Đề bài

Trong giờ thực hành, học sinh muốn tạo một máy biến thế với số vòng dây ở cuộn sơ cấp gấp \(4\) lần cuộn thứ cấp. Do xảy ra sự cố nên cuộn thứ cấp bị thiếu một số vòng dây. Để xác định số dây bị thiếu, học sinh này dùng vôn kế lý tưởng và đo được tỉ số điện áp hiệu dụng ở cuộn thứ cấp và cuộn sơ cấp là \(\frac{{16}}{{75}}\). Sau đó học sinh quấn thêm vào cuộn thứ cấp \(48\) vòng nữa thì tỉ số điện áp hiệu dụng nói trên là \(\frac{{67}}{{300}}\). Bỏ qua mọi hao phí của máy biến áp. Để được máy biến áp có số vòng dây đúng như dự định thì học sinh đó phải cuốn tiếp bao nhiêu vòng

• A.
  \(128\) vòng.
• B.
  \(168\) vòng.
• C.
  \(50\) vòng.
• D.
  \(60\) vòng.

Đáp án : A

Phương pháp giải :

Công thức máy biến áp: \(\frac{{{U_2}}}{{{U_1}}} = \frac{{{N_2}}}{{{N_1}}}\)

Lời giải chi tiết :

Tỉ số điện áp hiệu dụng giữa cuộn thứ cấp và sơ cấp ban đầu là:

\(\frac{{{U_2}}}{{{U_1}}} = \frac{{{N_2}}}{{{N_1}}} = \frac{{16}}{{75}}\,\,\left( 1 \right)\)

Khi quấn thêm \(48\) vòng ở cuộn thứ cấp, tỉ số điện áp hiệu dụng là:

\(\frac{{{U_2}'}}{{{U_1}}} = \frac{{{N_2}'}}{{{N_1}}} = \frac{{{N_2} + 48}}{{{N_1}}} = \frac{{67}}{{300}}\,\,\left( 2 \right)\)

Chia \(\left( 1 \right)\) và \(\left( 2 \right)\) ta có:

\(\begin{array}{l}\frac{{{N_2}}}{{{N_2} + 48}} = \frac{{64}}{{67}} \Rightarrow {N_2} = 1024\,\,\left( {vong} \right)\\ \Rightarrow {N_1} = 4800\,\,\left( {vong} \right)\end{array}\)

Số vòng dây dự định của cuộn thứ cấp là:

\({N_{02}} = \frac{{{N_1}}}{4} = 1200\,\,\left( {vong} \right)\)

Số vòng cần quấn thêm là:

\(N = {N_{02}} - {N_2} - 48 = 128\,\,\left( {vong} \right)\)