1SỞ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO VĨNH PHÚCTRƯỜNG THPT ĐỘI CẤN…………………………………… BÁO CÁO CHUYÊN ĐỀÔN THI ĐH - CĐ NĂM HỌC 2013 - 2014MÁY PHÁT ĐIỆN XOAY CHIỀUMỘT PHA, BA PHA, ĐỘNG CƠ ĐIỆN XOAY CHIỀU,MÁY BIẾN ÁP, TRUYỀN TẢI ĐIỆN NĂNGTác giả: Trần Văn TuấnMôn: Vật LíTổ: Lý - HóaTrường: THPT Đội Cấn - Vĩnh TườngĐối tượng bồi dưỡng: Học sinh lớp 12Tổng số tiết: 15Vĩnh Phúc, 2/2014MỤC LỤCPHẦN I. ĐẶT VẤN ĐỀ4I. Lí do chọn đề tài 4II. Mục đích của đề tài.4Phần II. GIẢI QUYẾT VẤN ĐỀ 5CHUYÊN ĐỀ 1: MÁY PHÁT ĐIỆN XOAY CHIỀU 1 PHA 5Loại 1: HIỆN TƯỢNG CẢM ỨNG ĐIỆN TỪ5Loại 2: TÍNH SỐ VÒNG DÂY 7Loại 3: TỐC ĐỘ QUAY CỦA ROTO 8Loại 4: TỪ THÔNG 8Loại 5: SỐ CẶP CỰC TỪ 9Loại 6: THAY ĐỔI SUẤT ĐIỆN ĐỘNG 9Loại 7: MÁY PHÁT NỐI VỚI MẠCH RLC 10CHUYÊN ĐỀ 2: MÁY PHÁT ĐIỆN XOAY CHIỀU 3 PHA 11Loại 1: ĐIỆN ÁP 12Loại 2: TÍNH DÒNG ĐIỆN 12Loại 3: TÍNH CÔNG SUẤT 13Loại 4: TẢI KHÔNG ĐỐI XỨNG 14CHUYÊN ĐỀ 3: ĐỘNG CƠ KHÔNG ĐỒNG BỘ 3 PHA 15Loại 1: TỐC ĐỘ QUAY ROTO 16Loại 2: TÍNH CÔNG SUẤT 16Loại 3: TÍNH DÒNG ĐIỆN 17Loại 4: HIỆU SUẤT 19CHUYÊN ĐỀ 4: MÁY BIẾN ÁP 20Loại 1: MÁY BIẾN ÁP LÝ TƯỞNG 20Loại 2: MÁY BIẾN ÁP THAY ĐỔI SỐ VÒNG DÂY 22Loại 3: MÁY BIẾN ÁP QUẤN NGƯỢC 24Loại 4: MÁY BIẾN ÁP NHIỀU CUỘN DÂY 26Loại 5: MÁY BIẾN ÁP CÓ TẢI 26CHUYÊN ĐỀ 5: TRUYỀN TẢI ĐIỆN NĂNG 28Loại 1: ĐIỆN NĂNG HAO PHÍ 29Loại 2: HIỆU SUẤT TRUYỀN TẢI 29Loại 3: HIỆU SUẤT THEO DÂY DẪN 30Loại 4: HIỆU SUẤT THEO ĐIỆN ÁP 31Loại 5: SỐ THIẾT BỊ HOẠT ĐỘNG 32Loại 6: ĐỘ GIẢM ĐIỆN ÁP 32Phần III. KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ34TÀI LIỆU THAM KHẢO342PHẦN I. ĐẶT VẤN ĐỀI. 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.3Phần II. GIẢI QUYẾT VẤN ĐỀCHUYÊN ĐỀ 1: MÁY PHÁT ĐIỆN XOAY CHIỀU 1 PHAA. LÝ THUYẾT1. 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 ttNBSo- Suất điện động cảm ứng: e = -,Φ=]sin[ϕωω+Φ to = Eosin[]ϕω+t- Hệ thức độc lập:1][][2020=+ΦΦEe2. Cấu tạo- Hai bộ phận chính là phần cảm và phần ứng4- Phần cảm: là phần tạo ra từ trường [nam châm điện hoặc nam châm vĩnh cửu]- Phần ứng: là phần tạo ra dòng điện [nhiều cuộn dây mắc nối tiếp]- Phần cố đinh gọi là Stato- Phần quay gọi là Roto3. Hoạt động- Hoạt động theo 2 cách:+ 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 từChú ý: Số cặp cực từ và số cặp cuộn dây bằng nhau4. Động cơ điện một phaCông thức: Pđiện = Pcơ + I2r = UIcosϕHiệu suất động cơ:diencoPPH =[%]B. BÀI TẬPLoại 1: HIỆN TƯỢNG CẢM ỨNG ĐIỆN TỪBài tập mẫuCâu 1[CĐ 2010]: Một khung dây dẫn phẳng dẹt hình chữ nhật có 500 vòng dây, diện tích mỗi vòng là 220 cm2. Khung quay đều với tốc độ 50 vòng/giây quanh một trục đối xứng nằm trong mặt phẳng của khung dây, trong một từ trường đều có véc tơ cảm ứng từ Bur vuông góc với trục quay và có độ lớn 25πT. Suất điện động cực đại trong khung dây bằngA. 110 2V. B. 220 2V. C. 110 V. D. 220 V. GiảiTa có: E0 = NBSω = 500.2220100.10.220.524=−ππVChọn đáp án: BCâu 2[ĐH 2009]: Từ thông qua một vòng dây dẫn là [ ]22.10cos 1004t Wbπππ− Φ = + ÷ . Biểu thức của suất điện động cảm ứng xuất hiện trong vòng dây này là A. 2sin 100 [ ]4e t Vππ = − + ÷ B. 2sin 100 [ ]4e t Vππ = + ÷ C. 2sin100 [ ]e t Vπ= −D. 2 sin100 [ ]e t Vπ π=GiảiTa có: e = -t∆∆φ= - 'φ = 2sin[100πt + 4π] VChọn đáp án: BCâu 3[ĐH 2008]: Một khung dây dẫn hình chữ nhật có 100 vòng, diện tích mỗi vòng 600 cm2, 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 là5A. 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] .GiảiTa có: ω = 120.602π= 4π rad/s ; φ = π; E0 = NBSω = 100.0,2.0,06.4π = 4,8π VVậy: e = 4,8πsin[4πt + π] [V] .Chọn đáp án: ABài tập tự giảiCâu 4: Một khung dây có S = 600 cm2 và có 200 vòng dây quay đều trong từ trường đều có vecto Br vuông góc với trục quay của khung và có giá trị B = 4,5.10−2T. Dòng điện sinh ra có tần số 50 Hz. Chọn gốc thời gian lúc pháp tuyến khung cùng chiều với đường sức từ. Biểu thức sức điện động e sinh ra có dạng: A. e = 1202cos[100πt] V B. e=1202cos[100πt+6π] V C. e = 1202sin[100πt] V D. e=120sin[100πt] VCâu 5[ĐH 2011]: Một khung dây dẫn phẳng quay đều với tốc độ góc ω quanh một trục cố định nằm trong mặt phẳng khung dây, trong một từ trường đều có vectơ cảm ứng từ vuông góc với trục quay của khung. Suất điện động cảm ứng trong khung có biểu thức e = 0cos[ ]2E tπω+. Tại thời điểm t = 0, vectơ pháp tuyến của mặt phẳng khung dây hợp với vectơ cảm ứng từ một góc bằngA. 450. B. 1800. C. 900. D. 1500.Câu 6[CĐ 2011]: Một khung dây dẫn phẳng, hình chữ nhật, diện tích 0,025 m2, 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 TCâu 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 Br 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. 15π2V B. 5πV C. 25πV D. 20VCâu 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. 5πWbCâu 9: Một khung dây dẫn dẹt hình chữ nhật gồm 2000 vòng, mỗi vòng có diện tích 90 cm2. Cho khung dây quay đều với tốc độ 80 vòng/s quanh một trục cố định nằm trong mặt phẳng khung dây, trong một từ trường đều có các đường cảm ứng từ vuông góc với trục quay. Tại thời điểm t=0, mặt phẳng khung dây vuông góc với các đường cảm ứng từ. Suất điện động mà khung tạo ra là 2502 V. Coi như điện trở trong khung dây là không đáng kể. Cảm ứng từ B có độ lớn A. 0,04 T. B. 0,06 T. C. 0,08 T. D. 0,03 T.Loại 2: TÍNH SỐ VÒNG DÂYBài tập mẫu6Câu 1: Một máy phát điện xoay chiều có 3 cặp cực và khi hoạt động thì suất điện động có giá trị hiệu dụng là 200V, tần số 50Hz. Biết từ thông cực đại qua mỗi vòng dây là 2.5mWb. Tính số vòng dây của mỗi cuộn dây trong phần ứng. A. 180 vòng B. 45 vòng C. 60 vòng D. 360 vòngGiảiTa có: Máy phát có 3 cặp cực nên có 6 cực, do đó có 6 cuộn dâyE = 220ωωΦ=NNBS ⇒ N = 360100.10.5,122003=−π⇒ n = 606=NvòngChọn đáp án: CCâu 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 vòngGiảiTa có: Máy phát có 2 cặp cực nên có 4 cực, do đó có 4 cuộn dâyE = 220ωωΦ=NNBS ⇒ N = 248100.10.422003=−π⇒ n = 624=NvòngChọn đáp án: DBài tập tự giảiCâu 3[ĐH 2011]: Một máy phát điện xoay chiều một pha có phần ứng gồm bốn cuộn dây giống nhau mắc nối tiếp. Suất điện động xoay chiều do máy phát sinh ra có tần số 50 Hz và giá trị hiệu dụng 100 2V. Từ thông cực đại qua mỗi vòng của phần ứng là 5πmWb. Số vòng dây trong mỗi cuộn dây của phần ứng làA. 71 vòng. B. 200 vòng. C. 100 vòng. D. 400 vòng.Câu 4: Phần cảm của một máy phát điện xoay chiều gồm hai cặp cực. Vận tốc quay của roto là 1500 vòng/phút. Biết rằng từ thông cực đại qua một vòng dây là 0Φ= 5.10−3Wb 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. 27Loại 3: TỐC ĐỘ QUAY CỦA ROTOBài tập mẫuCâu 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.GiảiTa có: Ta có: f = 60.pn⇒ n = 750450.60.60==pfvòng/phútChọn đáp án: DCâu 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 bằng7A. 3000 Hz. B. 50 Hz. C. 5 Hz. D. 30 Hz.GiảiTa có: f = 506010.30060==npHzChọn đáp án: BBài tập tự giảiCâu 3: Một máy phát điện xoay chiều một pha phát ra suất điện động e =100tπ100sin2. Nếu roto quay với vận tốc 600 vòng/phút thì số cặp cực là A. 8. B. 5. C. 10. D. 4. Câu 4: Một máy phát điện xoay chiều một pha có 4 cặp cực từ. Khi từ thông qua mạch là 0,4Wb thì suất điện động của máy phát là 100πV, còn khi từ thông qua mạch là 2Wb thì suất điện động máy phát là 20πV. Tốc độ quay của rôto là: A. 600 vòng/phút B. 750 vòng/phút C. 20 vòng/giây D. 375 vòng/giâyCâu 5: Một máy phát điện xoay chiều có hai cặp cực, roto quay 2400 vòng/phút. Một máy khác có 6 cặp cực. Nó phải quay với với vận tốc bằng bao nhiêu để phát ra dòng điện cùng tần số với máy thứ nhất? Hãy chọn kết quả đúng trong các kết quả sau:A. 1200 vòng/ phút B. 800 vòng /phút. C. 600 vòng /phút. D. 400 vòng /phút.Câu 6. Một máy phát điện có hai cặp cực rôto quay với tốc độ 30 vòng/s, máy phát điện thứ hai có 6 cặp cực. Hỏi máy phát điện thứ hai phải có tốc độ là bao nhiêu thì hai dòng điện do các máy phát ra hòa vào cùng một mạng điệnA. 150 vòng/phút B. 300 vòng/phút C. 600 vòng/phút D. 1200 vòng/phútLoại 4: TỪ THÔNGBài tập mẫuCâu 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. 4mWbGiảiTa có: Ta có: E = 220ωωΦ=NNBS ⇒3010.5100.2002220−==ΦπWb = 5 mWbChọn đáp án: BBài tập tự giảiCâu 2: Máy phát điện xoay chiều tạo nên suất điện động e = 2202cos[100πt]V, t tính bằng giây. Tốc độ quay của rôto là 600 vòng/phút. Biết rằng ứng với mỗi cặp cực có một cặp cuộn dây; mỗi cuộn dây có 5000 vòng dây; các cuộn dây được mắc nối tiếp với nhau. Từ thông cực đại gửi qua một vòng dây bằng A. 99,0µWb. B. 19,8µWb. C. 39,6µWb. D. 198µWbCâu 3[CĐ 2009]: Một khung dây dẫn phẳng dẹt hình chữ nhật có 500 vòng dây, diện tích mỗi vòng 54 cm2. Khung dây quay đều quanh một trục đối xứng [thuộc mặt phẳng của khung], trong từ trường đều có vectơ cảm ứng từ vuông góc với trục quay và có độ lớn 0,2 T. Từ thông cực đại qua khung dây làA. 0,27 Wb. B. 1,08 Wb. C. 0,81 Wb. D. 0,54 Wb.8Loại 5: SỐ CẶP CỰC TỪBài tập mẫuCâu 1: Một máy phát điện xoay chiều một pha thứ nhất có 2p cặp cực từ, rôto quay với tốc độ n vòng/phút thì phát ra suất điện động có tần số 60Hz. Máy phát điện xoay chiều một pha thứ 2 có p cực từ, roto quay với tốc độ lớn hơn của máy thứ nhất 525 vòng/phút thì tần số của suất điện động do máy phát ra là 50Hz. Số cực từ của máy thứ 2 bằng A. 4 B. 16 C. 6 D. 8GiảiTa có: 60 = 602. pn; 50 = 60.2].525[ pn +⇒ 525260003600+=nn⇒ n = 525 ⇒ p = 8Chọn đáp án: DBài tập tự giảiCâu 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.5Loại 6: THAY ĐỔI SUẤT ĐIỆN ĐỘNGBài tập mẫuCâu 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. 400VGiảiTa có: E2 – E1 = 40][212=−ωωNBSV 40]100120[2=−⇒ππNBS⇒π22=NBS⇒ E3 = 23ωNBS= 280140.2=ππVChọn đáp án: ABài tập tự giảiCâu 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 VCâu 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. 320Loại 7: MÁY PHÁT NỐI VỚI MẠCH RLCBài tập mẫuCâu 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 3A. Nếu rôto của máy quay đều với tốc độ 2n vòng/phút thì cảm kháng của đoạn mạch AB làA. 2 3R. B. 23R. C. 3R. D. 3R.GiảiTa có: điện áp đặt vào hai đầu mạch U = E = 22. fNBSπ; tần số dòng điện 60pnf =+] 601pnf= ; U1= 22.1fNBSπ211111LZRUZUI+==⇒= 1+] 3933333603211221222121212=+=+==⇒==⇒==LLLLZRUZRUZUIZZUUfpnf33931211211RZZRUZRULLL=⇒+=+⇒+] 32226021213RZZfpnfLL==⇒== Chọn đáp án: BBài tập tự giảiCâu 2. Một máy phát điện xoay chiều có điện trở trong không đáng kể. Mạch ngoài là tụ điện có điện dung C được mắc nối tiếp với ampe kế nhiệt có điện trở nhỏ. Khi rôto quay với tốc độ góc 25 [rad/s] thì ampe kế chỉ 0,1A. Khi tăng tốc độ quay của rôto lên gấp đôi thì ampe kế chỉ:A. 0,1 A. B. 0,05 A. C. 0,2 A. D. 0,4 A.Câu 3: Cho mạch điện RC với 15R= Ω. Đặt vào hai đầu đoạn mạch một máy phát điện xoay chiều một pha. Khi rô to quay với tốc độ n vòng/phút thì cường độ I1 = 1[A]. Khi rô to quay với tốc độ 2n vòng/phút thì cường độ [ ]26I A=. Nếu ro to quay với tốc độ 3n vòng/phút thì dung kháng của tụ là:A. 2 5Ω. B. 18 5Ω. C. 3Ω. 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. 3A B. 22A C. 33A D. 2A10CHUYÊN ĐỀ 2: MÁY PHÁT ĐIỆN XOAY CHIỀU 3 PHAA. LÝ THUYẾT1. Máy phát điện xoay chiều 3 phaa. Nguyên tắc- Dựa trên hiện tượng cảm ứng điện từ- Máy phát điện xoay chiều 3 pha tạo ra 3 suất điện động xoay chiều cùng tần số, cùng biên độ và lệch pha nhau góc 2π/3b. Cấu tạo- Stato: gồm 3 cuộn dây giống hệt nhau, đặt cố định trên đường tròn, lệch nhau đều đặn góc 1200- Rôto: NC châm quay với tốc độ góc không đổi ω, khi NC quay từ thông qua 3 cuộn dây biến thiên cùng tần số, biên độ và lệch pha nhau góc 2π/3 ⇒ xuất hiện 3 suất điện động cảm ứng cùng tần số, biên độ và lệch pha nhau 2π/3 2. Cách mắc mạch 3 phaa] Cách mắc hình sao: Ud = 3Up; Id = Ipb] Cách mắc hình tam giác: Ud = Up; Id = 3IpB. BÀI TẬPLoại 1: ĐIỆN ÁPBài tập mẫuCâu 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 làA. 660 V. B. 381 V. C. 311 V. D. 220 V.GiảiTa có: cách mắc hình sao nên: Ud = 3Up = 2203 = 381 VChọn đáp án: BCâu 2: Cường độ dòng điện hiệu dụng trong một pha của máy phát điện xoay chiều ba pha là 10A. Trong cách mắc hình tam giác, cường độ dòng điện trong mỗi dây pha làA. 30,0 A. B. 17,3 A. C. 10,0 A. D. 14,1 A. GiảiTa có: cách mắc hình tam giác nên: Id = 3Ip = 103 = 17,3 AChọn đáp án: BBài tập tự giải11Câu 3: 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 E0. Khi suất điện động tức thời trong một cuộn dây bằng E0 thì suất điện động tức thời trong mỗi cuộn dây còn lại có độ lớn bằng nhau và bằngA. 032E. B. 023E. C. 02E. D. - 02E.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 E0. Khi suất điện động tức thời trong hai cuộn dây bằng E0/2 thì suất điện động tức thời trong cuộn dây còn lại bằngA. E0 B. - E0. C. 02E. D. - 02E.Câu 5[ĐỀ THI CĐ 2011]: 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 E0. Khi suất điện động tức thời trong một cuộn dây bằng 0 thì suất điện động tức thời trong mỗi cuộn dây còn lại có độ lớn bằng nhau và bằngA. 032E. B. 023E. C. 02E. D. 022E.Loại 2: TÍNH DÒNG ĐIỆNBài tập mẫuCâu 1: Một máy phát điện ba pha mắc hình sao có hiệu điện thế pha Up =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. 12AGiảiTa có: máy phát điện ba pha mắc hình sao nên: Ud = 3Up = 115,53 = 200 V Ba tải như nhau mắc hình tam giác nên: Up ‘ = Ud = 200 VZL = ωL = 0,05.100π = 15,7 ΩZ = 22RZL+= 20 Ω ⇒ I = ZUP'= 10 AChọn đáp án: BCâu 2: : 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 8Ω và điện trở thuần 6Ω. Cường độ dòng điện qua các dây pha bằng:A. 2,2A. B. 38A. C. 22A. D. 3,8A.GiảiTa có: UP = 220 VZ = 22RZL+= 10 Ω ⇒ I = ZUP= 22 AChọn đáp án: CBài tập tự giảiCâu 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 8Ω và điện trở thuần 6Ω. Cường độ dòng điện qua dây trung hoà bằng:A. 22A. B. 38A. C. 66A. D. 0A.12Câu 4: Trong mạng điện ba pha mắc hình sao, các tải tiêu thụ giống nhau. Một tải tiêu thụ có điện trở là 10Ω, cảm kháng là 20Ω. 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 SUẤTBài tập mẫuCâu 1: Trong mạng điện ba pha mắc hình sao, các tải tiêu thụ giống nhau. Một tải tiêu thụ có điện trở là 10Ω, cảm kháng là 20Ω. Cường độ hiệu dụng của dòng điện qua mỗi tải là 6A. Công suất của dòng điện 3 pha nhận giá trị làA. 1080W. B. 360W. C. 3504,7W. D. 1870W.GiảiTa có: IP = 6 A⇒ P = 3.UP.IP.cosφ = 3.I2p.R = 3.36.10 = 1080 WChọn đáp án: ACâu 2: Một máy phát điện xoay chiều ba pha mắc hình sao có điện áp pha là 120V. Tải của các pha giống nhau và mỗi tải có điện trở thuần 24Ω, cảm kháng 30Ω và dung kháng 12Ω[mắc nối tiếp]. Công suất tiêu thụ của dòng ba pha làA. 384W. B. 238W. C. 1,152kW. D. 2,304kW.GiảiTa có: Z = 22][CLZZR −+= 30 Ω ⇒ Ip = ZUP= 4 A⇒ P = 3.UP.IP.cosφ = 3.I2p.R = 3.16.24 = 1152 WChọn đáp án: CBài tập tự giảiCâu 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 8Ω và điện trở thuần 6Ω. Công suất của dòng điện ba pha bằng:A. 8712W. B. 8712kW. C. 871,2W. D. 87,12kW.Câu 4: Một máy phát điện ba pha mắc hình tam giác có UP=220[V], tải tiêu thụ là 3 cuộn dây giống nhau [R=60Ω, ZL=80Ω] mắc hình sao. Tìm công suất các tải tiêu thụ?A.258,6W; B.290,4W; C.100,5W; D.120,4W.Câu 5: Một máy phát điện ba pha mắc hình sao có hiệu điện thế pha Up =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 công suất do các tải tiêu thụ. A. 3500W B. 3625W C. 3700W D. 3720WLoại 4: TẢI KHÔNG ĐỐI XỨNGBài tập mẫuCâu 1: Một máy phát điện 3 pha hình sao có hiệu điện thế pha 100V. Các tải mắc theo hình sao, ở pha 1 và 2 cùng mắc một bóng đèn có điện trở 100Ω, pha 3 mắc tụ điên có Zc=100Ω. Dòng điện trong dây trung hòa có giá trị? A. 0 B. 2C. 1 D. 3Giải13Ta có: Điện áp 3 pha −=+==]32cos[.2100]32cos[.2100cos.2100321πωπωωtututu ⇒ dòng điện −=+==]6cos[.2]32cos[.2]cos[.2321πωπωωtititi Dòng điện trung hòa, i = i1 + i2 + i3 = 2cos[]12πω+t⇒ I = ][2 AChọn đáp án: BCâu 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. 0GiảiTa có: i = i1 + i2 + i3 ⇒]3cos[.25,2]32cos[.25,2]32cos[.25cos25πωπωπωω+=−+++=tittti⇒I = 2,5 [A].Chọn đáp án: BCâu 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 R1=203Ω ; R2=103Ω; R3 nối tiếp với tụ C. Biết dòng điện trong dây trung hoa bằng 0. Điện trở R3 và tụ điện dung C là A. 103Ω;π310−B. 10Ω; π210−C. 12Ω; π5103−D. 20Ω; π4103−GiảiTa có: ]32cos[.2]32cos[.310cos.cos.320002001πωπωωω+=+===tItUitItUi ]2cos[.3.012πω+=⇒ tIi Vì i = 0 ⇒i3 = -i12 = -I0.3.cos[]2πω+t= I0.]2cos[.3πω−tvà U3 = U0.cos[]32πω−tSuy ra Ω=Ω=⇒=+=⇒==+==][10][3.1020.3.320.3.3316tan2223002230CCCCCZRZRZRUIZRURZπChọn đáp án: ACâu 4: Mắc một tải thuần trở 3 pha đối xứng tam giác vào 3 dây pha của mạng điện xoay chiều 3 pha, toàn tải tiêu thụ công suất 600W. Nếu đứt 1 dây pha toàn tải tiêu thụ công suât14 A. 200W B. 300W C. 400W D. 500WGiảiTa có: Ban đầu : P1 = P2 = P3 = 20036002==RU[W]Đứt dây : P1 = 2002=RU[W] P23 = 10022=RU[W]⇒P = P1 + P23 = 300[W]Chọn đáp án: BCHUYÊN ĐỀ 3: ĐỘNG CƠ KHÔNG ĐỒNG BỘ 3 PHAA. LÝ THUYẾT 1. Nguyên tắcDựa trên hiện tượng cảm ứng điện từ và việc sử dụng từ trường quay2. Cấu tạo- Stato: gồm 3 cuộn dây giống hệt nhau, đặt cố định trên đường tròn, lệch nhau đều đặn góc 1200Cho dòng điện xoay chiều 3 pha vào 3 cuộn dây, dòng điện sinh ra từ trường quayTừ trường của các cuộn dây: −=+==]3/2cos[]3/2cos[]cos[030201πωπωωtBBtBBtBB Tổng hợp lại được từ trường quay: + Độ lớn B = 1,5Bo+ Br 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 quay3. Công suất- Công suất:P = ϕϕcos3cos3ppddIUIU =- Hiệu suất :H = tpciPPB. BÀI TẬPLoại 1: TỐC ĐỘ QUAY ROTOBài tập mẫuCâu 1: Stato của một động cơ không đồng bộ ba pha gồm 9 cuộn dây, cho dòng điệ xoay chiều ba pha có tần số 50Hz vào động cơ. Rôto có thể quay với tốc độ: A. 900 vòng/phút B. 1500 vòng/phút C. 3000 vòng/phút D. 1000 vòng/phútGiải Ta có: Động cơ không đồng bộ ba pha có 3 cuộn dây => p = 1 cặp cực ; 9 cuộn dây => p = 3 cặp cựcf = np/60 => n = 1000 vòng/phút [ Tốc độ quay của từ trường]. 15Tốc độ quay roto phải nhỏ hơn tốc độ quay từ trườngChọn đáp án: ACâu 2: Stato của một động cơ không đồng bộ ba pha gồm 6 cuộn dây, cho dòng điện xoay chiều ba pha tần số 50Hz vào động cơ. Rôto của động cơ quay với vận tốc bằng bao nhiêu?A. 1800vòng/phút. B. 1450vòng/phút. C. 1500vòng/phút. D. 3000vòng/phút.Giải Ta có: Số cặp cực p = 2 [6 cuộn dây] của từ trường quayTừ trường quay tại tâm động cơ quay với tốc độ n = 60. fp=1500 vòng/phútDo động cơ không đồng bộ nên tốc độ của động cơ luôn nhỏ hơn tốc độ quay của từ trường,vậy tốc độ quay của roto có thể là 1450 vòng/phút Chọn đáp án: BLoại 2: TÍNH CÔNG SUẤTBài tập mẫuCâu 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 Vd pU U= =3 2 212 100. .51.10 16 20L LZ fL Z R Zπ π−= = = Ω ⇒ = + = ΩCông suất tiêu thụ của ba tải P=3.221.dURZ= 13068 W.Chọn đáp án: BBài tập tự giảiCâu 2: Một động cơ không đồng bộ ba pha được đấu theo hình tam giác vào một mạch điện xoay chiều ba pha có hiệu điện thế dây 120V, dòng điện qua động cơ 5A. Hệ số công suất của động cơ là 0,85. Công suất của động cơ là: A 510W B 5103W C 1530W D 15303WCâu 3: Một động cơ không đồng bộ ba pha có công suất 2208W được mắc hình sao vào mạng điện xoay chiều ba pha có hiệu điện thế dây 190V, hệ số công suất của động cơ bằng 0,7. Hiệu điện thế pha và công suất tiêu thụ của mỗi cuộn dây:16A. Up = 190V, P1 = 736W B. Up = 110V, P1 = 1050WC. Up = 110V, P1 = 515W D. Up = 110V, P1 = 736WLoại 3: TÍNH DÒNG ĐIỆNBài tập mẫuCâu 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 220/3V. Động cơ đạt công suất 3kW và có hệ số công suất cosϕ = 10/11. Tính cường độ dòng điện hiệu dụng qua mỗi cuộn dây của động cơ. A. 10A. B. 2,5A. C. 2,52A. 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= 220/3V => điện áp dây hiệu dụng Ud= Up 3 = 220V.Ta có cường độ dòng điện hiệu dụng qua mỗi cuộn dây: I = 1000510.cos220.11pAUϕ= =. Chọn đáp án: DCâu 2: Một động cơ không đồng bộ ba pha mắc theo kiểm hình sao được nối vào mạch điện ba pha có điện áp pha V220Up=. Công suất tiêu thụ của động cơ là kW33,3, hệ số công suất của động cơ là 23. Cường độ dòng điện cực đại chạy qua mỗi cuộn dây của động cơ làA. A77,5B. A210C. A10D. A30Giải Ta có: P/3 = UIcosϕ => I = 10A => I0 = A210.Chọn đáp án: BBài tập tự giảiCâu 3: Một động cơ không đồng bộ ba pha đấu theo hình sao vào mạng điện 3 pha có Ud = 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 A17Câu 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. 26,32ACâu 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 3200V. Động cơ đạt công suất 3kW và có hệ số công suất cosφ=1110. Tính cường độ dòng điện qua mỗi cuộn dây của động cơ. A. 10A B. 5,5A C. 5,52A D. 5,53ACâu 8: Một động cơ không đồng bộ ba pha được mức theo hình sao vào mạng điện ba pha có điện áp dây hiệu dụng là 380V. Công suất tiêu thụ và hệ số công suất tiêu thụ của động cơ tương ứng là 13,2kW và 0,8. Cường độ dòng điện hiệu dụng chạy trong mỗi dây là: A. 25A B. 20A C. 75A D. 60ACâu 9: Một cuộn dây không đồng bộ ba pha mắc hình sao, khi động cơ hoạt động bình thường ở điện áp pha cực đại bằng 200V thì công suất tiêu thụ điện của động cơ bằng 3240W vÀ hệ số công suất cosφ=0,9. Vào thời điểm dòng điện ở một cuộn dây có cường độ i1=8A thì dòng điện ở hai cuộn dây còn lại có cường độ tương ứng là: A. i2=−11,74A, i3=3,74A B. i2=−6,45A, i3=−1,55A C. i2=0A, i3=−8A D. i2=10,5A, i3=−8,5ACâu 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 SUẤTBài tập mẫu18Câu 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 Up = 220V, hệ số công suất cosϕ = 0,85. Tính dòng điện qua động cơA. 10,3A B. 6,6A C. 11,4A D. 17,8ªGiải Ta có: Nguồn mắc sao ==⇒VUVUdp3200220Tải mắc tam giác ==⇒VUVUdp32003200AUPIpdien3,1085,0.3220.310000cos3===⇒ϕChọn đáp án: ACâu 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%GiảiTa có: Mỗi pha có công suất là 1kW . Ta có : P =UIcosϕ => 1000 5005,0505cos 220.0,9 99pppPI AUϕ= = = =Công suất hao phí mỗi pha 2 2500. 2.[ ] 51,0152025399hpP r I W= = =Hiệu suất động cơ: 1000 51,0150,9489847975 94,9%1000P pHP− ∆ −= = = =Chọn đáp án: BBài tập tự giảiCâu 3: Một động cơ điện xoay chiều 3 pha sản ra một công suất cơ học 8kW. Động cơ mắc sao vào mạng điện xoay chiều 3 pha có Up = 220V, hệ số công suất cosϕ = 0,9. Dòng điện qua cuộn dây của động cơ là 15AA. 52% B. 75% C. 80% D. 90%Câu 4: Một động cơ điện xoay chiều 3 pha sản ra một công suất cơ học 100kW và có hiệu suất 80%. Mắc động cơ vào mạng điện xoay chiều đúng định mức thì điện năng tiêu thụ của động cơ trong một giờ là: A. 80 kW h B. 100 kWh C. 125 kWh D. 360 MJCHUYÊN ĐỀ 4: MÁY BIẾN ÁPA. LÝ THUYẾT 1. Nguyên tắc- Dựa trên hiện tượng cảm ứng điện từ- Dùng để biến đổi điện áp xoay chiều mà không làm thay đổi tần số của nó192. Cấu tạo:- Hai cuộn dây có số vòng khác nhau+ Cuộn sơ cấp N1 nối với nguồn điện xoay chiều+ Cuộn thứ cấp N2 nối với tải tiêu thụ- Lói sắt kín: gồm nhiều lá mỏng ghép cách điện với nhau tránh hao phí do dòng điện Fuco3. Hoạt động- Từ thông qua mỗi vòng dây của cuộn sơ cấp = từ thông qua số vòng dây cuộn thứ cấp nên:212121NNEEee== - Nếu bỏ qua điện trở của dây cuốn thì U1 = E1, U2 = E2 thì:2121NNUU=- N2 > N1 Máy tăng áp và ngược lại- Nếu bỏ qua hao phí điện năng thì:1221IIUU=- Hiệu suất máy biến áp:H = 12PP= 111222cos.cosϕϕIUIUTrong đó: P1 = U1.I1.cos1ϕ là công suất đầu vào [ Công suất đặt vào cuộn sơ cấp ]P2 = U2.I2.cos2ϕ là công suất đầu ra [ Công suất ra ở cuộn thứ cấp]- Hao phí: + Do toả nhiệt ở cuộn sơ cấp và thứ cấp+ Do bức xạ điện từ+ Do dòng điện Fucô- Chú ý: Máy biến thế không biến đổi được điện áp không đổiB. BÀI TẬPLoại 1: MÁY BIẾN ÁP LÝ TƯỞNGBài tập mẫuCâu 1: Cuộn sơ cấp của một máy biến thế có 1000 vòng dây và hiệu điện thế ở hai đầu cuộn sơ cấp là 240V. Để hiệu điện thế ở hai đầu cuộn thứ cấp là 12V thì số vòng dây của cuộn thứ cấp là:A. 20.000 vòng B. 10.000 vòng C. 50 vòng D. 100 vòngGiải Ta có: 12NN= 12UU= 24012=> N2 = 24012.1000 = 50 vòngChọn đáp án: CCâu 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 làA. 2,00 A. B. 72,0 A. C. 2,83 A. D. 1,41 A. Giải Ta có: 12NN= 21II= 3000500=> I1 = 3000500.12 = 2 AChọn đáp án: ABài tập tự giải20Câu 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 làA. 8,5 V. B. 12 V. C. 17 V. D. 24 V. Câu 4: Một máy hạ thế 240V/12V, nếu mắc cuộn sơ cấp vào hai cực của một ac-qui 12V và cuộn thứ cấp hở mạch thìA. Cuộn thứ cấp có hiệu điện thế bằng 0 B. Cuộn thứ cấp có hiệu điện thế 12V C. Cuộn thứ cấp sẽ có hiệu điện thế 0,6V D. Dòng điện cuộn thứ cấp lớn gấp 20 lầnCâu 5: Một máy biến thế có số vòng dây của cuộn sơ cấp là 1000 vòng, của cuộn thứ cấp là 100 vòng. Hiệu điện thế và cường độ hiệu dụng ở mạch thứ cấp là 24V và 10A. Hiệu điện thế và cường độ hiệu dụng ở mạch sơ cấp là:A. 240V; 100A B. 240V; 1A C. 2,4V; 100A D. 2,4V; 1ACâu 6: Một máy hạ thế có tỉ số vòng dây giữa các cuộn sơ cấp N1 và thứ cấp N2 là 3. Biết cường độ và hiệu điện thế hiệu dụng giữa hai đầu cuộn sơ cấp là I1 = 6A, U1 = 120V. Cường độ và hiệu điện thế hiệu dụng giữa hai đầu cuộn thứ cấp là:A. 2A; 360V B. 18A; 360V C. 2A; 40V D. 18A; 40VCâu 7: Nối vào 2 đầu cuộn sơ cấp của máy biến áp lí tưởng có hệ số biến đổi k=5 một ắc quy có suất điện động E=40V thì 2 đầu cuộn thứ cấp có 1 hiệu điện thế bằng A. 200V B. 8V C. 0V D. 40VCâu 8[TN 2007]: Một máy biến thế có cuộn sơ cấp gồm 1000 vòng dây, mắc vào mạng điện xoay chiều có hiệu điện thế U1= 200V, khi đó hiệu điện thế ở hai đầu cuộn thứ cấp để hở là U2 =10V. Bỏ qua hao phí của máy biến thế thì số vòng dây cuộn thứ cấp làA. 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 bằngA. 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 làA. 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 làA. 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 = 1002sin100π t [V] thì hiệu điện thế hiệu dụng ở hai đầu cuộn thứ cấp bằngA. 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 làA. 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 làA. 0. B. 105 V. C. 630 V. D. 70 V.Loại 2: MÁY BIẾN ÁP THAY ĐỔI SỐ VÒNG DÂYBài tập mẫu21Câu 1: Đặt vào hai đầu cuộn sơ cấp một điện áp xoay chiều có giá trị hiệu dụng U không đổi thì điện áp ở hai đầu cuộn thứ cấp để hở là 20V. Nếu giữa nguyên số vòng của cuộn sơ cấp, giảm số vòng cuộn thứ cấp đi 100 vòng thì điện áp ở hai đầu cuộn thứ cấp là 18V. Nếu giữ nguyên số vòng của cuộn thứ cấp, giảm số vòng của cuộn sơ cấp đi 100 vòng thì điện áp hiệu dụng của cuộn thứ cấp là 25V. Tính U.A. 12,5V B. 30V C. 10V D. 40VGiải Ta có:1220NNU=[1]1210018NNU−= [2]1002512−=NNU[3] Từ [1] và [2] :10001001820222=⇒−= NNN Từ [1] và [3] : 5001002520111=⇒−= NNN Thay vào [1] ][10 VU =⇒ Chọn đáp án: CCâu 2:[ĐH 2010]: Đặt vào hai đầu cuộn sơ cấp một máy biến áp lý tưởng 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 100V. 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 thì điện áp đó là 2U, nếu tăng thêm 3n vòng ở cuộn thứ cấp thì điện áp hiệu dụng giữa hai đầu cuộn dây này để hở bằng:A. 100V B. 200V C. 220V D. 110VGiải Ta có:121100NNU=[1] vànNnNnNNnNUUNnNUU3212222121121=⇒+−=⇒+=−=; 1213NnNUUx+=[2] ; Từ [1] và [2] ⇒][20021310022VUnNNUxx=⇒=+=Chọn đáp án: BCâu 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. 30VGiải Ta có:12100NNU=[1]1210090NNU−=[2]1005,11212−=NNU[3]Từ [1] và [2] : 100010090100222=⇒−= NNN Từ [1] và [3] : 9001005,112100111=⇒−= NNN][90 VU =⇒22Chọn đáp án: BBài tập tự giảiCâu 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. 130Câu 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 U1 và dùng vôn kế đo hiệu điện hai đầu cuộn thứ cấp được giá trị U2 và U1/U2=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 U1, khi đó điện áp hiệu dụng ở hai đầu cuộn thứ cấp để hở là U2. Nếu tăng thêm n vòng dây ở cuộn thứ cấp thì điện áp hiệu dụng giữa hai đầu cuộn thứ cấp để hở bây giờ là U3. Số vòng dây của cuộn sơ cấp bằng A.231UUnU+B.123nUUU +C.231UUnU−D.123nUUU −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 dâyCâu 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 cấpA. 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 M1 một điện áp xoay chiều có giá trị hiệu dụng 200V. Khi nối hai đầu cuộn sơ cấp của máy biến áp M2 vào hai đầu cuộn thứ cấp của M1 thì điện áp hiệu dụng ở hai đầu cuộn thứ cấp của M2 để hở bằng 12,5 V. Khi nối hai đầu cuộn thứ cấp của M2 với hai đầu cuộn thứ cấp của M1 thì điện áp hiệu dụng ở hai đầu cuộn sơ cấp của M2 để hở bằng 50 V. Bỏ qua mọi hao phí. M1 có tỉ số giữa số vòng dây cuộn sơ cấp và số vòng dây cuộn thứ cấp bằng:A. 6. B. 15. C. 8. D. 4.Loại 3: MÁY BIẾN ÁP QUẤN NGƯỢC23Bài tập mẫuCâu 1: Một người định quấn một máy hạ áp từ điện áp U1 = 220 [V] xuống U2 =110 [V] với lõi không phân nhánh, xem máy biến áp là lí tưởng, khi máy làm việc thì suất điện động hiệu dụng xuất hiện trên mỗi vòng dây là 1,25 Vôn/vòng. Người đó quấn đúng hoàn toàn cuộn thứ cấp nhưng lại quấn ngược chiều những vòng cuối của cuộn sơ cấp. Khi thử máy với điện áp U1 = 220V thì điện áp hai đầu cuộn thứ cấp đo được là 121[V]. Số vòng dây bị quấn ngược là: A. 9 B. 8 C. 12 D. 10GiảiTa có:Gọi số vòng các cuộn dây của MBA theo đúng yêu cầu là N1 và N2 Ta có ⇒== 211022021NN N1 = 2N2 [1] Với N1 = 220 /1,25 = 176 vòng Gọi n là số vòng dây bị cuốn ngược. Khi đó ta có 1212202212122021121=−⇒=−NnNNnN [2] => 121110211=−NnN 121[N1 – 2n] = 110N1 => n = 8 vòng. Chọn đáp án: BCâu 2: Một máy biến áp lí tưởng được sử dụng bởi một điện áp xoay chiều. Lúc mới sản xuất, tỉ số điện áp hiệu dụng của cuộn sơ cấp và cuộn thứ cấp là 2. Sau một thời gian sử dụng, do lớp cách điện kém nên có n vòng dây ở cuộn thứ cấp bị nốí tắt, vì vậy tỉ số điện áp hiệu dụng của 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 vòngGiảiTa có: 6,111805,2121121,,2121,21212=+−==−===NnNUUNnNUUNNUU80=⇒nChọn đáp án: ACâu 3: Một học sinh quấn một máy biến áp có số vòng dây cuộn thứ cấp gấp hai lần số vòng dây cuộn sơ cấp. Khi đặt vào hai đầu cuộn sơ cấp điện áp xoay chiều có giá trị hiệu dụng U thì điện áp hiệu dụng ở hai đầu cuộn thứ cấp để hở là 1,92U. Khi kiểm tra thì phát hiện trong cuộn thứ cấp có 40 vòng dây bị quấn ngược chiều so với đa số các vòng dây trong đó. Bỏ qua mọi hao phí máy biến thế. Số vòng dây cuộn sơ cấp là: A. 500 vòng. B. 1000 vòng. C. 600 vòng. D. 1500 vòng.GiảiTa có:N2 = 2N1.100080280.92,111211=⇒−=−= NNNNNUUChọn đáp án: B24Câu 4: Một người định cuốn một biến thế từ hiệu điên thế U1=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 U2=264V, điện áp nguồn là U1=110V. Số vòng dây bị cuốn ngược là: A.20 B.11 C.10 D.22GiảiTa có: N1=110.1,2=132; N2=264;11264110221=⇒=−nNxNvòngChọn đáp án: BBài tập tự giảiCâu 5: Một máy biến áp lí tưởng được nối vào nguồn điện xoay chiều có điện áp hiệu dụng 5V. Biết số vòng dây của cuộn sơ cấp và thứ cấp là 100 vòng và 150 vòng. Nhưng do cuộn sơ cấp có 10 vòng bị quấn ngược nên điện áp thu được ở cuộn thứ cấp là: A.7,5V. B.9,37V. C.8,33V. D.7,78V.Câu 6: Một học sinh quấn một máy biến áp lí tưởng gồm cuộn sơ cấp có 1000 vòng dây, cuộn thứ cấp có 2000 vòng dây. Do sơ ý, ở cuộn thứ cấp có một số vòng bị quấn ngược chiều so với đa số các vòng còn lại. Khi đặt vào hai đầu cuộn sơ sấp một điện áp xoay chiều có giá trị hiệu dụng 220V thì điện áp hiệu dụng ở hai đầu cuộn thứ cấp để hở là 330 V. Số vòng quấn ngược ở cuộn thứ cấp là: A. 250 B. 400 C. 300 D. 500Loại 4: MÁY BIẾN ÁP NHIỀU CUỘN DÂYBài tập mẫuCâu 1: Trong máy biến thế ở hình 2, cuộn sơ cấp có n1=1320 vòng, hiệu điện thế U1= 220V, một cuộn thứ cấp có U2 = 10V, I2 = 0,5 A; cuộn thứ cấp thứ hai có n3=36 vòng, I3=1,2A. Cường độ dòng điện trong cuộn sơ cấp và số vòng trong cuộn thứ cấp thứ nhất làA. I1= 0,023 A; n2= 60 vòng B. I1=0,055A; n2=60 vòng C. I1 = 0,055A; n2 = 86 vòng. D. I1 = 0,023A; n2 = 86 vòngGiảiTa có:1: 1 122 21 133 31 1 2 2 3 3 16066.1,2 10.0,50,05545220N UNN UN UUN UI U I U I U I A= ⇒ == ⇒ =+= + ⇒ = = 2: 3 3 33 11 1 1U n n= U = U = 6VU n n⇔; 2 2 22 11 1 1n U U= = n = 60n U Un⇔ vòng Có P1=P2+P3 ⇔U1I1= U2I2+ U3I3 ⇔2 2 3 311U I + U I10.0,5 6.1,2I = 0,055AU 220+= =Chọn đáp án: BBài tập tự giải25 n1 n2 U2 U1 U3 n3