ω Câu 4: Một máy biến thế gồm cuộn sơ cấp có 1000 vòng, cuộn thứ cấp có 5000 vòng đặt ở đầu một đường dây tải điện để truyền đi một công suất điện là 10 000 kW. Biết hiệu điện thế hai đầu cuộn thứ cấp là 100kV. a. Tính hiệu điện thế đặt vào 2 đầu cuộn sơ cấp. b. Cho điện trở của toàn bộ đường dây là 100Ω. Tính công suất hao phí do tỏa nhiệt trên đường dây.
BỒI DƯỠNG VẬT LÝ LỚP 9 – CLC Đáp án a. Tính hiệu điện thế đặt vào 2 đầu cuộn sơ cấp: Ta có n1/n2 = U1/U2 = 1000/5000 ⇔ U1 = U2. n1/n2 = 100000.1/5 = 20.000V Cuộn dây có ít vòng dây mắc với hai đầu máy phát điện. b. Tính công suất hao phí do tỏa nhiệt trên đường - Cường độ dòng điện qua dây: I = P/U = 10000/100 = 100A - Công suất hao phí: Php = I2 .R = 1002 .100 = 1000000W = 1000kW Câu 5: Một máy phát điện xoay chiều có một hiệu điện thế xoay chiều ở hai cực của máy là 220V. Muốn tải điện đi xa người ta phải tăng hiệu điện thế thành 15400V. Hỏi phải dùng loại máy biến thế với các cuộn dây có số vòng dây theo tỉ lệ như thế nào? Cuộn dây nào mắc với hai đầu máy phát điện? Đáp án Ta có: n1/n2 = U1/U2 = 15400/220 = 70 Cuộn dây có ít vòng dây mắc với hai đầu máy phát điện Câu 6: Một máy biến thế gồm cuộn sơ cấp có 1000 vòng, cuộn thứ cấp có 10000 vòng đặt ở đầu một đường dây tải điện để truyền đi một công suất điện là 11 000 kW. Biết hiệu điện thế hai đầu cuộn thứ cấp là 110kV. a. Tính hiệu điện thế đặt vào 2 đầu cuộn sơ cấp. b. Cho điện trở cảu toàn bộ đường dây là 50Ω. Tính công suất hao phí do tỏa nhiệt trên đường dây. Đáp án a. Tính hiệu điện thế đặt vào hai đầu cuộn sơ cấp: Ta có n1/n2 = U1/U2 = 1000/10000 ⇔ U1 = U2. n1/n2 = 110000.1/10 = 11000V Cuộn dây có ít vòng dây mắc với hai đầu máy phát điện. b. Tính công suất hao phí do tỏa nhiệt trên đường - Cường độ dòng điện qua dây: I = P/U = 11000/110 = 100A - Công suất hao phí: Php = I2 .R = 1002 .50 = 500000W = 500kW