Bài giảng Vật lí Lớp 12 - Tiết 29, Bài 16: Truyền tải điện năng. Máy biến áp - Trường THPT Quang Trung

TRƯỜNG THPT QUANG TRUNG - ĐÀ NẴNG 
TỔ VẬT LÍ 
Tiết 29 
Bài 16: 
TRUYỀN TẢI ĐIỆN NĂNG 
MÁY BIẾN ÁP 
Câu 1 : Cơng suất điện tiêu thụ của mạch điện xoay chiều phụ thuộc những đại lượng nào ? 
 Điện áp hiệu dụng ở hai đầu mạch:U 
 Cường độ dịng điện hiệu dụng: I 
 Độ lệch pha giữa u và i: φ 
KIỂM TRA BÀI CŨ 
Câu 2: Hệ số cơng suất, cơng suất nhiệt của mạch điện xoay chiều được tính bởi cơng thức nào? 
Phân phối điện năng và truyền tải đến các nơi tiêu thụ là rất cần thiết. 
Nhưng làm sao giảm tối đa hao phí điện năng khi tải đi xa ? 
TIẾT 29 
NỘI DUNG 
BÀI HỌC 
I. BÀI TỐN TRUYỀN TẢI ĐIỆN NĂNG ĐI XA 
Bài 16: Truyền tải điện năng - Máy biến áp 
II. MÁY BIẾN ÁP (MBA) 
Định nghĩa 
Cấu tạo, nguyên tắc hoạt động của MBA 
 Hoạt động của MBA 
2. Khảo sát thực nghiệm một MBA 
III. ỨNG DỤNG CỦA MÁY BIẾN ÁP 
1. Truyền tải điện năng 
2. Nấu chảy kim loại, hàn điện 
TIẾT 29 
Bài 16: Truyền tải điện năng - Máy biến áp 
I. BÀI TỐN TRUYỀN TẢI ĐIỆN NĂNG ĐI XA 
Cơng suất phát của nhà máy: 
 : Điện áp hiệu dụng ở hai cực máy phát. 
I : Cường độ hiệu dụng trên đường dây. 
Cơng suất hao phí do tỏa nhiệt trên 2 dây tải: 
 : Điện trở tổng cộng của dây tải. 
Nhà máy điện 
Nơi tiêu thụ 
U 
(Vẽ) 
Biện pháp tốt nhất để giảm là gì ? 
Tăng 
 Kết luận : Khi truyền tải điện năng phải sử dụng thiết bị biến đổi điện áp. Trước khi tải đi phải tăng điện áp, đến nơi sử dụng phải giảm điện áp. 
Hãy tính cơng suất hao phí do toả nhiệt trên đường dây? 
Hãy thảo luận theo nhĩm biện pháp giảm cơng suất hao phí trên dây? 
Vậy thiết bị nào cĩ thể thay đổi điện áp? 
TIẾT 29 
I. BÀI TỐN TRUYỀN TẢI ĐIỆN NĂNG ĐI XA 
Bài 16: Truyền tải điện năng - Máy biến áp 
Nhà máy điện 
Nơi tiêu thụ 
U 
Cơng suất phát của nhà máy: 
 : Điện áp hiệu dụng ở hai cực máy phát. 
I : Cường độ hiệu dụng trên đường dây. 
Cơng suất hao phí do tỏa nhiệt trên 2 dây tải: 
 : Điện trở tổng cộng của dây tải. 
(Vẽ) 
Máy Biến áp 
 Kết luận : Khi truyền tải điện năng phải sử dụng thiết bị biến đổi điện áp. Trước khi tải đi phải tăng điện áp, đến nơi sử dụng phải giảm điện áp. 
TIẾT 29 
I. BÀI TỐN TRUYỀN TẢI ĐIỆN NĂNG ĐI XA 
Bài 16: Truyền tải điện năng - Máy biến áp 
Nhà máy điện 
Nơi tiêu thụ 
U 
Cơng suất phát của nhà máy: 
 : Điện áp hiệu dụng ở hai cực máy phát. 
I : Cường độ hiệu dụng trên đường dây. 
Cơng suất hao phí do tỏa nhiệt trên 2 dây tải: 
 : Điện trở tổng cộng của dây tải. 
(Vẽ) 
 Kết luận : Khi truyền tải điện năng phải sử dụng thiết bị biến đổi điện áp. Trước khi tải đi phải tăng điện áp, đến nơi sử dụng phải giảm điện áp. 
Máy Biến áp là gì ? 
TIẾT 29 
NỘI DUNG 
BÀI HỌC 
I. BÀI TỐN TRUYỀN TẢI ĐIỆN NĂNG ĐI XA 
Bài 16: Truyền tải điện năng - Máy biến áp 
II. MÁY BIẾN ÁP (MBA) 
Định nghĩa 
Cấu tạo, nguyên tắc hoạt động của MBA 
 Hoạt động của MBA 
2. Khảo sát thực nghiệm một MBA 
III. ỨNG DỤNG CỦA MÁY BIẾN ÁP 
1. Truyền tải điện năng 
2. Nấu chảy kim loại, hàn điện 
TIẾT 29 
II. MÁY BIẾN ÁP: 
Bài 16: Truyền tải điện năng - Máy biến áp 
 Máy biến áp là những thiết bị cĩ khả năng biến đổi điện áp (xoay chiều). 
U 1 
D 1 
D 2 
U 2 
U 1 
D 1 
D 2 
U 2 
 1. Cấu tạo và nguyên tắc của máy biến áp. 
 C ấu tạo : 
 Lõi biến áp: là khung sắt non cĩ pha silic 
 Hai cuộn dây dẫn quấn trên hai cạnh đối diện của khung. 
Cuộn sơ cấp D 1 cĩ N 1 vịng nối vào nguồn phát điện 
Cuộn thứ cấp D 2 cĩ N 2 vịng nối với nơi tiêu thụ điện. 
Ký hiệu của máy biến áp 
TIẾT 29 
II. MÁY BIẾN ÁP: 
Bài 16: Truyền tải điện năng - Máy biến áp 
U 1 
D 1 
D 2 
U 2 
 1. Cấu tạo và nguyên tắc của máy biến áp. 
 C ấu tạo : 
 Nguy ên tắc hoạt động : 
 - Từ thơng qua m ỗi vịng dây của hai cuộn bằng nhau: 
- Từ thơng qua cuộn sơ cấp và cuộn thứ cấp: 
 - Trong cuộn thứ cấp su ất hiện suất điện động cảm ứng e 2 : 
 Vậy : Khi máy biến áp đang cĩ tải, trong cuộn thứ cấp suất hiện dịng điện xoay chiều cùng tần số với dịng điện ở cuộn sơ cấp. 
 - Dịng điện xoay chiều trong cuộn sơ cấp sinh ra từ thơng biến thiên trong hai cuộn dây. 
 Tại sao điện áp hai cuộn sơ cấp và thứ cấp cĩ cùng tần số? 
 Vì tần số biến thiên của u 1 ( ω ) tạo ra tần số i 1 ( ω ), i 1 tạo ra tần số Ф 2 ( ω ), Ф 2 tạo ra tần số e 2 ( ω ),e 2 tạo ra tần số u 2 ( ω ) 
TIẾT 29 
II. MÁY BIẾN ÁP: 
Bài 16: Truyền tải điện năng - Máy biến áp 
a) TN 1 : Khĩa K ngắt (chế độ khơng tải) I 2 = 0. 
 2. Khảo sát thực nghiệm một máy biến áp. 
R 
K 
 Đặc tính biến áp: 
 Tỉ số các điện áp hiệu dụng ở hai đầu cuộn thứ cấp và cuộn sơ cấp luơn luơn bằng tỉ số các số vịng dây của hai cuộn đĩ. 
 : Máy tăng áp 
 : Máy h ạ áp 
 Khi biến áp ở chế độ khơng tải thì hầu như khơng tiêu thụ điện năng. 
 Gi ải thích sơ đồ thí nghiệm ? 
TIẾT 29 
II. MÁY BIẾN ÁP: 
Bài 16: Truyền tải điện năng - Máy biến áp 
 2. Khảo sát thực nghiệm một máy biến áp. 
R 
K 
b) TN 2 : Khĩa K đĩng (chế độ cĩ tải). 
 Khi biến áp cĩ tải thì cường độ hiệu dụng ở cuộn sơ cấp tăng theo cường độ hiệu dụng ở cuộn thứ cấp. 
 Khi biến áp cĩ tải nếu cường độ hiệu dụng cuộn thứ cấp I 2 vượt quá định mức sẽ tỏa nhiệt nhiều làm nĩng biến áp, hao phí điện, cĩ thể cháy biến áp. 
 Biến áp cĩ tải trong điều kiện lý tưởng 
(H 100%): 
K ết luận: Với máy biến áp lí tưởng: 
 Tỉ số c ác điện áp hiệu dụng ở cuộn thứ cấp và cuộn sơ cấp bằng tỉ số N 2 /N 1 
 Tỉ số các cường độ hiệu dụng ở mạch thứ cấp và mạch sơ cấp bằng nghịch đảo của tỉ số N 2 /N 1 
TIẾT 29 
NỘI DUNG 
BÀI HỌC 
I. BÀI TỐN TRUYỀN TẢI ĐIỆN NĂNG ĐI XA 
Bài 16: Truyền tải điện năng - Máy biến áp 
II. MÁY BIẾN ÁP (MBA) 
Định nghĩa 
Cấu tạo, nguyên tắc hoạt động của MBA 
 Hoạt động của MBA 
2. Khảo sát thực nghiệm một MBA 
III. ỨNG DỤNG CỦA MÁY BIẾN ÁP 
1. Truyền tải điện năng 
2. Nấu chảy kim loại, hàn điện 
TIẾT 29 
III. ỨNG DỤNG CỦA MÁY BIẾN ÁP: 
Bài 16: Truyền tải điện năng - Máy biến áp 
 1. Truy ền tải điện năng . 
 Dùng máy biến áp tăng áp trước khi tải đi và hạ áp từng bước khi đến nơi tiêu thụ. 
 2. Nấu chảy kim loại, hàn điện. 
 Máy hàn điện nấu chảy kim loại hoạt động theo nguyên tắc biến áp. 
BÀI HỌC ĐÃ HẾT 
KÍNH CHÀO QUÝ THẦY CƠ VÀ CÁC EM !