Khóa học Dòng điện xoay chiều và Dao động điện từ BÀI GIẢNG DÒNG ĐIỆN XOAY CHIỀU
Hocmai.vn – Ngôi trường chung của học trò Việt Tổng đài tư vấn: 1900 58-58-12
- Trang | 1 -

I. MÁY BIẾN ÁP
1) Khái niệm
- Là những thiết bị có khả năng biến đổi điện áp (xoay chiều) và không làm thay đổi tần số của nó.
2) Cấu tạo và nguyên tắc hoạt động
a) Cấu tạo

(Hình 1)
- Gồm có hai cuộn dây : cuộn sơ cấp có N
1
vòng và cuộn thứ cấp có N
2

vòng. Lõi biến áp gồm nhiều lá sắt mỏng ghép cách điện với nhau để
tránh dòng Fu-cô và tăng cường từ thông qua mạch.
- Số vòng dây ở hai cuộn phải khác nhau, tuỳ thuộc nhiệm vụ của máy mà
có thể N
1
> N

( )
2 2 o
d
e N
ω sin ωt
dt
Φ
= − = Φ

Từ đó ta thấy nguyên tắc hoạt động của máy biến áp dựa vào hiện tượng cảm ứng điện từ.
3) Khảo sát máy biến áp
Gọi N
1
. N
2
là số vòng của cuộn sơ cấp và thứ cấp.
Gọi U
1
, U
2
là hiệu điện thế 2 đầu cuộn sơ cấp và thứ cấp.
Gọi I
1
, I
2
là cường độ hiệu dụng của dòng điện 2 đầu cuộn sơ cấp và thứ cấp.
Trong khoảng thời gian ∆t vô cùng nhỏ từ thông biến thiên gây ra trong mỗi vòng dây của cả hai cuộn suất điện động
bằng
o
e

t
đ
i
ệ
n
độ
ng trên cu
ộ
n th
ứ
c
ấ
p: e
2
= N
2
e
o

Suy ra, t
ỉ
s
ố

đ
i
ệ
n áp 2
đầ
u cu

e
2
/e
1
không
đổ
i theo th
ờ
i gian nên ta có th
ể
thay b
ằ
ng giá tr
ị
hi
ệ
u d
ụ
ng ta
đượ
c
2 2
1 1
E N
E N
=
, (1)
Đ
i
ệ

= E
2
, (2)
T
ừ
(1) và (2) ta
đượ
c
2 2
1 1
N U
N U
=
, (*)
 N
ế
u N
2
> N
1
→ U
2
> U
1
: g
ọ
i là máy t
ă
ng áp.
 N

u cu
ộ
n th
ứ
c
ấ
p và s
ơ
c
ấ
p nh
ư
nhau.
U
1
U
2
N
2
N
1
Bài giảng 9:
M¸y biÕn ¸p, sù truyÒn t¶I ®iÖn n¨ng
M¸y biÕn ¸p, sù truyÒn t¶I ®iÖn n¨ngM¸y biÕn ¸p, sù truyÒn t¶I ®iÖn n¨ng
M¸y biÕn ¸p, sù truyÒn t¶I ®iÖn n¨ng
Khóa học Dòng điện xoay chiều và Dao động điện từ BÀI GIẢNG DÒNG ĐIỆN XOAY CHIỀU
Hocmai.vn – Ngôi trường chung của học trò Việt Tổng đài tư vấn: 1900 58-58-12

Đặt ∆P = I
2
R là công suất hao phí, từ (1) suy ra
( )
2
2
2
2
P P P R
I P I R= R
Ucosφ Ucosφ
Ucos
φ
 
= →∆ = =
 
 

với R là điện trở đường dây.
Vậy công suất tỏa nhiệt trên đường dây khi truyền tải điện năng đi xa là
( )
 
∆ = =
 
 
2
2
2
P P R
P R

ủ
a dây d
ẫ
n. Ph
ươ
ng án này không kh
ả
thi do t
ố
n kém kinh t
ế
.
 Phương án 2 : T
ă
ng U.
B
ằ
ng cách s
ử
d
ụ
ng máy bi
ế
n áp, t
ă
ng
đ
i
ệ
n áp U tr

n vì không t
ố
n kém, và th
ườ
ng
đượ
c s
ử
d
ụ
ng trong th
ự
c t
ế
.

Chú ý:

Công thức tính điện trở của dây dẫn
= ρ
ℓ
R
S
. Trong đó
ρ
(
Ω
.m) là điện trở suất của dây dẫn, ℓ là chiều dài dây, S
là tiết diện của dây dẫn.


ệ
n n
ă
ng là 1
− ∆ ∆
= = = −
có ích
P
P P P
H
P P P


S
ơ

đồ
truy
ề
n t
ả
i
đ
i
ệ
n n
ă
ng t
ừ
A

máy h
ạ
áp
để
làm gi
ả
m
đ
i
ệ
n áp xu
ố
ng phù h
ợ
p v
ớ
i n
ơ
i c
ầ
n s
ử
d
ụ
ng (th
ườ
ng là 220V). khi
đ
ó
độ

ứ
c
ấ
p c
ủ
a máy t
ă
ng áp t
ạ
i A, còn U
1B
là
đ
i
ệ
n áp
ở

đầ
u vào
cu
ộ
n s
ơ
c
ấ
p c
ủ
a máy bi
ế

= 2d.
III. CÁC VÍ DỤ ĐIỂN HÌNH
Ví dụ 1: (Trích Đề thi Tuyển sinh Đại học 2010)
Đặt vào hai đầu cuộn sơ cấp của một máy biến áp lí tưởng (bỏ qua hao phí) một điện áp xoay chiều có giá trị
hiệu dụng không đổi thì điện áp hiệu dụng giữa hai đầu cuộn thứ cấp để hở là 100 V. Ở cuộn thứ cấp, nếu giảm
bớt n vòng dây thì điện áp hiệu dụng giữa hai đầu để hở của nó là U, nếu tăng thêm n vòng dây thì điện áp đó
là 2U. Nếu tăng thêm 3n vòng dây ở cuộn thứ cấp thì điện áp hiệu dụng giữa hai đầu để hở của cuộn này bằng
A. 100 V. B. 200 V. C. 220 V. D. 110 V.
H
ướ
ng d
ẫ
n gi
ả
i:
Gọi U
1
, N
1
là điện áp và số vòng dây trên cuộn sơ cấp của máy biến áp, theo bài thì U
1
, N
1
không đổi.
Gọi U
1
, N
1
là điện áp và số vòng dây trên cuộn thứ cấp.
Khóa học Dòng điện xoay chiều và Dao động điện từ BÀI GIẢNG DÒNG ĐIỆN XOAY CHIỀU

N n
U U U
N
N n
1
N 3n
N n
N n 2
U U 2U
N
−

= =

−

→ = ←→ =

+
+

= =



Khi t
ă
ng thêm 3n vòng dây thì ta có
2 2 2 2
2 1 1 1

Ví dụ 2: Một máy biến áp có tỉ số vòng dây
=
1
2
N
5
N
, hiệu suất 96%
%%
% nhận một công suất 10 kW ở cuộn sơ cấp và
hiệu thế ở hai đầu sơ cấp là 1 kV, hệ số công suất của mạch thứ cấp là 0,8. Tính giá trị cường độ dòng điện
chạy trong cuộn thứ cấp.

Hướng dẫn giải:
G
ọ
i P
1
là công su
ấ
t c
ủ
a cu
ộ
n s
ơ
c
ấ
p, P
2

2
2 2
N U U
1000
5 U 200V.
N U 5 5
= = → = = =

T
ừ

đ
ó
2
2 2 2 2
2
P
9600
P U I cos
φ
I 60A.
U cos
φ
200.0,8
= → = = =

V
ậ
y c
ườ

ấ
t hao phí là 5%
T
ừ

đ
ó ta th
ấ
y,
để

∆
P gi
ả
m 4 l
ầ
n thì c
ầ
n ph
ả
i t
ă
ng U hai l
ầ
n, t
ứ
c là U = 4 kV.
Ví dụ 4: Người ta cần tải 1 công suất 5 MW từ nhà máy điện đến một nơi tiêu thụ cách nhau 5 km. Hiệu điện
thế cuộn thứ cấp máy tăng thế là U = 100 kV, độ giảm thế trên đường dây không quá 1% U. Điện trở suất các
dây tải là 1,7. 10

= → = = = → ≤ = Ω ⇔ ≤ ⇔ ≥
ℓ ℓ

Thay s
ố
ta
đượ
c
8
6 2 2 2
1,7.10 .10000
S 8,5.10 m 8,5mm S 8,5mm
20
−
−
≥ = = → ≥
Ví dụ 5: Người ta cần truyền một công suất điện một pha 10000 kW dưới một hiệu điện thế hiệu dụng 50 kV đi
xa. Mạch điện có hệ số công suất cosφ = 0,8. Muốn cho tỷ lệ năng lượng mất trên đường dây không quá 10%
thì
điện trở của đường dây phải có giá trị như thế nào?
Hướng dẫn giải:
Khóa học Dòng điện xoay chiều và Dao động điện từ BÀI GIẢNG DÒNG ĐIỆN XOAY CHIỀU
Hocmai.vn – Ngôi trường chung của học trò Việt Tổng đài tư vấn: 1900 58-58-12
- Trang | 4 -

Công suất hao phí khi truyền là
( )
2
2
2

R 16
Ω R 16Ω.
10000.10
≤ = → ≤

Giáo viên : Đặng Việt Hùng
Nguồn : Hocmai.vn