Lí thuyết về Truyền tải điện năng. Máy biến áp Môn Vật lí Lớp 12

Mời những em nằm trong theo đuổi dõi bài học kinh nghiệm thời điểm ngày hôm nay với tiêu xài đề
Giải Vật Lí 12 Bài 16: Truyền chuyển vận năng lượng điện năng. Máy thay đổi áp

Thầy cô http://sdc.org.vn/ trình làng Giải bài xích luyện Vật Lí lớp 12 Bài 16: Truyền chuyển vận năng lượng điện năng. Máy thay đổi áp chính xác, cụ thể nhất gom học viên đơn giản và dễ dàng thực hiện bài xích tập Truyền chuyển vận năng lượng điện năng. Máy thay đổi áp lớp 12.

Bạn đang xem: Lí thuyết về Truyền tải điện năng. Máy biến áp Môn Vật lí Lớp 12

Bài giảng Vật lí 12 Bài 16: Truyền chuyển vận năng lượng điện năng. Máy thay đổi áp

Giải bài xích luyện Vật Lí Lớp 12 Bài 16: Truyền chuyển vận năng lượng điện năng. Máy thay đổi áp

Trả điều thắc mắc thân thích bài

Trả điều câu C1 trang 86 SGK Vật Lí 12: Tại sao mong muốn hạn chế r, lại cần tăng thiết diện chão và tăng lượng đồng?

Lời giải:

Ta đem năng lượng điện trở: r=ρls

=> Nếu mong muốn giảm r thì cần tăng tiết diện S lên, tức là cần tăng lượng chão đồng lên điều này tốn tầm thường ko thích hợp trong các công việc truyền đạt năng lượng điện năng.

Trả điều câu C2 trang 88 SGK Vật Lí 12: Tại sao những năng lượng điện áp ở nhị cuộn sơ cung cấp và loại cung cấp đem nằm trong tần số ?

Lời giải:

Vì hầu hết từng đàng mức độ kể từ vì thế loại năng lượng điện sơ cung cấp tạo nên đều trải qua cuộn loại cung cấp, thưa cách tiếp theo kể từ trải qua từng vòng chão của cuộn sơ cung cấp và loại cung cấp là như nhau. Do cơ tần số của cuộn sơ cung cấp cần vì chưng với tần số của cuộn loại cung cấp.

Trả điều câu C3 trang 88 SGK Vật Lí 12: Giải mến sơ thiết bị thực nghiệm hình 16.4.

Lời giải:

Giải Vật Lí 12 Bài 16: Truyền chuyển vận năng lượng điện năng. Máy thay đổi áp (ảnh 1)

Vôn tiếp V1, V2: Dùng nhằm đo những năng lượng điện áp ở nhị đầu cuộn sơ cung cấp và cuộn loại cung cấp. Ampe tiếp A1, A2: Dùng nhằm đo những độ mạnh loại năng lượng điện chạy qua loa cuộn sơ cung cấp và loại cung cấp.

Khóa K: dùng để làm đóng góp, ngắt mạch qua loa chuyển vận R ở cuộn loại cung cấp.

Trả điều câu C4 trang 90 SGK Vật Lí 12: Giải mến sơ thiết bị truyền đạt năng lượng điện năng bên trên hình 16.5.

Lời giải:

Giải mến sơ thiết bị truyền tải

Điện áp Output đầu ra ở trong phòng máy năng lượng điện là , trước lúc truyền ra đi năng lượng điện áp này thông thường được tăng cho tới giá chỉ trị  bằng máy tăng áp. Gần cho tới điểm dung nạp, người tao sử dụng máy hạ áp nhằm hạn chế năng lượng điện áp xuống  đến điểm dung nạp (gia đình, công sở) năng lượng điện áp là .

Trả điều câu C5 trang 90 SGK Vật Lí 12: Giải mến máy hàn điểm theo đuổi phép tắc thay đổi áp bên trên hình 16.6.

Lời giải:

Số vòng cuộn loại cung cấp N2 = 5 vòng vô cùng không nhiều đối với số vòng cuộn chão sơ cung cấp là N2 = 1000 vòng.

Cường chừng loại năng lượng điện tỉ trọng nghịch ngợm với số vòng chão, nên độ mạnh của cuộn loại cung cấp I2 là rất rộng lớn.

Dưới ứng dụng của độ mạnh loại năng lượng điện này, que hàn lạnh lẽo chảy và hàn bám nhị tấm sắt kẽm kim loại nhập nhau.

Câu căn vặn và bài xích luyện (trang 91 SGK Vật Lí 12)

Bài 1 trang 91 SGK Vật Lí 12: Máy thay đổi áp là gì ? Nêu cấu trúc và phép tắc thao tác của sản phẩm thay đổi áp.

Lời giải:

– Máy biến áp là những thiết bị có tài năng đổi thành điện áp xoay chiều.

– Cấu tạo:

+ Khung thép gồm nhiều lá thép mỏng ghép cách điện.

+ Hai cuộn chão dẫn có điện trở nhỏ quấn cộng đồng lõi thép, số vòng chão của nhị cuộn sự so sánh.

+ Một cuộn nối với mạch xoay chiều gọi là cuộn sơ cấp và cuộn cơ nối với tải gọi là cuộn thứ cấp.

– Nguyên tắc hoạt động: phối hợp hiện tượng cảm ứng điện từ.

Bài 2 trang 91 SGK Vật Lí 12: Máy thay đổi áp lí tưởng thao tác thông thường đem tỉ số N2N1 bằng 3, Lúc (U1, I1) = (360 V, 6 A), thì (U2, I2) vì chưng từng nào ?

A. (1080 V, 18 A);                   B. (120 V, 2 A);

C. (1080 V, 2 A);                     D. (120 V, 18 A).

Phương pháp giải:

Áp dụng công thức máy thay đổi áp lí tưởng : U2U1=I1I2=N2N1

Lời giải:

Áp dụng công thức máy thay đổi áp tao có:

N2N1=3=I1I2=>I2=I13=63=2AN2N1=3=U2U1=>U2=U1.3=360.3=1080V

=> Chọn đáp án C

Bài 3 trang 91 SGK Vật Lí 12: Máy thay đổi áp lí tưởng đem cuộn sơ cung cấp bao gồm 2 000 vòng, cuộn loại cung cấp bao gồm 100 vòng; năng lượng điện áp và độ mạnh loại năng lượng điện ở mạch sơ cung cấp là 120 V, 0,8 A. Điện áp và hiệu suất ở cuộn loại cung cấp là từng nào ?

A. 6 V, 96 W.                         B. 240 V, 96 W.

C. 6 V, 4,8 W.                        D. 120 V, 4,8 W

Phương pháp giải:

+ Sử dụng tỉ số: U2U1=N2N1

+ Với máy thay đổi áp lí tưởng, hiệu suất ở cuộn loại cung cấp vì chưng với hiệu suất ở cuộn sơ cấp: U1I1=U2I2

Lời giải:

Chọn A

Ta có: {N1=2000,U1=120V,I1=0,8AN2=100

U2U1=N2N1U2=U1N2N1=120.1002000=6V

Do máy thay đổi áp lí thưởng, hiệu suất ở nhị cuộn chão vì chưng nhau:

P=U2I2=U1I1=120.0,8=96W

Bài 4 trang 91 SGK Vật Lí 12: Một máy thay đổi áp hoàn hảo đem nhị cuộn chão theo lần lượt đem 10 000 vòng và 200 vòng.

a) Muốn tăng áp thì cuộn nào là là cuộn sơ cung cấp ? Nếu bịa nhập cuộn sơ cung cấp năng lượng điện áp hiệu dụng 220V thì năng lượng điện áp hiệu dụng ở cuộn loại cung cấp vì chưng từng nào ?

b) Cuộn nào là đem thiết diện chão to hơn ?

Phương pháp giải: 

Áp dụng công thức máy thay đổi áp lý tưởng: U2U1 = N2N1 

Lời giải:

a) Ta có: U2U1 = N2N1

Trong đó: U1 – năng lượng điện áp hiệu dụng ở nhị đầu cuộn sơ cung cấp, U2 – năng lượng điện áp hiệu dụng ở nhị đầu cuộn loại cấp

=> Muốn tăng áp (U2>U1 thì cuộn đem 200 vòng cần là cuộn sơ cung cấp và cuộn đem 10 000 vòng là cuộn loại cung cấp.

Áp dụng hệ thức : U2U1 = N2N1 ta tính được : U2 = 11 000 V.

b) Ta đem : I1I2 = N2N1 = 10000200 = 50.

Như vậy, độ mạnh loại năng lượng điện ở cuộn sơ cung cấp to hơn cấp 50 lượt độ mạnh loại năng lượng điện cuộn loại cung cấp.

Do cơ, cuộn sơ cung cấp sẽ sở hữu thiết diện chão to hơn cuộn loại cấp

Bài 5 trang 91 SGK Vật Lí 12: Máy thay đổi áp lí tưởng hỗ trợ một loại năng lượng điện 30 A bên dưới một năng lượng điện áp hiệu dụng 220 V. Điện áp hiệu dụng 220 V. Điện áp hiệu dụng ở cuộn sơ cung cấp là 5 kV.

a) Tính hiệu suất dung nạp ở cửa ngõ nhập và ở cửa ngõ rời khỏi của thay đổi áp. 

b) Tính độ mạnh hiệu dụng ở cuộn sơ cung cấp.

Phương pháp giải:

Trong máy thay đổi áp hoàn hảo hiệu suất dung nạp ở cuộn sơ cung cấp vì chưng hiệu suất dung nạp ở cuộn loại cấp

Lời giải:

a) Do máy thay đổi áp là lí tưởng nên hiệu suất dung nạp ở cửa ngõ rời khỏi vì chưng với hiệu suất dung nạp ở cửa ngõ vào:

P2 = U2I2 = 220 . 30 = 6600 W = P1.

b) Cường chừng loại năng lượng điện ở cuộn sơ cấp:

I1 = P1U1 = 66005000 = 1,32 A.

Bài 6 trang 91 SGK Vật Lí 12: Một máy thay đổi áp lí tưởng hỗ trợ một hiệu suất 4 kW bên dưới một năng lượng điện áp hiệu dụng 110 V. Biến áp cơ nối với đàng chão chuyển vận năng lượng điện đem năng lượng điện trở tổng là 2 Ω.

a) Tính độ mạnh hiệu dụng bên trên đàng chão chuyển vận năng lượng điện.

b) Tính chừng sụt thế bên trên đàng chão chuyển vận năng lượng điện.

c) Tính năng lượng điện áp hiệu dụng ở cuối đàng chão chuyển vận năng lượng điện.

d) Xác tấp tểnh hiệu suất tổn hao bên trên đàng chão cơ.

e) Thay thay đổi áp bên trên trên đây vì chưng một thay đổi áp đem nằm trong hiệu suất tuy nhiên năng lượng điện áp hiệu dụng ở cửa ngõ rời khỏi là 220 V. Tính toán lại những đại lượng nêu rời khỏi ở tứ thắc mắc bên trên.

Phương pháp giải:

+ Sử dụng biểu thức tính độ mạnh loại điện: I2=P2U2

+  Sử dụng biểu thức tính chừng sụt thế bên trên đàng chão chuyển vận điện: ΔUd=I2.Rd

+ Sử dụng biểu thức tính năng lượng điện áp hiệu dụng ở cuối đàng chão chuyển vận điện: Ud=UΔUd

+ Sử dụng biểu thức tính hiệu suất tổn hao bên trên đàng chão chuyển vận điện: Php=I22Rd

Lời giải:

Xem thêm: Soạn bài "Ca dao than thân, yêu thương tình nghĩa" Môn Ngữ văn Lớp 10

a) Cường chừng loại năng lượng điện hiệu dụng bên trên đàng chão chuyển vận điện: I2=P2U2=4.103110=4001136,36A

b) Độ sụt thế bên trên đàng chão chuyển vận điện: ΔUd=I2.Rd=40011.2=8001172,73V

c) Điện áp hiệu dụng ở cuối đàng chão chuyển vận điện: Ud=UΔUd=11072,73=37,27V

d) Công suất tổn hao bên trên đàng dây: Php=I22Rd=(40011)2.22644,63W

e) Khi thay cho thay đổi áp bên trên chão vì chưng một thay đổi áp đem nằm trong hiệu suất tuy nhiên năng lượng điện áp hiệu dụng ở cửa ngõ rời khỏi là U2=220V, tương tự động như bên trên tao có:

+  Cường chừng loại năng lượng điện hiệu dụng bên trên đàng chão chuyển vận điện: I2=P2U2=4.103220=2001118,18A

+  Độ sụt thế bên trên đàng chão chuyển vận điện: ΔUd=I2.Rd=20011.2=4001136,36V

+  Điện áp hiệu dụng ở cuối đàng chão chuyển vận điện: Ud=UΔUd=22036,36=183,64V

+ Công suất tổn hao bên trên đàng dây: Php=I22Rd=(20011)2.2661,16W

Phương pháp giải bài xích luyện về máy thay đổi áp – truyền đạt năng lượng điện năng

Tổng hợp ý cơ hội giải bài xích luyện về máy thay đổi áp – truyền đạt năng lượng điện năng hoặc, chi tiết

1. Máy thay đổi áp

– Mạch loại cung cấp ko tải: U2U1=N2N1

+ N2 

+ N2 > N1: tăng áp

– Mạch loại cung cấp đem chuyển vận (lí tưởng): U2U1=E2E1=I1I2=N2N1

Trong đó:

U1,E1,I1,N1: là những độ quý hiếm hiệu dụng của cuộn sơ cấp

U2,E2,I2,N2: là những độ quý hiếm hiệu dụng của cuộn loại cấp

– Hiệu suất của sản phẩm thay đổi áp: H=P2P1=U2I2cosφ2U1I1cosφ1

cosφ1,cosφ2: là thông số hiệu suất của cuộn sơ cung cấp và loại cung cấp.

Bài luyện ví dụ:

Một máy thay đổi áp lí tưởng đem nhị cuộn chão theo lần lượt là 1000 vòng và 200 vòng.

a) Muốn tăng áp thì cuộn nào là là cuộn sơ cấp?

b) Nếu bịa nhập cuộn sơ cung cấp năng lượng điện áp hiệu dụng U1=220V thì năng lượng điện áp hiệu dụng ở cuộn loại cung cấp vì chưng bao nhiêu?

Hướng dẫn giải

a)

Ta có: N2 > N1: tăng áp => cuộn sơ cung cấp đem N1 = 200 vòng, cuộn loại cung cấp đem N2 = 1000 vòng

b)

Ta có: U2U1=N2N1U2=U1N2N1=220.1000200=1100V

2. Truyền chuyển vận năng lượng điện năng

– Công suất tổn hao bên trên đàng chão chuyển vận điện: Php=rPp2Up2, với Pp,Up là hiệu suất và hiệu năng lượng điện thế điểm vạc.

Nếu cosφ1 thì Php=ΔP=P2U2cosφ.r

– Khi tăng U lên n lượt thì hiệu suất tổn hao hạn chế n2 lần. Độ hạn chế thế bên trên chão dẫn là:

ΔU=I.R=U1U2=ΔP.R

Với r (hay Rd) (Rd=ρlS): là năng lượng điện trở tổng số của chão chuyển vận năng lượng điện.

– Hiệu suất chuyển vận điện: H=P2P1=P1ΔPP1

Trong đó:

P1: hiệu suất truyền đi

P2: hiệu suất có được điểm tiêu xài thụ

ΔP: hiệu suất hao phí

– Phần trăm hiệu suất bị mất mặt đuối bên trên đàng chão chuyển vận năng lượng điện là: ΔPP.100(%)

Bài luyện ví dụ:

Người tao cần thiết chuyển vận chuồn một hiệu suất 1MW kể từ nhà máy sản xuất năng lượng điện về điểm dung nạp. Dùng nhị công tơ năng lượng điện đặt tại thay đổi thế và ở điểm dung nạp thì thấy số chỉ của bọn chúng chênh chênh chếch nhau thường ngày tối là 216kW. Tỉ lệ tổn hao vì thế truyền đạt năng lượng điện năng chuồn là:

Hướng dẫn giải

Công suất tổn hao bên trên đàng chão chuyển vận năng lượng điện là:

ΔP=ΔAΔt=21624=9(kW)

Tỉ lệ tổn hao vì thế truyền đạt năng lượng điện năng chuồn là:

ΔPP=9103=0,9%

Lý thuyết Bài 16: Truyền chuyển vận năng lượng điện năng. Máy thay đổi áp

TRUYỀN TẢI ĐIỆN NĂNG

MÁY BIẾN ÁP

I – Máy thay đổi áp

1. Khái niệm

– Là những vũ trang đem kĩ năng đổi khác năng lượng điện áp (xoay chiều) và ko thực hiện thay cho thay đổi tần số của chính nó.

2. Cấu tạo nên và phép tắc hoạt động

* Cấu tạo

Giải Vật Lí 12 Bài 16: Truyền chuyển vận năng lượng điện năng. Máy thay đổi áp (ảnh 1)

– Gồm đem nhị cuộn chão : cuộn sơ cung cấp đem N1 vòng và cuộn loại cung cấp đem N2 vòng. Lõi thay đổi áp bao gồm nhiều lá Fe mỏng dính ghép cơ hội năng lượng điện cùng nhau nhằm rời loại Fu-cô và tăng mạnh kể từ trải qua mạch.

– Số vòng chão ở nhị cuộn cần không giống nhau, tuỳ nằm trong trọng trách của sản phẩm tuy nhiên U2

– Cuộn sơ cung cấp nối với mạch năng lượng điện xoay chiều còn cuộn loại cung cấp nối với chuyển vận dung nạp năng lượng điện.

* Nguyên tắc hoạt động:

Nguyên tắc hoạt động và sinh hoạt của sản phẩm thay đổi áp nhờ vào hiện tượng lạ chạm màn hình năng lượng điện kể từ.

– Từ trải qua cuộn sơ cung cấp và loại cung cấp theo lần lượt là Φ1=N1Φ0cos(ωt)  và Φ2=N2Φ0cos(ωt)

 – Trong cuộn loại cung cấp xuất hiện tại suất năng lượng điện động chạm màn hình e2 có biểu thức  e2=dΦdt=N2ωΦ0sinωt

3. Khảo sát máy thay đổi áp

Gọi N1, N2 là số vòng của cuộn sơ cung cấp và loại cung cấp.

Gọi U1, U2 là hiệu năng lượng điện thế 2 đầu cuộn sơ cung cấp và loại cung cấp.

Gọi I1, I2 là độ mạnh hiệu dụng của loại năng lượng điện 2 đầu cuộn sơ cung cấp và loại cung cấp.

Suy rời khỏi, tỉ số năng lượng điện áp 2 đầu cuộn loại cung cấp vì chưng tỉ số vòng chão của 2 cuộn tương ứng e2e1=N2N1

Tỉ số e2/e1 không thay đổi theo đuổi thời hạn nên tao hoàn toàn có thể thay cho vì chưng độ quý hiếm hiệu dụng tao được E2E1=N2N1(1)

Điện trở thuần của cuộn sơ cung cấp vô cùng nhỏ nên U1 = E1, Lúc mạch loại cung cấp hở nên U2 = E2, (2)

Từ (1) và (2) ta được N2N1=U2U1, (*)

* Nếu N2 > N1 U2 > U1 : gọi là máy tăng áp.

* Nếu N2 

Vì tổn hao ở máy thay đổi áp vô cùng nhỏ, coi như hiệu suất ở cả hai đầu cuộn loại cung cấp và sơ cung cấp như nhau.

P1=P2U1I1=U2I2 (**)

 

Từ(*) và (**) tao có U1U2=N1N2=I2I1

Kết luận: Dùng máy thay đổi áp tăng năng lượng điện áp từng nào lượt thì độ mạnh loại năng lượng điện hạn chế từng ấy lượt và ngược lại.

Công thức (*) luôn luôn được vận dụng mang đến máy thay đổi áp, còn công thức (**) chỉ được vận dụng Lúc tổn hao ko đáng chú ý hoặc nhị đầu cuộn loại cung cấp nhằm hở

II – Truyền chuyển vận năng lượng điện năng

Công suất cần thiết truyền đạt năng lượng điện năng P=UIcosφ , (1)

Trong cơ P.. là hiệu suất cần thiết tương truyền, U là năng lượng điện áp bên trên điểm tương truyền, I là độ mạnh loại năng lượng điện bên trên chão dẫn truyền đạt, cosφ là thông số hiệu suất.

Đặt ΔP=I2R là hiệu suất tổn hao, từ (1) suy ra I=PUcosφΔP=I2R=(PUcosφ)2R=P2(Ucosφ)2R

với R là năng lượng điện trở đàng chão. Vậy hiệu suất lan sức nóng bên trên đàng chão Lúc truyền đạt năng lượng điện năng ra đi là:

ΔP=P2(Ucosφ)2R

Để lúc tới điểm dùng thì tiềm năng là làm thế nào nhằm hạn chế chuyển vận hiệu suất lan sức nóng P.. nhằm phần rộng lớn năng lượng điện năng được dùng hữu ích tao cần tăng U.

Sơ thiết bị suy nghĩ về truyền đạt năng lượng điện năng. Máy thay đổi áp

Giải Vật Lí 12 Bài 16: Truyền chuyển vận năng lượng điện năng. Máy thay đổi áp (ảnh 3)

 

Xem thêm: kế hoạch ôn thi tết

Trên đó là toàn cỗ nội dung về bài xích học
Giải Vật Lí 12 Bài 16: Truyền chuyển vận năng lượng điện năng. Máy thay đổi áp
. Hy vọng được xem là tư liệu hữu ích gom những em hoàn thiện đảm bảo chất lượng bài xích luyện của tớ.

Đăng bởi: http://sdc.org.vn/

Chuyên mục: Tài Liệu Học Tập