Bài 37.1

Thẻ · 50

Máy biến áp là gì?

Thiết bị dùng để biến đổi hiệu điện thế xoay chiều mà không làm thay đổi tần số của dòng điện.

Cấu tạo chính của máy biến áp gồm những gì?

Gồm hai cuộn dây dẫn có số vòng khác nhau và một lõi sắt (hoặc thép) pha silic chung.

Cuộn sơ cấp trong máy biến áp là gì?

Cuộn dây được nối trực tiếp với nguồn điện xoay chiều đầu vào.

Cuộn thứ cấp trong máy biến áp là gì?

Cuộn dây lấy điện năng ra ngoài cấp cho tải tiêu thụ.

Nguyên tắc hoạt động của máy biến áp dựa trên hiện tượng nào?

Dựa trên hiện tượng cảm ứng điện từ.

Lõi thép của máy biến áp có tác dụng gì?

Dẫn từ thông xuyên qua cả hai cuộn dây sơ cấp và thứ cấp để tăng cường liên kết từ.

Tại sao lõi thép máy biến áp được ghép từ nhiều lá thép mỏng?

Để giảm hao phí năng lượng do dòng điện xoáy (dòng Fu-cô) gây ra.

Công thức cơ bản của máy biến áp là gì?

U1 / U2 = N1 / N2 (trong đó U là hiệu điện thế, N là số vòng dây tương ứng).

Ký hiệu N1 và N2 trong công thức máy biến áp biểu thị điều gì?

N1 là số vòng cuộn sơ cấp, N2 là số vòng cuộn thứ cấp.

Ký hiệu U1 và U2 trong máy biến áp biểu thị điều gì?

U1 là hiệu điện thế ở cuộn sơ cấp, U2 là hiệu điện thế ở cuộn thứ cấp.

Điều kiện để máy biến áp là máy tăng thế?

Khi U2 > U1, tương đương với N2 > N1 (số vòng cuộn thứ cấp lớn hơn cuộn sơ cấp).

Điều kiện để máy biến áp là máy hạ thế?

Khi U2 < U1, tương đương với N2 < N1 (số vòng cuộn thứ cấp nhỏ hơn cuộn sơ cấp).

Máy biến áp có hoạt động được với dòng điện một chiều không đổi không? Vì sao?

Không, vì dòng điện một chiều không đổi tạo ra từ trường không biến thiên nên không gây cảm ứng điện từ.

Mối quan hệ giữa cường độ dòng điện và số vòng dây trong máy biến áp lí tưởng?

U1 / U2 = I2 / I1 = N1 / N2 (nghịch đảo với tỉ số dòng điện).

Máy tăng thế có tác dụng gì đối với cường độ dòng điện?

Tăng hiệu điện thế bao nhiêu lần thì làm giảm cường độ dòng điện bấy nhiêu lần.

Máy hạ thế có tác dụng gì đối với cường độ dòng điện?

Giảm hiệu điện thế bao nhiêu lần thì làm tăng cường độ dòng điện bấy nhiêu lần.

Nguyên nhân gây hao phí điện năng chủ yếu trên đường dây tải điện?

Do hiện tượng tỏa nhiệt trên dây dẫn khi có dòng điện chạy qua.

Công thức tính công suất hao phí do tỏa nhiệt trên đường dây?

Php = (R * P^2) / U^2, trong đó R là điện trở dây, P là công suất truyền đi, U là hiệu điện thế.

Cách tối ưu nhất để giảm công suất hao phí khi truyền tải điện năng đi xa?

Tăng hiệu điện thế (U) đặt vào hai đầu đường dây truyền tải trước khi truyền đi.

Nếu tăng hiệu điện thế truyền tải lên 10 lần thì hao phí giảm đi bao nhiêu lần?

Hao phí giảm đi 100 lần (do tỉ lệ nghịch với bình phương hiệu điện thế).

Nếu tăng hiệu điện thế truyền tải lên n lần thì công suất hao phí thay đổi thế nào?

Công suất hao phí giảm đi n^2 lần.

Vì sao không giảm hao phí bằng cách tăng tiết diện dây tải điện?

Làm dây dẫn quá nặng, tốn kém chi phí kim loại và cột đỡ đường dây.

Tại sao không giảm hao phí bằng cách dùng kim loại có điện trở suất cực nhỏ như bạc?

Vì bạc quá đắt đỏ và không khả thi về mặt kinh tế trên quy mô mạng lưới điện.

Vị trí đặt máy tăng thế trong hệ thống truyền tải điện năng?

Đặt tại các nhà máy phát điện trước khi truyền tải điện năng lên đường dây cao thế.

Vị trí đặt máy hạ thế trong hệ thống lưới điện?

Đặt ở nơi tiêu thụ điện (khu công nghiệp, trạm phân phối dân cư, gia đình).

Một máy biến áp có N1 = 500 vòng, N2 = 1000 vòng. Đây là máy tăng thế hay hạ thế?

Máy tăng thế, vì N2 > N1.

Một máy biến áp có N1 = 2200 vòng, N2 = 110 vòng. Đây là máy tăng thế hay hạ thế?

Máy hạ thế, vì N2 < N1.

Nếu U1 = 220V, N1 = 1100 vòng, N2 = 220 vòng, hiệu điện thế U2 bằng bao nhiêu?

U2 = (U1 * N2) / N1 = (220 * 220) / 1100 = 44V.

Nếu U1 = 110V, U2 = 220V, N1 = 500 vòng thì N2 bằng bao nhiêu?

N2 = (U2 * N1) / U1 = (220 * 500) / 110 = 1000 vòng.

Từ thông trong lõi biến áp biến thiên như thế nào khi dòng điện sơ cấp là xoay chiều?

Từ thông biến thiên tuần hoàn cùng tần số với dòng điện xoay chiều vào sơ cấp.

Suất điện động cảm ứng xuất hiện ở cuộn nào của máy biến áp?

Xuất hiện ở cả hai cuộn dây khi có từ thông biến thiên qua lõi thép chung.

Điện áp tiêu chuẩn mạng điện dân dụng ở Việt Nam là bao nhiêu?

220V với tần số 50Hz.

Ý nghĩa của tỷ số máy biến áp k = N1 / N2?

Hệ số biến đổi điện áp; k > 1 là máy hạ thế, k < 1 là máy tăng thế.

Khi cuộn thứ cấp để hở, máy biến áp hoạt động ở chế độ nào?

Chế độ không tải (dòng điện qua cuộn thứ cấp bằng 0).

Công suất tiêu thụ trong máy biến áp lí tưởng có quan hệ gì?

P1 = P2, công suất cuộn sơ cấp bằng công suất đưa ra ở cuộn thứ cấp.

Hiệu suất của máy biến áp được tính theo công thức nào?

H = (P2 / P1) * 100%, trong đó P2 là công suất có ích, P1 là công suất toàn phần.

Dòng Fu-cô sinh ra trong lõi máy biến áp là gì?

Dòng điện cảm ứng xoáy khép kín xuất hiện trong khối kim loại khi từ thông qua nó biến thiên.

Để cách điện giữa các lá thép trong lõi máy biến áp người ta làm gì?

Sơn một lớp vecni cách điện mỏng trên bề mặt từng lá thép.

Dây quấn của máy biến áp thường được làm bằng kim loại nào?

Thường làm bằng đồng hoặc nhôm tráng men cách điện.

Khi tải tiêu thụ ở cuộn thứ cấp tăng thì dòng điện ở sơ cấp biến đổi thế nào?

Dòng điện ở cuộn sơ cấp cũng tự động tăng lên để đáp ứng công suất tiêu thụ.

Sự khác biệt căn bản giữa máy biến áp và máy phát điện xoay chiều?

Máy phát điện chuyển cơ năng thành điện năng; máy biến áp chỉ biến đổi điện áp mà không chuyển hóa cơ năng.

Tần số dòng điện ở cuộn thứ cấp so với cuộn sơ cấp như thế nào?

Hoàn toàn bằng nhau (f1 = f2).

Máy biến áp có làm thay đổi dạng đồ thị hình sin của dòng điện không?

Không, dạng sóng hình sin của điện áp và dòng điện được giữ nguyên.

Trong truyền tải điện năng, đường dây siêu cao thế ở Việt Nam có cấp điện áp lớn nhất là bao nhiêu?

500kV (500.000V).

Trạm biến áp trung gian có nhiệm vụ gì?

Hạ áp từ các đường dây truyền tải cao thế xuống mức trung thế (như 22kV, 35kV).

Trạm biến áp phân phối hạ áp xuống mức nào để cấp cho hộ dân?

Hạ áp từ trung thế xuống hạ thế 220V/380V.

Nếu nối nhầm nguồn điện một chiều 220V vào cuộn sơ cấp máy biến áp thì sao?

Cuộn sơ cấp dễ bị cháy do không có cảm kháng, cường độ dòng điện tăng vọt, không có điện ở thứ cấp.

Hao phí từ trễ trong lõi sắt từ là gì?

Sự tổn hao năng lượng dưới dạng nhiệt do quá trình từ hóa và khử từ liên tục của vật liệu.

Vật liệu lõi thép kỹ thuật điện thường pha chất gì để giảm hao phí từ trễ?

Pha thêm silic (khoảng 3% đến 5%).

Tóm tắt vai trò sống còn của máy biến áp trong hệ thống điện quốc gia?

Giúp truyền tải điện năng đi xa hiệu quả với chi phí hao phí thấp nhất và cấp điện an toàn tới nơi sử dụng.