Vật lý 9 Bài 37: Máy biến thế

a) 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.

b) 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.

• 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.

• 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.

Hướng dẫn giải:

Ta có:

\(\frac{{{U_1}}}{{{U_2}}} = \frac{{{n_1}}}{{{n_2}}}\)

\( \Rightarrow {U_2} = \frac{{{n_2}{U_1}}}{{{n_1}}}\)

\( = \frac{{240.220}}{{4400}} = 12V\)

Vậy, hiệu điện thế ở hai đầu dây cuộn thứ cấp có là 12 V

Hướng dẫn giải:

• 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.

Câu 1: Cuộn sơ cấp của một máy biến thế có N₁ = 5000 vòng, cuộn thứ cấp có N₂ = 625 vòng. Nối hai đầu cuộn sơ cấp vào mạng điện có hiệu điện thế U₁ = 220V.

a) Tính hiệu điện thế giữa hai đầu cuộn thứ cấp.

b) Tính dòng điện chạy qua cuộn thứ cấp nếu nối hai đầu cuộn thứ cấp với điện trở 137,5 Ω

Câu 2: Mắc vôn kế vào hai đầu cuộn thứ cấp của một máy biến thế thì thấy vôn kế chỉ 9V. Biết hiệu điện thế của hai đầu cuộn sơ cấp là 360V. Hỏi:

a) Biến thế nói trên là biến thế tăng hay giảm thế?

b) Biết cuộn thứ cấp có 42 vòng. Tính số vòng dây ở cuộn sơ cấp.

Câu 3: Các bộ phận chính của máy biến thế là gì?

Câu 4: Nếu đặt vào hai đầu cuộn dây sơ cấp của máy biến thế một hiệu điện thế xoay chiều thì từ trường trong lõi sắt từ sẽ thay đổi như thế nào?

Câu 1: Phát biểu nào sau đây về máy biến thế là không đúng ?

A. Số vòng cuộn sơ cấp nhiều gấp n lần số vòng cuộn thứ cấp là máy hạ thế.

B. Số vòng cuộn thứ cấp ít hơn số vòng cuộn sơ cấp là máy tăng thế.

C. Số vòng cuộn thứ cấp nhiều gấp n lần số vòng cuộn sơ cấp là máy tăng thế.

D. Số vòng cuộn thứ cấp ít hơn số vòng cuộn sơ cấp là máy hạ thế.

Câu 2: Máy biến thế là thiết bị:

A. Giữ hiệu điện thế không đổi.

B. Giữ cường độ dòng điện không đổi.

C. Biến đổi hiệu điện thế xoay chiều.

D. Biến đổi cường độ dòng điện không đổi.

Câu 3: Cuộn sơ cấp của máy biến thế có 4400 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 ?

A. 12

B. 16

C. 18

D. 24

Câu 4: Một máy biến thế có hiệu điện thế cuộn sơ cấp là 220V, số vòng cuộn sơ cấp là 500 vòng, hiệu điện thế cuộn thứ cấp là 110V. Hỏi số vòng của cuộn thứ cấp là bao nhiêu vòng?

A. 220 vòng

B. 230 vòng

C. 240 vòng

D. 250 vòng

Qua bài này, các em sẽ được làm quen với các kiến thức liên quan đến Máy biến thế  cùng với các bài tập liên quan theo nhiều cấp độ từ dễ đến khó…, các em cần phải nắm được: 

• Nắm được cấu tạo và hoạt động của máy biến thế
• Biết tác dụng làm biến đổi hiệu điện thế của máy biến thế
• Nắm được vai trò của máy biến thế trong truyền tải điện năng đi xa