Trong truyền tải điện năng đi xa, dòng điện xoay chiều có ưu điểm gì do với dòng điện một chiều.
Vận dụng lí thuyết truyền tải điện năng đi xa
Khi truyền tải dòng điện đi xa, nhờ có thể tăng, giảm hiệu điện thế nhờ máy biến áp nên hao phí do tỏa nhiệt giảm đáng kể. Đó là lợi thế của dòng điện xoay chiều so với dòng điện một chiều.
Các bài tập cùng chuyên đề
Bài 1 :
Máy biến áp có vai trò rất quan trọng trong truyền tải điện năng đi xa. Vậy máy biến ám có cấu tạo và nguyên tắc hoạt động như thế nào?
Bài 2 :
Tại sao lõi biến áp không làm bằng sắt nguyên khối mà bằng các lá thép được ghép cách điện với nhau?
Bài 3 :
1. Từ thông qua một vòng dây của cuôn sơ cấp có biểu thức: \(\Phi = {\Phi _0}\cos \omega t\)
Vận dụng định luật Faraday về cảm ứng điện từ để chứng minh tỉ số giữa suất điện động hiệu dụng trong cuộn thứ cấp và cuộn sơ cấp bằng tỉ số giữa vòng dây của hai cuộn đó.
2. Nêu nguyên tắc hoạt động của máy biến áp
Bài 4 :
1. Hãy giải thích tại sao trong thực tế truyền tải điện năng đi xa người ta thường chỉ sử dụng phương án b và d.
2. Thảo luận để đánh giá vai trò của máy biến áp trong việc giảm hao phí năng lượng điện khi truyền tải điện năng đi xa.
3. Nêu ưu điểm của dòng điện và điện áp xoay chiều trong truyền tải năng lượng điện về phương diện khoa học và kinh tế.
Bài 5 :
Để truyền tải năng lượng điện đi xa, người ta phải tăng điện áp trước khi truyền. Đến nơi tiêu thụ, phải hạ điện áp để phù hợp với điện áp của các thiết bị trong sản xuất và đời sống. Vì sao phải làm như vậy, thiết bị nào có thể thực hiện được điều đó?
Bài 6 :
Vì sao muốn giảm điện trở r của dây dẫn, phải tăng tiết diện dây?
Bài 7 :
Nêu và phân tích một số biện pháp giảm hao phí năng lượng điện khi truyền điện đi xa?
Bài 8 :
Tìm hiểu cấu tạo của một máy biến áp và giải thích vì sao lõi của máy biến áp thường làm bằng các lá sắt hoặc thép pha silicon, ghép cách điện với nhau.
Bài 9 :
Vì sao từ thông ở cuộn dây B lại thay đổi khi đóng hoặc ngắt khóa K (Hình 2.3)?
Bài 10 :
Nêu cơ sở khoa học chứng tỏ ưu điểm của dòng điện xoay chiều và máy biến áp trong truyền tải năng lượng điện
Bài 11 :
Điện trở của diode có mối liên hệ như thế nào với sự phân cực của diode?
Bài 12 :
Dòng điện xoay chiều tại nơi tiêu thụ (nhà máy, xí nghiệp, hộ gia đình,…) thường có điện áp hiệu dụng khoảng 380V hoặc 220V. Tuy nhiên tại nơi sản xuất điện (nhà máy điện), điện áp được tăng lên rất lớn (220 kV hoặc 500 kV) trước khi truyền tải đi xa (Hình 2.1). Tại sao lại phải tăng điện áp trước khi truyền tải điện năng đi xa, làm thế nào để có thể tăng được điện áp của dòng điện xoay chiều?
Bài 13 :
Nối nguồn điện (220V – 50Hz) với một máy biến áp dùng trong phòng thí nghiệm có điện áp ở đầu ra dưới 18 V. Dùng đồng hồ đo điện đa năng hiện số (có chức năng đo tần số) đo điện áp và tần số ở đầu ra của máy biến áp, so sánh với điện áp và tần số của nguồn điện.
Bài 14 :
Từ biểu thức từ thông qua mỗi vòng dây \(\phi = {\phi _0}\cos \omega t\), hãy chứng minh biểu thức: \(\frac{{{E_1}}}{{{E_2}}} = \frac{{{U_1}}}{{{U_2}}} = \frac{{{N_1}}}{{{N_2}}}\).
Bài 15 :
Có thể dùng máy biến áp để thay đổi điện áp của dòng điện không đổi hay không? Giải thích.
Bài 16 :
Một máy hạ áp có số vòng dây cuộn sơ cấp là 2000 vòng được nối vào dòng điện xoay chiều có điện áp hiệu dụng là 220 V. Biết điện áp hiệu dụng ở cuộn thứ cấp là 100 V, tính số vòng dây cuộn thứ cấp.
Bài 17 :
Cuộn sơ cấp của một máy biến áp được nối với mạng điện xoay chiều có điện áp hiệu dụng 380 V. Khi đó, cuộn thứ cấp có điện áp hiệu dụng và cường độ dòng điện hiệu dụng lần lượt là 20V và 1,5A. Biết số vòng dây cuộn thứ cấp là 20 vòng. Tính số vòng dây và cường độ dòng điện hiệu dụng chạy qua cuộn sơ cấp. Bỏ qua hao phí điện năng trong máy biến áp.
Bài 18 :
Nhận định nào sau đây là đúng khi nói về máy biến áp?
A. Máy biến áp là thiết bị biến đổi điện áp xoay chiều nhưng không làm thay đổi tần số dòng điện.
B. Máy biến áp là thiết bị biến đổi điện áp xoay chiều cả về độ lớn và tần số của dòng điện.
C. Máy biến áp là thiết bị không tiêu thụ điện năng, chỉ chuyển hoá điện áp của dòng điện.
D. Máy biến áp là thiết bị hoạt động dựa trên hiện tượng cảm ứng điện từ có phần lõi sắt là nam châm vĩnh cửu.
Bài 19 :
Nhận định nào sau đây là không đúng khi nói về vai trò của máy biến áp trong truyền tải điện năng?
A. Máy biến áp có vai trò quan trọng trong chuyển đổi dòng một chiều thành dòng xoay chiều giúp dòng điện xoay chiều được sử dụng rộng rãi hiện nay.
B. Máy biến áp có vai trò lớn trong truyền tải điện năng đi xa, giúp giảm hao phí trên đường truyền.
C. Máy biến áp có vai trò quan trọng trong truyền tải dòng điện xoay chiều giúp tăng điện áp trước khi truyền và giảm điện áp ở nơi sử dụng.
D. Máy biến áp có vai trò lớn trong việc giảm chi phí truyền tải điện năng từ nhà máy đến nơi sử dụng.
Bài 20 :
Đặt vào hai đầu cuộn sơ cấp của máy biến áp lí tưởng điện áp xoay chiều có giá trị hiệu dụng không đổi. Nếu quấn thêm vào cuộn thứ cấp \(90\) vòng thì điện áp hiệu dụng giữa hai đầu cuộn thứ cấp để hở thay đổi \(30\% \) so với lúc đầu. Tính số vòng dây ban đầu ở cuộn thứ cấp.
Bài 21 :
Một máy biến thế có cuộn sơ cấp 1000 vòng dây được mắc vào mạng điện xoay chiều có điện áp hiệu dụng 220 V. Khi đó điện áp hiệu dụng ở hai đầu cuộn thứ cấp đế hở là 484 V. Bỏ qua mọi hao phí của máy biến thế. Cuộn thứ cấp có bao nhiêu vòng?
Bài 22 :
Cuộn sơ cấp và cuộn thứ cấp của một máy biến áp lí tưởng có số vòng dây lần lượt là N1 và N2. Đặt điện áp xoay chiều có giá trị hiệu dụng U1 vào hai đầu cuộn sơ cấp thì điện áp hiệu dụng giữa hai đầu cuộn thứ cấp để hở là U2. Hệ thức đúng là
\(\frac{{{U_1}}}{{{U_2}}} = \frac{{{N_1} + {N_2}}}{{{N_1}}}\).
\(\frac{{{U_1}}}{{{U_2}}} = \frac{{{N_2}}}{{{N_1}}}\).
\(\frac{{{U_1}}}{{{U_2}}} = \frac{{{N_1}}}{{{N_2}}}\).
\(\frac{{{U_1}}}{{{U_2}}} = \frac{{{N_1} + {N_2}}}{{{N_2}}}\).
Bài 23 :
Cuộn thứ cấp của một máy biến áp có 800 vòng. Từ thông trong lõi biến thế biến thiên với tần số 50 Hz và giá trị từ thông cực đại qua một vòng dây bằng 2,4 mWb. Suất điện động hiệu dụng cuộn thứ cấp có giá trị xấp xỉ bằng
220 V.
456,8 V.
426,5 V.
140 V.
Bài 24 :
Trong việc truyền tải điện năng đi xa, để giảm công suất tiêu hao trên đường dây \(n\) lần thì cần phải
giảm điện áp xuống n lần.
giảm điện áp xuống \({n^2}\) lần.
tăng điện áp lên n lần.
tăng điện áp lên \(\sqrt n \) lần.
Bài 25 :
Một máy biến áp có tỉ lệ về số vòng dây của cuộn sơ cấp và cuộn thứ cấp là 10. Đặt vào hai đầu cuộn sơ cấp một điện áp xoay chiều có giá trị hiệu dụng là 200 V, thì điện áp hiệu dụng giữa hai đầu cuộn thứ cấp là
\(10\sqrt 2 \) V.
10 V.
\(20\sqrt 2 \) V.
20 V.
Bài 26 :
Sử dụng các thông tin sau cho 2 câu tiếp theo: Một học sinh tự chế tạo một máy biến áp với dự tính số vòng dây ban đầu của cuộn sơ cấp và cuộn thứ cấp lần lượt là N1 = 100 vòng và N2 = 800 vòng. Nhưng trong quá trình quấn dây, học sinh đã quấn ngược một số vòng dây ở cuộn thứ cấp nên khi đặt vào hai đầu cuộn sơ cấp một điện áp \({u_1} = 20cos\left( {100\pi t} \right)\) (V) (t tính bằng s) thì điện áp hiệu dụng ở hai đầu cuộn thứ cấp để hở là 99 V.
Bài 27 :
Một máy biến áp có cuộn sơ cấp 2000 vòng dây được mắc vào mạng điện xoay chiều có hiệu điện thế hiệu dụng 110 V. Khi đó, hiệu điện thế hiệu dụng ở hai đầu cuộn thứ cấp để hở là 220 V. Bỏ qua mọi hao phí của máy biến áp. Số vòng dây của cuộn thứ cấp là
3000.
4000.
2000.
1000.
Danh sách bình luận