1
SỞ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO VĨNH PHÚC
TRƯỜNG THPT ĐỘI CẤN
……………………………………
BÁO CÁO CHUYÊN ĐỀ
ÔN THI ĐH - CĐ NĂM HỌC 2013 - 2014
MÁY PHÁT ĐIỆN XOAY CHIỀU
MỘT PHA, BA PHA, ĐỘNG CƠ ĐIỆN XOAY CHIỀU,
MÁY BIẾN ÁP, TRUYỀN TẢI ĐIỆN NĂNG
Tác giả: Trần Văn Tuấn
Môn: Vật Lí
Tổ: Lý - Hóa
Trường: THPT Đội Cấn - Vĩnh Tường
Đối tượng bồi dưỡng: Học sinh lớp 12
Tổng số tiết: 15
Vĩnh Phúc, 2/2014
MỤC LỤC
PHẦN I. ĐẶT VẤN ĐỀ
4
I. Lí do chọn đề tài 4
II. Mục đích của đề tài.
4
Phần II. GIẢI QUYẾT VẤN ĐỀ 5
CHUYÊN ĐỀ 1: MÁY PHÁT ĐIỆN XOAY CHIỀU 1 PHA 5
Loại 1: HIỆN TƯỢNG CẢM ỨNG ĐIỆN TỪ
5
Loại 2: TÍNH SỐ VÒNG DÂY 7
Loại 3: TỐC ĐỘ QUAY CỦA ROTO 8
Loại 4: TỪ THÔNG 8
Loại 5: SỐ CẶP CỰC TỪ 9
Loại 6: THAY ĐỔI SUẤT ĐIỆN ĐỘNG 9

I. Lí do chọn đề tài
Trong chương trình vật lí 12, phần máy phát điện, động cơ điện, máy biến áp, truyền tải điện
năng là một nội dung quan trọng, thường có trong các đề thi tốt nghiệp, đại học, cao đẳng. Nội
dung này có nhiều dạng với nhiều cách biến đổi khác nhau nên có thể gây khó khăn cho học
sinh. Chính vì thế đây cũng là một nội dung đòi hỏi học sinh phải có tư duy, biến đổi, lựa chọn
phương pháp hợp lí để tìm lời giải tốt nhất.
Đã có nhiều tác giả viết về phần này, tuy nhiên hầu hết là không hệ thống các phương pháp
hay sử dụng trong biến đổi, giải toán; hoặc nếu có thì còn sơ sài, chưa đầy đủ. Nhận thức được
điều này, tôi đã biên soạn chuyên đề “Máy phát điện xoay chiều một pha, ba pha, động cơ điện
xoay chiều, máy biến áp, truyền tải điện năng”. Hi vọng sẽ giúp ích phần nào cho các em học
sinh và các đồng nghiệp.
II. Mục đích của đề tài.
Giúp các em học sinh có định hướng rõ ràng và nhanh chóng khi gặp các bài toán thuộc
loại này, từ đó tìm ra lời giải chính xác cho bài toán.
3
Phần II. GIẢI QUYẾT VẤN ĐỀ
CHUYÊN ĐỀ 1: MÁY PHÁT ĐIỆN XOAY CHIỀU 1 PHA
A. LÝ THUYẾT
1. Nguyên tắc
- Dựa trên hiện tượng cảm ứng điện từ
- Từ thông qua khung dây biến thiên trong khung dây xuất hiện một suất điện động cảm ứng
- Từ thông:
)cos()cos(
ϕωϕω
+Φ=+=Φ ttNBS
o
- Suất điện động cảm ứng: e = -
,
Φ
=

+ Cách 1: Phần ứng là Roto, phần cảm là Stato
+ Cách 2: Phần ứng là Stato, phần cảm là Roto
- Tần số dòng điện do máy phát ra: f =
60
.pn
+ f tần số dòng điện
+ n tốc độ quay của roto ( vòng/ phút)
+ p số cặp cực từ
Chú ý: Số cặp cực từ và số cặp cuộn dây bằng nhau
4. Động cơ điện một pha
Công thức: P
điện
= P
cơ
+ I
2
r = UIcos
ϕ
Hiệu suất động cơ:
dien
co
P
P
H =
(%)
B. BÀI TẬP
Loại 1: HIỆN TƯỢNG CẢM ỨNG ĐIỆN TỪ
Bài tập mẫu
Câu 1(CĐ 2010): Một khung dây dẫn phẳng dẹt hình chữ nhật có 500 vòng dây, diện tích mỗi
vòng là 220 cm

Câu 2(ĐH 2009): Từ thông qua một vòng dây dẫn là
( )
2
2.10
cos 100
4
t Wb
π
π
π
−
 
Φ = +
 ÷
 
. Biểu
thức của suất điện động cảm ứng xuất hiện trong vòng dây này là
A.
2sin 100 ( )
4
e t V
π
π
 
= − +
 ÷
 
B.
2sin 100 ( )
4

Câu 3(ĐH 2008): Một khung dây dẫn hình chữ nhật có 100 vòng, diện tích mỗi vòng 600 cm
2
,
quay đều quanh trục đối xứng của khung với vận tốc góc 120 vòng/phút trong một từ trường đều
có cảm ứng từ bằng 0,2 T. Trục quay vuông góc với các đường cảm ứng từ. Chọn gốc thời gian
lúc vectơ pháp tuyến của mặt phẳng khung dây ngược hướng với vectơ cảm ứng từ. Biểu thức
suất điện động cảm ứng trong khung là
5
A. e = 4,8πsin(4πt + π) (V) . B. e = 4,8πsin(40πt – π/2 ) (V)
C. e = 48πsin(40πt – π/2 ) (V) D. e = 48πsin(4πt + π) (V) .
Giải
Ta có: ω = 120.
60
2
π
= 4π rad/s ; φ = π; E
0
= NBSω = 100.0,2.0,06.4π = 4,8π V
Vậy: e = 4,8πsin(4πt + π) (V) .
Chọn đáp án: A
Bài tập tự giải
Câu 4: Một khung dây có S = 600 cm
2
và có 200 vòng dây quay đều trong từ trường đều có
vecto
B
r
vuông góc với trục quay của khung và có giá trị B = 4,5.10
−2
T. Dòng điện sinh ra có tần

. C. 90
0
. D. 150
0
.
Câu 6(CĐ 2011): Một khung dây dẫn phẳng, hình chữ nhật, diện tích 0,025 m
2
, gồm 200 vòng
dây quay đều với tốc độ 20 vòng/s quanh một trục cố định trong một từ trường đều. Biết trục
quay là trục đối xứng nằm trong mặt phẳng khung và vuông góc với phương của từ trường. Suất
điện động hiệu dụng xuất hiện trong khung có độ lớn bằng 222V. Cảm ứng từ có độ lớn bằng:
A. 0,50 T B. 0,60 T C. 0,45 T D. 0,40 T
Câu 7: Một khung dây dẫn phẳng quay đều quanh trục xx’ nằm trong mặt phẳng khung dây với
tốc độ 2,5 vòng/giây trong một từ trường đều có cảm ứng từ
B
r
vuông góc với trục quay. Vào
thời điểm từ thông qua khung dây là 4Wb thì suất điện động cảm ứng trong khung dây
bằng 15π(V). Suất điện động cực đại qua khung dây có độ lớn bằng
A. 15π
2
V B. 5πV C. 25πV D. 20V
Câu 8: Một khung dây dẫn quay đều quanh trục xx′ với tốc độ 150 vòng/phút trong một từ
trường đều có cảm ứng từ B vuông góc với trục quay xx′ của khung. Ở một thời điểm nào đó từ
thông gửi qua khung dây là 4Wb thì suất điện động cảm ứng trong khung dây bằng 15π(V). Từ
thông cực đại gửi qua khung bằng:
A. 6Wb B. 5Wb C. 6πWb D. 5πWb
Câu 9: Một khung dây dẫn dẹt hình chữ nhật gồm 2000 vòng, mỗi vòng có diện tích 90 cm
2
.

2200
3
=
−
π
⇒
n =
60
6
=
N
vòng
Chọn đáp án: C
Câu 2: Một máy phát điện có phần cảm gồm hai cặp cực. Sức điện động hiệu dụng của máy là
220V và tần số 50Hz. Cho biết từ thông cực đại qua mỗi vòng dây là 4mWb. Tính số vòng dây
của mỗi cuộn trong phần ứng.
A. 48 vòng B. 50 vòng C. 60 vòng D. 62 vòng
Giải
Ta có: Máy phát có 2 cặp cực nên có 4 cực, do đó có 4 cuộn dây
E =
22
0
ω
ω
Φ
=
N
NBS

⇒

Φ
= 5.10
−3
Wb và suất điện
động hiệu dụng mà máy tạo ra là 120V. Số vòng dây của mỗi cuộn dây là:
A. 100 B. 54 C. 62 D. 27
Loại 3: TỐC ĐỘ QUAY CỦA ROTO
Bài tập mẫu
Câu 1(TN 2009): Một máy phát điện xoay chiều một pha có phần cảm là rôto gồm 4 cặp cực (4
cực nam và 4 cực bắc). Để suất điện động do máy này sinh ra có tần số 50 Hz thì rôto phải quay
với tốc độ.
A. 480 vòng/phút. B. 75 vòng/phút. C. 25 vòng/phút. D. 750 vòng/phút.
Giải
Ta có:
Ta có: f =
60
.pn
⇒
n =
750
4
50.60.60
==
p
f
vòng/phút
Chọn đáp án: D
Câu 2(CĐ 2009): Một máy phát điện xoay chiều một pha có phần cảm là rôto gồm 10 cặp cực
(10 cực nam và 10 cực bắc). Rôto quay với tốc độ 300 vòng/phút. Suất điện động do máy sinh ra
có tần số bằng

phát ra hòa vào cùng một mạng điện
A. 150 vòng/phút B. 300 vòng/phút C. 600 vòng/phút D. 1200 vòng/phút
Loại 4: TỪ THÔNG
Bài tập mẫu
Câu 1: Máy phát điện xoay chiều có phần cảm gồm 2 cặp cực và phần ứng gồm 4 cuộn dây mắc
nối tiếp. Suất điện động hiệu dụng của máy là 220V, tần số 50Hz. Số vòng dây của mỗi cuộn dây
phần ứng là 50 vòng. Từ thông cực đại qua mỗi vòng là:
A. 2.5mWb B. 5mWb C. 0.5mWb D. 4mWb
Giải
Ta có:
Ta có: E =
22
0
ω
ω
Φ
=
N
NBS

⇒
3
0
10.5
100.200
2220
−
==Φ
π
Wb = 5 mWb

60.2
).525( pn +
⇒

525
2
6000
3600
+
=
n
n
⇒
n = 525
⇒
p = 8
Chọn đáp án: D
Bài tập tự giải
Câu 2: Một máy phát điện xoay chiều một pha phát ra suất điện động có tần số 60 Hz. Nếu thay
roto của nó bằng một roto khác có nhiều hơn một cặp cực và vẫn muốn tần số của suất điện động
phát ra là 60 Hz thì số vòng quay của roto trong một giờ thay đổi 7200 vòng. Số cặp cực từ của
roto ban đầu là:
A. 10 B. 4 C. 15 D.5
Loại 6: THAY ĐỔI SUẤT ĐIỆN ĐỘNG
Bài tập mẫu
Câu 1: Trong một máy phát điện xoay chiều một pha, nếu tốc độ quay của rôto tăng
thêm 60 vòng/phút thì tần số của dòng điện xoay chiều do máy phát ra tăng từ 50Hz đến 60Hz và
suất điện động hiệu dụng của máy thay đổi 40V so với ban đầu. Nếu tiếp tục tăng tốc độ quay
của rôto thêm 60vòng/phút nữa thì suất điện động hiệu dụng do máy phát ra khi đó là:
A. 280V B. 320V C. 240V D. 400V

280140.
2
=
π
π
V
Chọn đáp án: A
Bài tập tự giải
Câu 2: Một máy phát điện xoay chiều một pha đang hoạt động và phát ra dòng điện có tần số 50
Hz. Nếu tốc độ quay của rôto tăng thêm 60 vòng/phút thì tần số dòng điện do máy phát ra là 60
Hz và suất điện động hiệu dụng do máy phat ra thay đổi 50 V so với ban đầu. Nếu tiếp tục tăng
tốc độ của rôto thêm 60vòng/phút nữa thì suất điện động hiệu dụng lúc này do máy phát ra là:
A. 280 V B. 320 V C. 350 V D. 400 V
Câu 3: Khi tăng tốc độ quay của roto của một máy phát điện thêm 3 vòng/giây thì tần số của
dòng điện tăng từ 50 Hz đến 65 Hz và suất điện động hiệu dụng do máy phát ra thay đổi 30V so
với ban đầu. Nếu tiếp tục tăng tốc độ của roto thêm 3 vòng/giây nữa thì suất điện động hiệu dụng
phát ra là:
9
A. 160 B. 240 C. 150 D. 320
Loại 7: MÁY PHÁT NỐI VỚI MẠCH RLC
Bài tập mẫu
Câu 1(ĐH 2010): Nối hai cực của một máy phát điện xoay chiều một pha vào hai đầu đoạn
mạch AB gồm điện trở thuần R mắc nối tiếp với cuộn cảm thuần. Bỏ qua điện trở các cuộn dây
của máy phát. Khi rôto của máy quay đều với tốc độ n vòng/phút thì cường độ dòng điện hiệu
dụng trong đoạn mạch là 1 A. Khi rôto của máy quay đều với tốc độ 3n vòng/phút thì cường độ
dòng điện hiệu dụng trong đoạn mạch là
3
A. Nếu rôto của máy quay đều với tốc độ 2n
vòng/phút thì cảm kháng của đoạn mạch AB là
A.

2
2.
1
fNBS
π
2
1
1
1
1
1
L
ZR
U
Z
U
I
+
==⇒
= 1
+)
3
9
33
3
3
3
60
3
2

I
ZZ
UU
f
pn
f
3
3
9
3
1
2
1
1
2
1
1
R
Z
ZR
U
ZR
U
L
LL
=⇒
+
=
+
⇒

=
. Nếu ro to quay với tốc độ 3n vòng/phút thì dung
kháng của tụ là:
A.
2 5Ω
. B.
18 5
Ω
. C.
3
Ω
. D.
5Ω
.
Câu 4: Một máy phát điện xoay chiều một pha có điện trở trong không đáng kể. Nối hai cực của
máy phát với một đoạn mạch gồm cuộn cảm thuần mắc nối tiếp với điện trở thuần. Khi rôto của
máy phát điện quay đều với tốc độ góc 3n vòng/s thì dòng điện trong mạch có cường độ hiệu
dụng 3 A và hệ số công suất của đoạn mạch bằng 0,5. Hỏi khi rôto của máy quay đều với tốc độ
góc n vòng/s thì cường độ dòng điện hiệu dụng trong mạch có giá trị bằng
A.
3
A B. 2
2
A C. 3
3
A D.
2
A
10
CHUYÊN ĐỀ 2: MÁY PHÁT ĐIỆN XOAY CHIỀU 3 PHA

; I
d
= I
p
b) Cách mắc hình tam giác: U
d
= U
p
; I
d
=
3
I
p
B. BÀI TẬP
Loại 1: ĐIỆN ÁP
Bài tập mẫu
Câu 1: Hiệu điện thế hiệu dụng giữa hai đầu một pha của một máy phát điện xoay chiều ba pha
là 220 V. Trong cách mắc hình sao, hiệu điện thế hiệu dụng giữa hai dây pha là
A. 660 V. B. 381 V. C. 311 V. D. 220 V.
Giải
Ta có: cách mắc hình sao nên: U
d
=
3
U
p
= 220
3
= 381 V

. B.
0
2
3
E
. C.
0
2
E
. D. -
0
2
E
.
Câu 4: Trong máy phát điện xoay chiều ba pha đang hoạt động, suất điện động xoay chiều xuất
hiện trong mỗi cuộn dây của stato có giá trị cực đại là E
0
. Khi suất điện động tức thời trong hai
cuộn dây bằng E
0
/2 thì suất điện động tức thời trong cuộn dây còn lại bằng
A. E
0
B. - E
0
. C.
0
2
E
. D. -

Loại 2: TÍNH DÒNG ĐIỆN
Bài tập mẫu
Câu 1: Một máy phát điện ba pha mắc hình sao có hiệu điện thế pha U
p
=115,5V và tần số 50Hz.
Người ta đưa dòng ba pha vào ba tải như nhau mắc hình tam giác, mỗi tải có điện trở thuần
12,4Ω và độ tự cảm 50mH. Tính cường độ dòng điện qua các tải.
A. 8A B. 10A C. 11A D. 12A
Giải
Ta có: máy phát điện ba pha mắc hình sao nên: U
d
=
3
U
p
= 115,5
3
= 200 V
Ba tải như nhau mắc hình tam giác nên: U
p
‘

= U
d
= 200 V
Z
L
= ωL = 0,05.100π = 15,7 Ω
Z =
22

⇒
I =
Z
U
P
= 22 A
Chọn đáp án: C
Bài tập tự giải
Câu 3: Một máy phát điện xoay chiều ba pha mắc hình sao có điện áp giữa dây pha và dây trung
hoà là 220V. Mắc các tải giống nhau vào mỗi pha của mạng điện, mỗi tải gồm cuộn dây thuần
cảm có cảm kháng 8
Ω
và điện trở thuần 6
Ω
. Cường độ dòng điện qua dây trung hoà bằng:
A. 22A. B. 38A. C. 66A. D. 0A.
12
Câu 4: Trong mạng điện ba pha mắc hình sao, các tải tiêu thụ giống nhau. Một tải tiêu thụ có
điện trở là 10
Ω
, cảm kháng là 20
Ω
. Cường độ hiệu dụng của dòng điện qua mỗi tải là 6A. Điện
áp giữa hai dây pha có giá trị bao nhiêu?
A. 232V. B. 240V. C. 510V. D. 208V.
Loại 3: TÍNH CÔNG SUẤT
Bài tập mẫu
Câu 1: Trong mạng điện ba pha mắc hình sao, các tải tiêu thụ giống nhau. Một tải tiêu thụ có
điện trở là 10
Ω

Ta có:
Z =
22
)(
CL
ZZR −+
= 30 Ω
⇒
I
p
=
Z
U
P
= 4 A
⇒
P = 3.U
P
.I
P
.cosφ = 3.I
2
p
.R = 3.16.24 = 1152 W
Chọn đáp án: C
Bài tập tự giải
Câu 3: Một máy phát điện xoay chiều ba pha mắc hình sao có điện áp giữa dây pha và dây trung
hoà là 220V. Mắc các tải giống nhau vào mỗi pha của mạng điện, mỗi tải gồm cuộn dây thuần
cảm có cảm kháng 8
Ω

13
Ta có:
Điện áp 3 pha









−=
+=
=
)
3
2
cos(.2100
)
3
2
cos(.2100
cos.2100
3
2
1
π
ω
π

1
π
ω
π
ω
ω
ti
ti
ti
Dòng điện trung hòa, i = i
1
+ i
2
+ i
3
= 2cos(
)
12
π
ω
+t
⇒
I =
)(2 A
Chọn đáp án: B
Câu 2: Hai tải như nhau 220V − 1100W mắc vào 2 pha của lưới điện 3 pha 4 dây có Up=220V.
Dây còn lại mắc tải 220V− 550W. Tính cường độ dòng trong dây trung hòa:
A. 10A B. 2,5A C. 7,5A D. 0
Giải
Ta có: i = i

⇒
I = 2,5 (A).
Chọn đáp án: B
Câu 3: Một MPĐ xoay chiều 3 pha có f=50Hz, có các cuộn dây phần ứng được mắc theo hình
sao. Dụng cụ tiêu thụ điện ở các pha lần lượt được mắc là R
1
=20
3
Ω ; R
2
=10
3
Ω; R
3
nối tiếp
với tụ C. Biết dòng điện trong dây trung hoa bằng 0. Điện trở R
3
và tụ điện dung C là
A. 10
3
Ω;
π
3
10
−
B. 10Ω;
π
2
10
−

π
ω
ωω
+=+=
==
tIt
U
i
tIt
U
i






)
2
cos(.3.
012
π
ω
+=⇒ tIi
Vì i = 0
⇒
i
3
= -i
12

Suy ra



Ω=
Ω=
⇒





=+
=
⇒







==
+
==
)(10
)(3.10
20
.3.
320

3 pha, toàn tải tiêu thụ công suất 600W. Nếu đứt 1 dây pha toàn tải tiêu thụ công suât
14
A. 200W B. 300W C. 400W D. 500W
Giải
Ta có: Ban đầu : P
1
= P
2
= P
3
=
200
3
600
2
==
R
U
(W)
Đứt dây : P
1
=
200
2
=
R
U
(W)
P
23

+=
=
)3/2cos(
)3/2cos(
)cos(
03
02
01
πω
πω
ω
tBB
tBB
tBB

Tổng hợp lại được từ trường quay:
+ Độ lớn B = 1,5B
o
+
B
r
quay với tốc độ góc bằng tốc độ góc của dòng điện
- Rôto: Nhiều khung dây ghép với nhau tạo thành cái lồng hình trụ (roto lồng Sóc)
Khung dây quay cùng chiều với từ trường quay nhưng vận tốc góc nhỏ hơn vận tốc góc của từ
trường quay
3. Công suất
- Công suất:P =
ϕϕ
cos3cos3
ppdd

Chọn đáp án: B
Loại 2: TÍNH CÔNG SUẤT
Bài tập mẫu
Câu 1: Máy phát điện xoay chiều ba pha mắc hình sao có điện áp pha 220V tần số 50 Hz. Người
ta đưa dòng ba pha vào ba tải như nhau mắc hình tam giác, mỗi tải có điện trở thuần 12Ω và độ tự
cảm 51mH. Công suất tiêu thụ của ba tải là:
A. 4356 W. B. 13068 W. C. 8712 W. D. 7840 W.
Giải
Ta có: mắc hình tam giác nên
3. 220. 3 V
d p
U U= =
3 2 2
1
2 100. .51.10 16 20
L L
Z fL Z R Z
π π
−
= = = Ω ⇒ = + = Ω
Công suất tiêu thụ của ba tải P=3.
2
2
1
.
d
U
R
Z
=

= 110V, P
1
= 736W
Loại 3: TÍNH DÒNG ĐIỆN
Bài tập mẫu
Câu 1: Một động cơ không đồng bộ ba pha được mắc theo hình tam giác. Ba đỉnh của tam giác
này được mắc vào ba dây pha của một mạng điện ba pha hình sao với điện áp pha hiệu dụng 220/
3
V. Động cơ đạt công suất 3kW và có hệ số công suất cos
ϕ
= 10/11. Tính cường độ dòng
điện hiệu dụng qua mỗi cuộn dây của động cơ.
A. 10A. B. 2,5A. C. 2,5
2
A. D. 5A.
Giải
Ta có: Xem động cơ 3 pha đối xứng nên công suất mỗi pha bằng nhau và ta có P = 1kW
Theo đề , Mạch điện ba pha hình sao với điện áp pha hiệu dụng Up= 220/
3
V
=> điện áp dây hiệu dụng Ud= Up
3
= 220V.
Ta có cường độ dòng điện hiệu dụng qua mỗi cuộn dây: I =
1000
5
10
.cos
220.
11

=
A210
.
Chọn đáp án: B
Bài tập tự giải
Câu 3: Một động cơ không đồng bộ ba pha đấu theo hình sao vào mạng điện 3 pha có U
d
= 380
V, động cơ có công suất 4 KW và hệ số công suất là
cosϕ
= 0,8, cường độ dòng điện chạy trong
động cơ là
A. 13,2 A B. 7,6 A C. 4,4 A D. 10,7 A
Câu 4: Một động cơ không đồng độ ba pha có hiệu điện thế định mức mỗi pha là 220 V. Biết
rằng công suất của động cơ 10,56 kW và hệ số công suất bằng 0,8. Cường độ dòng điện hiệu
dụng qua mỗi cuộn dây của động cơ là:
A. 2 A B. 6 A C. 20 A D. 60 A
17
Câu 5: Một động cơ không đồng bộ ba pha có hiệu điện thế định mức mỗi pha là 380V, hệ số
công suất 0,9. Điện năng tiêu thụ của động cơ trong 2h là 41,04KWh. Cường độ hiệu dụng qua
mỗi cuộn dây của động cơ là:
A. 20A B. 2A C. 40 A D. 20/3A
Câu 6: Một động cơ không đồng bộ ba pha đấu hình sao vào mạng điện xoay chiều ba pha, có
điện áp dây 380V. Động cơ có công suất 10 kW, hệ số công suất 0,8. Cường độ dòng điện hiệu
dụng đi qua mỗi cuộn dây có giá trị bao nhiêu?
A. 18,99A B. 56,97A C. 32,89A D. 26,32A
Câu 7: Một động cơ không đồng bộ ba pha được mắc theo hình tam giác. Ba đỉnh của tam giác
này mắc vào ba dây pha của một mạng điện ba pha hình sao với điện áp pha hiệu dụng
3
200

C. i
2
=0A, i
3
=−8A D. i
2
=10,5A, i
3
=−8,5A
Câu 10: Một động cơ không đồng bộ ba pha có công suất 6120W được đấu theo hình tam giác
vào một mạch điện xoay chiều ba pha có hiệu điện thế dây là 240V, dòng điện chạy qua động cơ
bằng 10A. Hệ số công suất của động cơ là:
A 0,085 B 0,85 C 2,55 D 0,8
Loại 4: HIỆU SUẤT
Bài tập mẫu
18
Câu 1: Một động cơ điện xoay chiều 3 pha sản ra một công suất cơ học 8 kW và có hiệu suất
80%. Động cơ mắc tam giác vào mạng điện xoay chiều 3 pha có U
p
= 220V, hệ số công suất cos
ϕ
= 0,85. Tính dòng điện qua động cơ
A. 10,3A B. 6,6A C. 11,4A D. 17,8ª
Giải
Ta có: Nguồn mắc sao



=
=

===⇒
ϕ
Chọn đáp án: A
Câu 2: Một động cơ không đồng bộ ba pha hoạt động bình thường với công suất là 3kW, hệ số
công suất là 0,9; điện trở thuần của mỗi cuộn dây là 2Ω. Ba cuộn dây của động cơ mắc hình sao
vào mạng điện xoay chiều ba pha hình sao có điện áp dây Ud =380V. Hiệu suất của động cơ là:
A. 92,52% B. 94,87% C. 86,21% D. 98,29%
Giải
Ta có: Mỗi pha có công suất là 1kW . Ta có : P =UIcosϕ =>
1000 500
5,0505
cos 220.0,9 99
p
p
p
P
I A
U
ϕ
= = = =
Công suất hao phí mỗi pha
2 2
500
. 2.( ) 51,01520253
99
hp
P r I W= = =
Hiệu suất động cơ:
1000 51,015
0,9489847975 94,9%

nối với nguồn điện xoay chiều
+ Cuộn thứ cấp N
2
nối với tải tiêu thụ
- Lói sắt kín: gồm nhiều lá mỏng ghép cách điện với nhau tránh hao phí do dòng điện Fuco
3. Hoạt động
- Từ thông qua mỗi vòng dây của cuộn sơ cấp = từ thông qua số vòng dây cuộn thứ cấp
nên:
2
1
2
1
2
1
N
N
E
E
e
e
==

- Nếu bỏ qua điện trở của dây cuốn thì U
1
= E
1
, U
2
= E
2

=
111
222
cos.
cos
ϕ
ϕ
IU
IU
Trong đó: P
1
= U
1
.I
1
.cos
1
ϕ
là công suất đầu vào ( Công suất đặt vào cuộn sơ cấp )
P
2
= U
2
.I
2
.cos
2
ϕ
là công suất đầu ra ( Công suất ra ở cuộn thứ cấp)
- Hao phí: + Do toả nhiệt ở cuộn sơ cấp và thứ cấp

Câu 2: Một máy biến thế có số vòng cuộn sơ cấp là 3000 vòng, cuộn thứ cấp 500 vòng, được mắc vào
mạng điện xoay chiều tần số 50 Hz, khi đó cường độ dòng điện qua cuộn thứ cấp là 12 A. Cường độ
dòng điện qua cuộn sơ cấp là
A. 2,00 A. B. 72,0 A. C. 2,83 A. D. 1,41 A.
Giải
Ta có:
1
2
N
N
=
2
1
I
I
=
3000
500
=> I
1
=
3000
500
.12 = 2 A
Chọn đáp án: A
Bài tập tự giải
20
Câu 3: Một máy biến thế có số vòng cuộn sơ cấp và thứ cấp lần lượt là 2200 vòng và 120 vòng. Mắc
cuộn sơ cấp với mạng điện xoay chiều 220 V – 50 Hz, khi đó hiệu điện thế hiệu dụng giữa hai đầu
cuộn thứ cấp để hở là

2
=10V. Bỏ qua hao phí của máy biến thế thì số vòng dây cuộn thứ cấp là
A. 500 vòng. B. 25 vòng. C. 100 vòng. D. 50 vòng.
Câu 9(TN 2007): Một máy biến thế có cuộn sơ cấp gồm 500 vòng dây và cuộn thứ cấp gồm 40
vòng dây. Mắc hai đầu cuộn sơ cấp vào mạng điện xoay chiều, khi đó hiệu điện thế hiệu dụng ở
hai đầu cuộn thứ cấp để hở là 20 V. Biết hao phí điện năng của máy biến thế là không đáng kể.
Hiệu điện thế hiệu dụng ở hai đầu cuộn sơ cấp có giá trị bằng
A. 1000 V. B. 250 V. C. 1,6 V. D. 500 V.
Câu 10(ĐH 2007): Một máy biến thế có cuộn sơ cấp 1000 vòng dây được mắc vào mạng điện
xoay chiều có hiệu điện thế hiệu dụng 220 V. Khi đó hiệu điện thế hiệu dụng ở hai đầu cuộn thứ
cấp để hở là 484 V. Bỏ qua mọi hao phí của máy biến thế. Số vòng dây của cuộn thứ cấp là
A. 1100. B. 2500. C. 2000. D. 2200.
Câu 11(CĐ 2007): Một máy biến thế có số vòng của cuộn sơ cấp là 5000 và thứ cấp là 1000. Bỏ
qua mọi hao phí của máy biến thế. Đặt vào hai đầu cuộn sơ cấp hiệu điện thế xoay chiều có giá
trị hiệu dụng 100 V thì hiệu điện thế hiệu dụng ở hai đầu cuộn thứ cấp khi để hở có giá trị là
A. 20 V. B. 10 V. C. 500 V. D. 40 V.
Câu 12(CĐ 2008): Một máy biến thế dùng làm máy giảm thế (hạ thế) gồm cuộn dây 100 vòng
và cuộn dây 500 vòng. Bỏ qua mọi hao phí của máy biến thế. Khi nối hai đầu cuộn sơ cấp với
hiệu điện thế u = 100
2
sin100π t (V) thì hiệu điện thế hiệu dụng ở hai đầu cuộn thứ cấp bằng
A. 20 V. B. 10 V. C. 50 V. D. 500 V.
Câu 13(TN 2009): Một máy biến áp lí tưởng có cuộn sơ cấp gồm 1000 vòng, cuộn thứ cấp gồm
50 vòng. Điện áp hiệu dụng giữa hai đầu cuộn sơ cấp là 220V. Bỏ qua mọi hao phí. Điện áp hiệu
dụng giữa hai đầu cuộn thứ cấp để hở là
A. 44V. B. 110V. C. 440V. D. 11V.
Câu 14(TN 2009): Một máy biến áp lí tưởng có cuộn sơ cấp gồm 2400 vòng dây, cuộn thứ cấp
gồm 800 vòng dây. Nối hai đầu cuộn sơ cấp với điện áp xoay chiều có giá trị hiệu dụng 210 V.
Điện áp hiệu dụng giữa hai đầu cuộn thứ cấp khi biến áp hoạt động không tải là
A. 0. B. 105 V. C. 630 V. D. 70 V.

1
2
−
=
N
N
U
(3)
Từ (1) và (2) :
1000
10018
20
2
2
2
=⇒
−
= N
N
N
Từ (1) và (3) :
500
100
25
20
1
1
1
=⇒
−

U
N
nN
U
U
3
2
1
2
2
2
2
1
2
1
1
2
1
=⇒
+
−
=⇒







+

=⇒=
+
=
Chọn đáp án: B
Câu 3: Đặt điện áp xoay chiều có giá trị hiệu dụng U không đổi vào hai đầu cuộn sơ cấp của một
máy biến áp thì điện áp hiệu dụng hai đầu cuộn thứ cấp để hở là 100V. Nếu giữ nguyên số vòng
dây của cuộn sơ cấp, giảm số vòng dây cuộn thứ cấp đi 100 vòng thì điện áp hiệu dụng hai đầu
cuộn thứ cấp để hở là 90V. Nếu giữ nguyên số vòng dây của cuộn thứ cấp như ban đầu, giảm số
vòng dây của cuộn sơ cấp đi 100 vòng thì điện áp hiệu dụng hai đầu cuộn thứ cấp để hở là
112,5V. Giá trị của U bằng
A. 40V B. 90V C. 125V D. 30V
Giải
Ta có:
1
2
100
N
N
U
=
(1)
1
2
10090
N
N
U
−
=
(2)

=⇒
−
= N
N
N
)(90 VU =⇒
22
Chọn đáp án: B
Bài tập tự giải
Câu 4: Một học sinh quấn máy biến áp với điện áp sơ cấp là không đổi. Khi quấn các vòng dây
thứ cấp do không đếm số vòng dây nên học sinh này đã dừng lại và đo điện áp thứ cấp để hở
được 13V, học sinh này tiếp tục quấn thêm 27 vòng rồi đo điện áp thứ cấp để hở được 17,5V.
Biết điện áp sơ cấp có giá trị hiệu dụng không đổi. Số vòng dây đã quấn ban đầu
A. 78 B. 105 C. 51 D. 130
Câu 5: Có một máy biến áp lí tưởng. Đặt vào hai đầu cuộn sơ cấp một hiệu điện thế xoay chiều
có giá trị hiệu dụng U
1
và dùng vôn kế đo hiệu điện hai đầu cuộn thứ cấp được giá
trị U
2
và U
1
/U
2
=5 . Sau đó quấn thêm vào cả hai cuộn cùng số vòng là 6000 vòng thì tỉ số trên
là 2. Để được máy tăng thế lên 2 lần thì phải quấn vào cuộn thứ cấp của máy biến áp ban đầu số
vòng là:
A. 6000 vòng. B. 12000 vòng. C. 18000 vòng. D. 24000 vòng.
Câu 6: Một máy biến áp lí tưởng có cuộn sơ cấp mắc vào nguồn xoay chiều có điện áp hiệu
dụng U

Câu 7: Trong máy tăng thế lý tưởng, nếu giữ nguyên điện áp sơ cấp nhưng tăng số vòng dây ở
hai cuộn thêm một lượng bằng nhau thì điện áp ở cuộn thứ cấp thay đổi thế nào
A. Tăng. B. Giảm.
C. Không đổi. D. Có thể tăng hoặc giảm.
Câu 8: Một thợ điện dân dụng quấn một máy biến áp với dự định hệ số hạ áp là k = 2. Do sơ
suất nên cuộn thứ cấp bị thiếu một số vòng dây. Muốn xác định số vòng dây thiếu để quấn tiếp
thêm vào cuộn thứ cấp cho đủ, người thợ này đặt vào hai đầu cuộn sơ cấp một điện áp xoay
chiều có giá trị hiệu dụng U = const, rồi dùng vôn kế lí tưởng xác định tỉ số x giữa điện áp ở
cuộn thứ cấp để hở và cuộn sơ cấp. Lúc đầu x = 43%. Sau khi quấn thêm vào cuộn thứ cấp 26
vòng thì x = 45%. Bỏ qua mọi hao phí trong máy biến áp. Để được máy biến áp đúng như dự
định thì người thợ điện phải tiếp tục quấn thêm vào cuộn thứ cấp:
A. 65 vòng dây B. 56 vòng dây C. 36 vòng dây D. 91 vòng dây
Câu 9(ĐH 2011): Một học sinh quấn một máy biến áp với dự định số vòng dây của cuộn sơ cấp
gấp hai lần số vòng dây của cuộn thứ cấp. Do sơ suất nên cuộn thứ cấp bị thiếu một số vòng dây.
Muốn xác định số vòng dây thiếu để quấn tiếp thêm vào cuộn thứ cấp cho đủ, học sinh này đặt
vào hai đầu cuộn sơ cấp một điện áp xoay chiều có giá trị hiệu dụng không đổi, rồi dùng vôn kết
xác định tỉ số điện áp ở cuộn thứ cấp để hở và cuộn sơ cấp. Lúc đầu tỉ số điện áp bằng 0,43. Sau
khi quấn thêm vào cuộn thứ cấp 24 vòng dây thì tỉ số điện áp bằng 0,45. Bỏ qua mọi hao phí
trong máy biến áp. Để được máy biến áp đúng như dự định, học sinh này phải tiếp tục quấn thêm
vào cuộn thứ cấp
A. 40 vòng dây. B. 84 vòng dây. C. 100 vòng dây. D. 60 vòng dây.
Câu 10(ĐH 2013): Đặt vào hai đầu cuộn sơ cấp của máy biến áp M
1
một điện áp xoay chiều có
giá trị hiệu dụng 200V. Khi nối hai đầu cuộn sơ cấp của máy biến áp M
2
vào hai đầu cuộn thứ
cấp của M
1
thì điện áp hiệu dụng ở hai đầu cuộn thứ cấp của M

Ta có:
Gọi số vòng các cuộn dây của MBA theo đúng yêu cầu là N
1
và N
2
Ta có
⇒== 2
110
220
2
1
N
N
N
1
= 2N
2
(1) Với N
1
= 220 /1,25 = 176 vòng
Gọi n là số vòng dây bị cuốn ngược. Khi đó ta có

121
220
2
2
121
220
2
1

cuộn sơ cấp và thứ cấp bằng 2,5. Để xác định n, người ta quấn thêm vào cuộn thứ cấp 180 vòng
dây(cùng chiều với chiều cuốn ban đầu) thì tỉ số điện áp hiệu dụng giữa cuộn sơ và thứ cấp là
1,6. n có giá trị là?
A. 80 vòng B. 40 vòng C. 20 vòng D. 60 vòng
Giải
Ta có:
6,1
1180
5,2
1
2
1
1
2
1
,,
2
1
2
1
,
2
1
2
1
2
=
+−
=
=

1
.1000
80280.92,1
1
1
2
1
1
=⇒
−
=
−
= N
N
N
N
N
U
U
Chọn đáp án: B
24
Câu 4: Một người định cuốn một biến thế từ hiệu điên thế U
1
=110V lên 220V, không mất mát
năng lượng và các cuộn dây có điện trở rất nhỏ, với số vòng các cuộn ứng với 1,2vòng/vôn.
Người đó cuốn đúng hoàn toàn cuộn thứ cấp nhưng lại cuốn ngược chiều những vòng cuối của
cuộn sơ cấp. Khi thử máy thứ cấp đo được U
2
=264V, điện áp nguồn là U
1

cuộn thứ cấp là:
A. 250 B. 400 C. 300 D. 500
Loại 4: MÁY BIẾN ÁP NHIỀU CUỘN DÂY
Bài tập mẫu
Câu 1: Trong máy biến thế ở hình 2, cuộn sơ cấp có n
1
=1320 vòng, hiệu điện thế U
1
= 220V, một
cuộn thứ cấp có U
2
= 10V, I
2
= 0,5 A; cuộn thứ cấp thứ hai có n
3
=36 vòng, I
3
=1,2A. Cường độ
dòng điện trong cuộn sơ cấp và số vòng trong cuộn thứ cấp thứ nhất là
A. I
1
= 0,023 A; n
2
= 60 vòng B. I
1
=0,055A; n
2
=60 vòng
C. I
1

= ⇒ =
+
= + ⇒ = =

2:
3 3 3
3 1
1 1 1
U n n
= U = U = 6V
U n n
⇔
;
2 2 2
2 1
1 1 1
n U U
= = n = 60
n U U
n⇔
vòng
Có P
1
=P
2
+P
3
⇔
U
1

1

U
3
n
3