Bài 37. Máy biến thế
I - CẤU TẠO VÀ HOẠT ĐỘNG CỦA MÁY BIẾN THẾ
1. Cấu tạo
Bộ phận chính của một máy biến thế, gồm có:
Hai cuộn dây dẫn có số vòng dây khác nhau, đặt cách điện với nhau.
Một lõi sắt (hay thép) có pha silic chung cho cả hai cuộn dây.
2. Nguyên tắc hoạt động.
- Nếu đặt vào hai đầu của một cuộn dây (gọi là cuộn sơ cấp) một hiệu điện thế xoay chiều thì bóng đèn mắc ở hai đầu cuộn dây kia (gọi là thứ cấp) có sáng lên. Vì khi đặt vào hai đầu cuộn sơ cấp một hiệu điện thế xoay chiều thì sẽ tạo ra trong cuộn dây đó một dòng điện xoay chiều. Lõi sắt bị nhiễm từ trở thành nam châm có từ trường biến thiên. Số đường sức từ của từ trường xuyên qua tiết diện S của cuộn thứ cấp biến thiên, do đó trong cuộn thứ cấp xuất hiện một dòng điện cảm ứng làm cho đèn sáng lên.
- Đặt vào hai đầu cuộn sơ cấp một hiệu điện thế xoay chiều thì trong cuộn dây đó có dòng điện xoay chiều chạy qua. Từ trường trong lõi sắt luân phiên tăng giảm, vì thế số đường sức từ xuyên qua tiết diện S của cuộn dây thứ cấp luân phiên tăng giảm. Kết quả là trong cuộn dây thứ cấp xuất hiện một dòng điện xoay chiều. Một dòng điện xoay chiều phải do một hiệu điện thế xoay chiều gây ra. Bởi vậy ta khẳng định ở hai đầu cuộn thứ cấp có một hiệu điện thế xoay chiều.
3. Kết luận
Khi đặt vào hai đầu cuộn sơ cấp của máy biến thế một hiệu điện thế xoay chiều thì ở hai đầu cuộn thứ cấp xuất hiện một hiệu điện thế xoay chiều.
II - TÁC DỤNG LÀM BIẾN ĐỔI HIỆU ĐIỆN THẾ CỦA MÁY BIẾN THẾ
1. Quan sát
Hiệu điện thế ở hai đầu mỗi cuộn dây của máy biến thế tỉ lệ với số vòng dây của các cuộn tương ứng:
$\frac{{{U_1}}}{{{U_2}}} = \frac{{{n_1}}}{{{n_2}}}$
2. Kết luận
Hiệu điện thế ở hai đầu mỗi cuộn dây của máy biến thế tỉ lệ với số vòng dây của mỗi cuộn: $\frac{{{U_1}}}{{{U_2}}} = \frac{{{n_1}}}{{{n_2}}}$
Khi hiệu điện thế ở cuộn sơ cấp lớn hơn hiệu điện thế ở cuộn thứ cấp $({U_1} > {U_2})$ ta có máy hạ thế, còn khi ${U_1} < {U_2}$ ta có máy tăng thế.
III - LẮP ĐẶT MÁY BIẾN THẾ Ở HAI ĐẦU ĐƯỜNG DÂY TẢI ĐIỆN
Để giảm hao phí trên đường dây tải điện, cần có hiệu điện thế lên đến hàng trăm nghìn vôn, nhưng ở nơi dùng điện lại phải có hiệu điện thế thích hợp (thường là 220V). Bởi vậy, ở hai đầu đường dây tải điện phải đặt hai loại biến thế có nhiệm vụ khác nhau.
IV – VẬN DỤNG
Một máy biến thế dùng trong nhà cần phải hạ hiệu điện thế từ 220V xuống còn 6V và 3V. Cuộn sơ cấp có 4000 vòng. Tính số vòng của các cuộn tương ứng.
Hướng dẫn giải
Ta có: $\frac{{{U_1}}}{{{U_2}}} = \frac{{{n_1}}}{{{n_2}}} \Rightarrow {n_2} = \frac{{{U_2}}}{{{U_1}}}.{n_1} = \frac{6}{{220}}.4000 = 109$ (vòng)
$\frac{{{U_1}}}{{{U_3}}} = \frac{{{n_1}}}{{{n_3}}} \Rightarrow {n_3} = \frac{{{U_3}}}{{{U_1}}}.{n_1} = \frac{3}{{220}}.4000 = 54$ (vòng)
1. Cấu tạo
Bộ phận chính của một máy biến thế, gồm có:
Hai cuộn dây dẫn có số vòng dây khác nhau, đặt cách điện với nhau.
Một lõi sắt (hay thép) có pha silic chung cho cả hai cuộn dây.
2. Nguyên tắc hoạt động.
- Nếu đặt vào hai đầu của một cuộn dây (gọi là cuộn sơ cấp) một hiệu điện thế xoay chiều thì bóng đèn mắc ở hai đầu cuộn dây kia (gọi là thứ cấp) có sáng lên. Vì khi đặt vào hai đầu cuộn sơ cấp một hiệu điện thế xoay chiều thì sẽ tạo ra trong cuộn dây đó một dòng điện xoay chiều. Lõi sắt bị nhiễm từ trở thành nam châm có từ trường biến thiên. Số đường sức từ của từ trường xuyên qua tiết diện S của cuộn thứ cấp biến thiên, do đó trong cuộn thứ cấp xuất hiện một dòng điện cảm ứng làm cho đèn sáng lên.
- Đặt vào hai đầu cuộn sơ cấp một hiệu điện thế xoay chiều thì trong cuộn dây đó có dòng điện xoay chiều chạy qua. Từ trường trong lõi sắt luân phiên tăng giảm, vì thế số đường sức từ xuyên qua tiết diện S của cuộn dây thứ cấp luân phiên tăng giảm. Kết quả là trong cuộn dây thứ cấp xuất hiện một dòng điện xoay chiều. Một dòng điện xoay chiều phải do một hiệu điện thế xoay chiều gây ra. Bởi vậy ta khẳng định ở hai đầu cuộn thứ cấp có một hiệu điện thế xoay chiều.
3. Kết luận
Khi đặt vào hai đầu cuộn sơ cấp của máy biến thế một hiệu điện thế xoay chiều thì ở hai đầu cuộn thứ cấp xuất hiện một hiệu điện thế xoay chiều.
II - TÁC DỤNG LÀM BIẾN ĐỔI HIỆU ĐIỆN THẾ CỦA MÁY BIẾN THẾ
1. Quan sát
Hiệu điện thế ở hai đầu mỗi cuộn dây của máy biến thế tỉ lệ với số vòng dây của các cuộn tương ứng:
$\frac{{{U_1}}}{{{U_2}}} = \frac{{{n_1}}}{{{n_2}}}$
2. Kết luận
Hiệu điện thế ở hai đầu mỗi cuộn dây của máy biến thế tỉ lệ với số vòng dây của mỗi cuộn: $\frac{{{U_1}}}{{{U_2}}} = \frac{{{n_1}}}{{{n_2}}}$
Khi hiệu điện thế ở cuộn sơ cấp lớn hơn hiệu điện thế ở cuộn thứ cấp $({U_1} > {U_2})$ ta có máy hạ thế, còn khi ${U_1} < {U_2}$ ta có máy tăng thế.
III - LẮP ĐẶT MÁY BIẾN THẾ Ở HAI ĐẦU ĐƯỜNG DÂY TẢI ĐIỆN
Để giảm hao phí trên đường dây tải điện, cần có hiệu điện thế lên đến hàng trăm nghìn vôn, nhưng ở nơi dùng điện lại phải có hiệu điện thế thích hợp (thường là 220V). Bởi vậy, ở hai đầu đường dây tải điện phải đặt hai loại biến thế có nhiệm vụ khác nhau.
IV – VẬN DỤNG
Một máy biến thế dùng trong nhà cần phải hạ hiệu điện thế từ 220V xuống còn 6V và 3V. Cuộn sơ cấp có 4000 vòng. Tính số vòng của các cuộn tương ứng.
Hướng dẫn giải
Ta có: $\frac{{{U_1}}}{{{U_2}}} = \frac{{{n_1}}}{{{n_2}}} \Rightarrow {n_2} = \frac{{{U_2}}}{{{U_1}}}.{n_1} = \frac{6}{{220}}.4000 = 109$ (vòng)
$\frac{{{U_1}}}{{{U_3}}} = \frac{{{n_1}}}{{{n_3}}} \Rightarrow {n_3} = \frac{{{U_3}}}{{{U_1}}}.{n_1} = \frac{3}{{220}}.4000 = 54$ (vòng)
