Môn học: VẬT LÍ
BÀI 16 – TRUYỀN TẢI ĐIỆN NĂNG
MÁY BIẾN ÁP
I. Bài toán truyền tải điện năng đi xa
II. Máy biến áp
- Cấu tạo, nguyên tắc hoạt động
- Các công thức
III. Ứng dụng của máy biến áp
-Truyền tải điện năng
-Nấu chảy kim loại, hàn điện

MỘT SỐ HÌNH ẢNH NHÀ MÁY PHÁT ĐIỆN Ở NƯỚC TA

Nhà máy thủy điện Hòa Bình

Nhà máy thuỷ điện Sơn La-công suất 2400 MW

Nhà máy nhiệt điện Uông Bí ở Quảng Ninh
Công suất 330 MW

Nhà máy điện gió Bạc Liêu

NƠI TIÊU THỤ

MỘT SỐ HÌNH ẢNH TRUYỀN TẢI
ĐIỆN NĂNG ĐI XA

Nhà máy thủy điện Hòa Bình

Bài 16

I. Bài toán truyền tải điện năng đi xa

Nhà
máy
Điện

r/2

r/2

Dây

Nơi tiêu
thụ

I. Bài toán truyền tải điện năng đi xa
Cường độ dòng điện hiệu dụng trên đường dây.

I 

Pph

U ph
Công suất hao phí do toả nhiệt trên đường dây
2

Php rI r

Pph2
2
U ph

r
P
2
U ph

Biện pháp giảm hao phí:

2
ph

Cách1- giảm r
Cách 2 – tăng U

I. Truyền tải điện năng đi xa
Cách giảm công suất hao phí trên dây.

Giảm r

Giảm ρ

Tốn kém

Tăng S

Dùng MBA
Truyền tải điện năng đi xa

II. Máy biến áp
1. Khái niệm:
Máy biến áp là thiết bị biến đổi điện áp xoay chiều

2. Cấu tạo và nguyên tắc của máy biến áp
a. Cấu tạo
Có hai bộ phận chính:



khép kín bằng sắt non có 

- Lõi biến áp là một khung

N1

pha silic.

- Dây quấn làm bằng đồng có vỏ cách điện :
+ Cuộn dây nối với nguồn
là cuộn sơ cấp, có N1 vòng dây.
+ Cuộn dây nối với tải tiêu thụ
là cuộn thứ cấp, có N2 vòng dây.

N2

R

b. Nguyên tắc
của máy biến áp



Nguyên
tắc hoạt
Cuộn sơ cấp
động của
máy biến
áp là gì?

Cuộn thứ cấp

b. Nguyên tắc hoạt động
Hoạt động của
máy biến áp

Cuộn thứ cấp



Cuộn sơ cấp

- Trong cuộn sơ cấp có dòng điện xoay chiều tần số f,
nó gây ra biến thiên từ thông qua mỗi vòng dây của
hai cuộn là như nhau,
xuất hiện một suất điện động cảm ứng, sẽ sinh ra một
dòng điện cảm ứng trong mạch thứ cấp khép kín.
Kết luận: Nguyên tắc hoạt động của máy biến áp dựa trên
hiện tượng cảm ứng điện từ

2. Cấu tạo và nguyên tắc của máy biến áp
Dòng điện xoay chiều tần số f trong cuộn sơ cấp
gây ra từ thông biến thiên trong hai cuộn dây.
Từ thông qua mỗi vòng dây của cuộn sơ cấp và thứ
cấp là như nhau và bằng:
Φ = Φ0.cos 2πf t
Từ thông qua cuộn sơ cấp và cuộn thứ cấp :
Φ1 = N1.Φ0.cos 2πf t và Φ2 = N2.Φ0.cos 2πf t
Trong cuộn thứ cấp xuất hiện suất điện động cảm
d 2
ứng:

e2 

dt

N 2 2 f  0 sin 2 ft

3. Các công thức về máy biến áp.
-Xét máy biến áp lý tưởng có
+ Cuộn sơ cấp: N1, U1, I1
+ Cuộn thứ cấp: N2, U2, I2
Ở chế độ không tải (I2=0)
U2 N 2

U1 N1
• KL: Điện áp hiệu dụng hai
đầu mỗi cuộn dây tỉ lệ
thuận với số vòng dây
• Nhận xét:

N2
 1:
N1

N2
 1:
N1

Máy tăng áp
Máy hạ áp

* Ví dụ: MBA có hai cuộn dây
D1 có 1000 vòng
D2 có 200 vòng
a. Muốn làm máy tăng áp thì
 cuộn nào là cuộn sơ cấp ?

Đ/a: D2 – sơ cấp,D1 – thứ cấp.



b. Muốn làm máy hạ áp thì cuộn
nào là SC và TC ?
Đ/a: D1 – sơ cấp, D2 – thứ cấp

3. Các công thức về máy biến áp.
Ở chế độ không tải

* Ở chế độ có tải.

U2 N 2

U1 N1

I1
I1 UU2 2
 
I 2 UU1
I

• KL: Điện áp hiệu dụng hai
đầu mỗi cuộn dây tỉ lệ
thuận với số vòng dây

 xét:
• Nhận




N2
 1:
N1

Máy tăng áp

N2
 1:
N1

Máy hạ áp

1

R

2

N2

N1

• Kết luận: Cường độ dòng
điện qua mỗi cuộn dây tỉ
lệ nghịch với điện áp hiệu
dụng hai đầu mỗi cuộn

Chú ý: Máy biến áp ở chế độ không tải, thì nó hầu như không
tiêu thụ điện năng.

III. Ứng dụng của máy biến áp
1. Truyền tải điện năng

~

10 kV

Nhà máy
phát điện

500 kV

Tăng áp

Tải đi xa

5000 V
Hạ áp
Hạ áp
Đến nơi
tiêu thụ
điện

220 V

Hình ảnh nấu

Hình ảnh

chảy kim loại

hàn điện

III. Ứng dụng của máy biến áp
2. Nấu chảy kim loại, hàn điện
Sơ đồ hoạt động của máy hàn điện dùng biến áp.
I1

I2

~
N1

N2

Giải thích:

I1 N 2

I 2 N1

N1  N 2

 I 2  I1

Mà Q = rtx.I22.t
I2 lớn nên nhiệt tỏa ra rất lớn.

BÀI TẬP VẬN DỤNG
Câu 1: Hiện nay người ta thường dùng cách
nào để làm giảm hao phí khi truyền tải điện
năng đi xa?
A. Giảm tiết diện dây dẫn dùng để truyền tải.
B. Xây dựng nhà máy điện gần nơi tiêu thụ.
C. Làm dây dẫn bằng vật liệu siêu dẫn.
D. Tăng điện áp trước khi truyền tải điện năng.

BÀI TẬP VẬN DỤNG
Câu 2: Chọn câu sai.Máy biến áp
A. hoạt động dựa vào hiện tượng cảm ứng điện từ.
B. có hai cuộn dây (cuộn sơ cấp và cuộn thứ cấp)
có số vòng dây khác nhau.
C. có thể biến đổi điện áp của dòng điện không đổi.
D. Có tần số dòng điện xoay chiều ở hai cuộn dây
bằng nhau.

BÀI TẬP VẬN DỤNG
Câu 3 : Máy biến áp lí tưởng có cuộn sơ cấp 1000
vòng, cuộn thứ cấp có 100 vòng; điện áp và cường
độ dòng điện ở mạch sơ cấp là 120V và 0,8A .
a. Điện áp ở hai đầu cuộn thứ cấp là
B.
A. 1200 V.
B. 12 V.
C. 1,2 V.
U 2 N2 1
U1
V.

  U 2  12V
U1 N1 10
10

D. 120

b. Cường độ dòng điện trong cuộn
thứ cấp là?
C
A. 0,08 A.
C. 8 A.
D. 0,8
I1 N 2B. 80
1 A.

  I 2 10 I1 8 A
A.
I
N
10
2

1