Máy biến áp & Truyền tải điện
năng- Máy phát điện và động cơ
điện
PHẦN 1: Máy biến áp & Truyền tải điện năng
I.Tóm tắt lý thuyết:
1. Máy biến áp:
Ø Mạch thứ cấp không tải: ( N
2
<N
1 :
giảm áp, N
2
>N
1 :
tăng áp)
Ø Mạch thứ cấp có tải:(lí tưởng:
Trong đó:
U
1
(là điện áp hiệu dụng); E
1
(suất điện động hiệu dụng); I
1
(cường độ hiệu
dụng); N
1
(số vòng dây):của cuộn sơ cấp
U
2
(làđiệnáphiệudụng); E
2

Với: r ( hayR
d
): ( ) là điện trở tổng cộng của dây tải điện (lưu ý:
dẫn điện bằng 2 dây)
ρ: điện trở suất đv: Ω.m; l: chiều dài dây dẫn đv: m; S: tiết diện
dây dẫn:đv: m
2
I : Cường độ dòngđiện trêndây tải điện
P : là công suấttruyền đi ở nơi cung cấp; U: là điện áp ở nơi cung cấp
cosj:là hệ số công suất của dây tải điện
Ø Hiệu suất tải điện: %.
Với: :Công suất truyền đi.
: Công suất nhậnđược nơitiêu thụ .
: Công suất hao phí
- Phần trăm công suất bị mất mát trên đường dây tải điện: đv: %
II.Bài tập :
MÁY BIẾN ÁP
a.Các ví dụ:
Ví dụ 1: Một máy biến áplí tưởng có hai cuộn dây lần lượt là 10000vòng và
200vòng.
a) Muốntăng áp thì cuộn nào là cuộn sơ cấp ?Nếu đặt vàocuộn sơ cấp điện
áp hiệudụng U
1
=220V thì điện áphiệu dụng ở cuộn thứ cấp bằng baonhiêu?
b)Cuộnnàocó tiết diện lớn
HDgiải: a)Để là máy tăng áp thì số vòng cuộn thứ cấp phải lớn hơncuộn sơ
cấp:
-Nên ta có: N
1
=200vòng, N

Ví dụ 4: Một máy biến ápmột phacó số vòngdây cuộn sơ cấp và thứ cấp lần
lượtlà 2000 vòng và 100 vòng.Điện áp và cường độ hiệu dụng ở mạchsơ cấplà
120V –0,8A. Bỏ qua mất mát điện năngthì điệnáp hiệu dụng và công suấtở mạch
thứ cấp là:
A. 6V – 96W. B. 240V– 96W. C. 6V –4,8W. D.
120V –4,8W.
Giải : Điện áp hiệu dụng cuộn thứ cấp: V.
Bỏ qua mấtmát điệnnăng thì P
2
= P
1
= U
1
.I
1
=120.0,8 = 96W. Vậy
chọn đáp án A.
Ví dụ 5: Cuộnthứ cấp của máy biến thế có 1000vòng.Từ thông xoaychiều
trong lõi biến thế có tần số 50Hz và giá trị cực đại 0,5mWb.Suất điện động hiệu
dụngcủa cuộn thứ cấp là:
A. 111V. B. 157V. C. 500V. D. 353,6V.
Giải : Chọn A. Hướng dẫn: Ta có:
đáp án A.
Ví dụ 6: Đặt vào hai đầucuộnsơ cấp củamột máy biếnápmộthiệu điện thế
xoay chiều có giá trị hiệu dụng 100V. Cuộn sơ cấp có 2000 vòng, cuộn thứ cấp có
4000 vòng.
1.Tínhđiệnáp hiệu dụngở haiđầucuộn thứ cấpđể hở (giả thiếtbỏ qua điện
trở hoạt động R của cuộn sơ cấp).
2. Khi dùng vôn kế (có điện trở vô cùng lớn) để đo hiệu điện thế ở hai đầu
cuộn thứ cấpđể hở, người ta thấy vônkế chỉ 199V. So sánh kếtquả này với giá trị

Lại có U
1
2
= =100 (V) V
Ta cótỉ số .Mà: U
L
=I.Z
L
; U
R
=I.R. Suyra:
b.Trắc nghiệm:
Câu 1. Một máy biến thế cóhiệusuấtxấpxĩ bằng100%, cósố vòng dâycuộn
sơ cấp gấp 10 lần số vòng dâycuộn thứ cấp.Máy biến thế này
A.làm giảm tần số dòng điện ở cuộn sơ cấp 10 lần.
B.làm tăng tần số dòngđiện ở cuộn sơ cấp 10 lần.
C.là máy hạ thế. D. là máy tăng thế.
Câu 2. Mộtmáybiếnthế có tỉ lệ về số vòng dây của cuộnsơ cấpvàcuộn thứ
cấp là 10. Đặtvào haiđầu cuộn sơ cấp một điện ápxoay chiều có giátrị hiệu dụng
là 200V, thì điệnáp hiệu dụng giữahai đầu cuộn thứ cấp là
A. 10 V. B. 10 V. C. 20 V. D. 20V.
Câu 3. Mộtmáy biếnthế gồm cuộnsơ cấpcó2500vòng dây,cuộn thứ cấpcó
100 vòngdây.Điệnáphiệu dụnghai đầucuộnsơ cấp là 220V. Điện áphiệu dụng
hai đầu cuộn thứ cấp là.
A. 5,5 V. B. 8,8 V. C. 16V. D. 11V.
Câu 4. Một máy biến áp có cuộn sơ cấp gồm 2000 vòng, cuộn thứ cấp gồm
100 vòng. Điện áp và cường độ dòng điện ở mạch sơ cấp là 120V và 0,8A. Điện áp
và côngsuất ở cuộn thứ cấp là
A. 6 V;96 W. B. 240V; 96W. C. 6V; 4,8 W. D. 120 V; 48
W.

Câu 11: Một máy biến thế có số vòng cuộn sơ cấpvà thứ cấp lầnlượtlà 2200
vòng và 120 vòng.Mắccuộnsơ cấp vớimạng điệnxoay chiều 220V – 50Hz, khi đó
hiệu điện thế hiệu dụnggiữa haiđầucuộn thứ cấp để hở là
A. 24V. B.17V. C. 12V. D. 8,5V.
Câu 12: Một máybiến thế có số vòngcuộn sơ cấp là2200 vòng. Mắccuộnsơ
cấp với mạng điện xoay chiều220V–50Hz, khi đó hiệu điện thế hiệu dụng giữahai
đầu cuộn thứ cấp để hở là6V. Số vòng của cuộn thứ cấp là
A. 85vòng. B. 60 vòng. C. 42 vòng. D.30 vòng.
Câu 13: Một máy biến thế có số vòngcuộnsơ cấplà 3000 vòng, cuộn thứ cấp
500 vòng, được mắcvào mạng điện xoay chiều tầnsố 50Hz, khi đó cường độ dòng
điện quacuộn thứ cấplà 12A.Cường độ dòngđiện qua cuộn sơ cấp là
A. 1,41A. B. 2,00 A. C. 2,83 A. D. 72,0 A.
Câu 14: Cuộnsơ cấp của máy biến ápmắc quaampe kế vàođiện áp xoay
chiềucó giá trị hiệu dụng100V thì ampekế chỉ 0.0125A. Biết cuộn thứ cấp mắc
vào mạch gồm mộtnam châm điện có r= 1 ômvà một điện trở R=9ôm.Tỉ số giữa
vòng dâycuộn sơ cấp và cuộn thứ cấp bằng 20.Bỏ qua haophí. Độ lệch pha giữa
cường độ dòngđiện và điện áp ở cuộn thứ cấp là?
A.p/4. B p/4. C.p/2. D.
p/3.
Câu 15:Một máy biến áp lí tưởng có tỉ số vòngdây cuộn sơ cấp và thứ cấplà
2:3. Cuộn thứ cấp nối vớitải tiêu thụ là mạch điện xoaychiều gồmđiện trở thuần R
= 60W, tụ điện có điện dungC = . cuộndây thuần cảm có cảmkháng L =
, cuộn sơ cấp nối với điện áp xoaychiều có giá trị hiệu dụng 120Vvà tần số
50Hz. Công suất toả nhiệt trên tải tiêu thụ là
A. 180W. B.135W. C. 26,7W. D. 90W
Câu 16.Cuộn thứ cấp của máybiến áp có1500vòngvà dòng điện có f =50Hz.
Giá trị cực đại của từ thông trong lõi thép là0,6 Wb. Chọn pha banđầubằng không.
Biểu thức của suấtđiện độngtrong cuộn thứ cấp là:
A. (V). B. (V).
C. (V). D. (V).

dâycủacuộn sơ cấpgấphailần số vòng dâycủacuộnthứ cấp. Dosơ suấtnêncuộn
thứ cấp bị thiếu một số vòng dây. Muốn xác định số vòng dây thiếu để quấn tiếp
thêm vàocuộn thứ cấp cho đủ, họcsinh nàyđặt vào hai đầucuộn sơ cấp mộtđiện
ápxoay chiều cógiátrị hiệudung không đổi,rồidùng vônkế xác địnhtỉ số điệnáp
ở cuộn thứ cấp để hở vàcuộn sơ cấp. Lúcđầutỉ số điệnáp bằng0,43.Sau khi quấn
thêmvàocuộnthứ cấp24 vòngdâythìtỉ số điệnáp bằng0,45. Bỏ quamọihaophí
trong máy biến áp.Để được máy biếnápđúngnhư dự định, họcsinh nàyphải tiếp
tục quấnthêm vào cuộn thứ cấp
A. 60 vòngdây. B. 84 vòngdây. C. 100vòng dây. D. 40
vòng dây.
Giải: Gọi N
1
,N
2
là số vòng dây ban đầu củamỗicuộn; n làsố vòng phải cuốn
thêmcần tìm.Ta có:
Þ Đáp án B.
TRUYỂN TẢI ĐIỆN NĂNG
1. Các ví dụ:
Ví dụ 1: Một máy biến ápcótỉ số vòng dây củacuộnsơ cấp và cuộn thứ cấp
là = 10. Bỏ qua hao phı́. Ơ cuộn thứ c p c n một công su t P = 11kW và có
cườngđộ hiệudụngI = 100A.điện áp hiệu dụngở haiđau cuộn sơ c p là :
A.U
1
= 100 V B.U
1
=200 V C.U
1
= 110 V D.U
1

Theo bài thì: DU=IR£1%U = 1kV=1000V=> R £ .
Mà P= UI => I=P/U= =50A =>R £ =20Ω <=> £ 20 <=> S ³
Thay số: S ³ = 8,5.10
-6
(m
2
) =8,5(mm
2
) .Hay S³ 8,5(mm
2
)
Ví dụ 3: Người ta cầntruyền một công suấtđiệnmột pha10000kW dưới
một hiệu điện thế hiệu dụng 5kVđi xa. Mạch điện cóhệ số côngsuất cosφ =0,8Ω.
Muốn cho tỷ lệ năng lượngmất trên đường dây khôngquá 10%thì điện trở của
đườngdây phải cógiá trị trong khoảng nào?
A.10Ω£ R <£12Ω B. R£ 14Ω C. R £16Ω D. 16Ω £ R £ 18Ω
Giải: Công suất hao phí khi truyền tải :
Theo bài thì: DP £10%P<=> DP£ 0,1P <=> £ 0,1P <=> R
£ .
Thay số: R £ =16 W
Ví dụ 4: Một máy biến thế có tỉ số vòng , hiệusuất 96%nhận mộtcông
suất 10(kW) ở cuộn sơ cấp và hiệu thế ở hai đầu sơ cấplà 1(kV), hệ số công suất
của mạch thứ cấp là0,8, thì cường độ dòng điện chạy trongcuộnthứ cấp là:
A. 30(A) B. 40(A) C. 50(A) D. 60(A)
Giải: Ta có 0,96 => P
2
=0,96P
1
=0,96.10=9,6(KW) =9600(W)
Theo công thức : Suy ra: =1000/5 =200V.

- Hiệu suất tải điện: H= %