Cac May Dien Xoay Chieu

Máy biến áp & Truyền tải điện năng- Máy phát điện và động cơ điện PHẦN 1: Máy biến áp & Truyền tải điện năngI.Tóm tắt lý thuyết:1. Máy biến áp:

Mạch thứ cấp không tải: ( N2<N1 : giảm áp , N2>N1 : tăng áp )

Mạch thứ cấp có tải: (lí tưởng:

Trong đó: U1 (là điện áp hiệu dụng); E1 (suất điện động hiệu dụng); I1 (cường độ hiệu dụng); N1 (số vòng dây): của cuộn sơ cấp U2 ( là điện áp hiệu dụng); E2 (suất điện động hiệu dụng); I2 (cường độ hiệu dụng); N2 ( số vòng dây): của cuộn thứ cấp

Hiệu suất của máy biến áp : H =

Trong đó: cos1 và cos2 : là hệ số công suất của cuộn sơ cấp và thứ cấp.

(Hiệu suất của máy biến áp thường rất cao trên 95% )

2.Truyền tải điện năng:

Công suất hao phí trên đường dây tải điện: Php =

PPhát , UPhát : là c/suất & HĐT nơi phát; Nếu co < 1 thì : Php =

-Khi tăng U lên n lần thì công suất hao phí Php giảm đi n2 lần.

Độ giảm thế trên dây dẫn: U = R.I = =

Với: r ( hayRd): ( ) là điện trở tổng cộng của dây tải điện (lưu ý: dẫn điện bằng 2 dây)

ρ: điện trở suất đv: Ω.m; l: chiều dài dây dẫn đv: m; S: tiết diện dây dẫn : đv: m2

I : Cường độ dòng điện trên dây tải điện P : là công suất truyền đi ở nơi cung cấp; U: là điện áp ở nơi cung cấp cos: là hệ số công suất của dây tải điện

Hiệu suất tải điện: %.

Với: : Công suất truyền đi.

: Công suất nhận được nơi tiêu thụ .

: Công suất hao phí

- Phần trăm công suất bị mất mát trên đường dây tải điện: đv: %

II.Bài tập : A.MÁY BIẾN ÁP a.Các ví dụ:Ví dụ 1 : Một máy biến áp lí tưởng có hai cuộn dây lần lượt là 10000vòng và 200vòng.a) Muốn tăng áp thì cuộn nào là cuộn sơ cấp ?Nếu đặt vào cuộn sơ cấp điện áp hiệu dụng U1=220V thì điện áp hiệu dụng ở cuộn thứ cấp bằng bao nhiêu?b)Cuộn nào có tiết diện lớnHD giải: a)Để là máy tăng áp thì số vòng cuộn thứ cấp phải lớn hơn cuộn sơ cấp: -Nên ta có: N1=200vòng, N2=10000 vòng

-Điện áp hiệu dụng ở cuộn thứ cấp: = =11000V

b)Cuộn sơ cấp có tiết diện dây lớn hơn vì N1 < N2

Ví dụ 2 : Một máy biến áp gồm có cuộn sơ cấp 300 vòng, cuộn thứ cấp 1500 vòng. Mắc cuộn sơ cấp vào một điện áp xoay chiều có giá trị hiệu dụng 120V.

a. Tính điện áp hiệu dụng hai đầu cuộn thứ cấp.

GV: Đoàn Văn Lượng Trang 1

Ir

U1 U2

b.Cho hiệu suất của máy biến áp là 1 (không hao phí năng lượng). Tính cường độ hiệu dụng ở cuộn thứ cấp, nếu cường độ hiệu dụng ở cuộn sơ cấp là I1=2A.

Giải: a. Ta có .Điện áp hiệu dụng ở cuộn sơ cấp: V.

b. Ta có .Cường độ hiệu dụng của mạch thứ cấp: A

Ví dụ 3 : Một máy biến thế có cuộn sơ cấp 1000 vòng dây được mắc vào mạng điện xoay chiều có điện áp hiệu dụng 220V. Khi đó điện áp hiệu dụng hai đầu cuộn thứ cấp để hở là 484V. Bỏ qua hao phí của máy. Số vòng dây cuộn thứ cấp là A. 1100vòng B. 2000vòng C. 2200 vòng D. 2500 vòng

Giải : Từ Thế số : N2= = 2200 vòng . Chọn C

Ví dụ 4 : Một máy biến áp một pha có số vòng dây cuộn sơ cấp và thứ cấp lần lượt là 2000 vòng và 100 vòng. Điện áp và cường độ hiệu dụng ở mạch sơ cấp là 120V – 0,8A. Bỏ qua mất mát điện năng thì điện áp hiệu dụng và công suất ở mạch thứ cấp là: A. 6V – 96W. B. 240V – 96W. C. 6V – 4,8W. D. 120V – 4,8W.

Giải : Điện áp hiệu dụng cuộn thứ cấp: V.

Bỏ qua mất mát điện năng thì P2 = P1 = U1.I1 = 120.0,8 = 96W. Vậy chọn A.

Ví dụ 5 : Cuộn thứ cấp của máy biến thế có 1000vòng. Từ thông xoay chiều trong lõi biến thế có tần số 50Hz và giá trị cực đại 0,5mWb. Suất điện động hiệu dụng của cuộn thứ cấp là:

A. 111V. B. 157V. C. 500V. D. 353,6V.

Giải : Chọn A. Hướng dẫn: Ta có: 3

0 0E N 1000.100 .0,5.10E 111V

2 2 2

đáp án A.

Ví dụ 6 : Đặt vào hai đầu cuộn sơ cấp của một máy biến áp một hiệu điện thế xoay chiều có giá trị hiệu dụng 100V. Cuộn sơ cấp có 2000 vòng, cuộn thứ cấp có 4000 vòng.1. Tính điện áp hiệu dụng ở hai đầu cuộn thứ cấp để hở (giả thiết bỏ qua điện trở hoạt động R của cuộn sơ cấp).2. Khi dùng vôn kế (có điện trở vô cùng lớn) để đo hiệu điện thế ở hai đầu cuộn thứ cấp để hở, người ta thấy vôn kế chỉ 199V. So sánh kết quả này với giá trị ở câu 1 và giải thích tại sao? Hãy xác định tỉ số giữa cảm kháng Z L

của cuộn sơ cấp và điện trở hoạt động của nó.Giải:

1. Ta có: .Điện áp hiệu dụng U2 ở hai đầu cuộn thứ cấp để hở là: U2= U1= .100=200V

2. 199V<200V. Khi dùng vôn kế đo chỉ 199V, thấp hơn so với kết quả câu một. Sự sai khác này là do cuộn sơ cấp này thực tế có điện trở R.

UL có vai trò như hiệu điện thế cuộn sơ cấp:

Với UL = U1’ và U2’=UV (UV là số chỉ vôn kế) (V)

Lại có U12 = =100 (V) V

Ta có tỉ số .Mà: UL= I.ZL; UR=I.R. Suy ra:

Ví dụ 7 : Một máy biến thế dùng trong máy thu vô tuyến có cuộn sớ cấp gồm 1000 vòng, mắc vào mạng điện 127V và ba cuộn thứ cấp để lấy ra các hiệu điện thế 6,35V; 15V; 18,5V. Số vòng dây của mỗi cuộn thứ cấp lần lượt là: A. 71vòng, 167vòng, 207vòng B 71vòng, 167vòng, 146vòng C. 50vòng, 118vòng, 146vòng D.71vòng, 118vòng, 207vòng

Giải: Thế số từng trường hợp: ( lưu ý sửa lại đề: U1 =127V)

a. =50 vòng

b. =118 vòng


c.. =145.669 vòng =146 vỏng

Ví dụ 8 : Cuộn sơ cấp của máy biến áp mắc qua ampe kế vào điện áp xoay chiều có giá trị hiệu dụng 100V thì ampe kế chỉ 0.0125A. Biết cuộn thứ cấp mắc vào mạch gồm một nam châm điện có r= 1 ôm và một điện trở R=9 ôm. Tỉ số giữa vòng dây cuộn sơ cấp và cuộn thứ cấp bằng 20. Bỏ qua hao phí. Độ lệch pha giữa cường độ dòng điện và điện áp ở cuộn thứ cấp là? A. /4. B. -/4. C. /2. D. /3.

Giải: Ta có: => .

Mặt khác, Bỏ qua hao phí.: .

Xét Mạch thứ cấp: . Cos =R/Z =10/20=1/2 => = /3 .Đáp án D

Ví dụ 9 : Một máy tăng áp có tỷ lệ số vòng ở 2 cuộn dây là 0,5. Nếu ta đặt vào 2 đầu cuộn sơ cấp một điện áp xoay chiều có giá trị hiệu dụng là 130V thì điện áp đo được ở 2 đầu cuộn thứ cấp để hở sẽ là 240V. Hãy lập tỷ lệ giữa điện trở thuần r của cuộn sơ cấp và cảm kháng ZL của cuộn sơ cấp.

A. B. C. D. .

Giải: Ta có UL = 0,5U2 = 120V

UL2 + Ur

2 = U12 = 1302 => Ur = 50V. Chọn A

Ví dụ 10 : 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 vòng

Gỉải 1:

Gỉải 2: ; vòng

Có P1=P2+P3 U1I1= U2I2+ U3I3

Ví dụ 11 : Một máy biến thế có số vòng cuộn sơ cấp gấp 10 lần cuộn thứ cấp. Hai đầu cuộn sơ cấp mắc vào nguồn xoay chiều có điện áp hiệu dụng U1 = 220V. Điện trở của cuộn sơ cấp là r1 0 và cuộn thứ cấp r2 2Ω. Mạch từ khép kín; bỏ qua hao phí do dòng Fuco và bức xạ. Khi hai đầu cuộn thứ cấp mắc với điện trở R = 20Ω thì điện áp hiệu dụng giữa hai đầu cuôn thứ cấp bằng bao nhiêu?

A. 18V; B. 22V; C. 20V; D. 24V.Giải: Điện áp hiệu dụng giữa hai đầu cuộn thứ cấp để hở: U2 = U1/10 = 22V = E2

Cường độ dòng điện qua cuộn thứ cấp khi nối với điên trở R: I2 = E2/(R +r2) = 1A Khi đó điện áp hiệu dụng giữa hai đầu cuôn thứ cấp U’2 = I2R = 20V. Chọn C

b.Trắc nghiệm:Câu 1. Một máy biến thế có hiệu suất xấp xĩ bằng 100%, có số vòng dây cuộn sơ cấp gấp 10 lần số vòng dây cuộn thứ cấp. Máy biến thế này


n1 n2

U2

U1 U3

n3

A. làm giảm tần số dòng điện ở cuộn sơ cấp 10 lần. B. làm tăng tần số dòng điện ở cuộn sơ cấp 10 lần. C. là máy hạ thế. D. là máy tăng thế.Câu 2. Một máy biến thế 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

A. 10 2 V. B. 10 V. C. 20 2 V. D. 20 V.Câu 3. Một máy biến thế gồm cuộn sơ cấp có 2500 vòng dây, cuộn thứ cấp có 100 vòng dây. Điện áp hiệu dụng hai đầu cuộn sơ cấp là 220 V. Điện áp hiệu dụng hai đầu cuộn thứ cấp là.

A. 5,5 V. B. 8,8 V. C. 16 V. D. 11 V.Câu 4. Một máy biến áp có cuộn sơ cấp gồm 2000 vòng, cuộn thứ cấp gồm 100 vòng. Điện áp và cường độ dòng điện ở mạch sơ cấp là 120V và 0,8A. Điện áp và công suất ở cuộn thứ cấp là

A. 6 V; 96 W. B. 240 V; 96 W. C. 6 V; 4,8 W. D. 120 V; 48 W.Câu 5(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 484V. Bỏ qua mọi hao phí của máy biến thế. Số vòng dây của cuộn thứ cấp là A. 2500. B. 1100. C. 2000. D. 2200. Câu 6: Một máy biến áp lí tưởng có cuộn sơ cấp gồm 2000 vòng và cuộn thứ cấp gồm 100 vòng. Điện áp và cường độ ở mạch sơ cấp là 220 V; 0,8 A. Điện áp và cường độ dòng điện ở cuộn thứ cấp là A. 11 V; 0,04 A. B. 1100 V; 0,04 A. C. 11 V; 16 A. D. 22 V; 16 A.Câu 7: 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 50Hz, khi đó cường độ dòng điện qua cuộn thứ cấp là 12A. Cường độ dòng điện qua cuộn sơ cấp là

A. 1,41 A. B. 2,00 A . C. 2,83 A. D. 72,0 A.Câu 8: Một máy biến áp , cuộn sơ cấp có 500 vòng dây, cuộn thứ cấp có 50 vòng dây. Điện áp hiệu dụng ở hai đầu cuộn sơ cấp là 100V. Hiệu suất của máy biến áp là 95%. Mạch thứ cấp là một bóng đèn dây tóc tiêu thụ công suất 25W. Điện áp hiệu dụng có hai đầu cuộn thứ cấp làA. 100V. B. 1000V. C. 10V. D. 200V.Câu 9: Một máy biến áp , cuộn sơ cấp có 500 vòng dây, cuộn thứ cấp có 50 vòng dây. Điện áp hiệu dụng ở hai đầu cuộn sơ cấp là 100V. Hiệu suất của máy biến áp là 95%. Mạch thứ cấp là một bóng đèn dây tóc tiêu thụ công suất 25W. Cường độ dòng điện qua đèn bằng:

A. 25A. B. 2,5A. C. 1,5A. D. 3A.Câu 10: Một máy biến áp , cuộn sơ cấp có 500 vòng dây, cuộn thứ cấp có 50 vòng dây. Điện áp hiệu dụng ở hai đầu cuộn sơ cấp là 100V. Hiệu suất của máy biến áp là 95%. Mạch thứ cấp là một bóng đèn dây tóc tiêu thụ công suất 25W. Cường độ dòng điện ở mạch sơ cấp bằng (coi hệ số công suất trong cuộn sơ cấp bằng 1):

A. 2,63A. B. 0,236A. C. 0,623A. D. 0,263A.Câu 11: 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 220V – 50Hz, khi đó hiệu điện thế hiệu dụng giữa hai đầu cuộn thứ cấp để hở là

A. 24V. B. 17V. C. 12V. D. 8,5V.Câu 12: Một máy biến thế có số vòng cuộn sơ cấp là 2200 vòng. Mắc cuộn sơ cấp với mạng điện xoay chiều 220V–50Hz, khi đó hiệu điện thế hiệu dụng giữa hai đầu cuộn thứ cấp để hở là 6V. Số vòng của cuộn thứ cấp là

A. 85 vòng. B. 60 vòng. C. 42 vòng. D. 30 vòng.

c.Trắc nghiệm nâng cao:Câu 13: Một máy biến áp lý tưởng có một cuộn sơ cấp và hai cuộn thứ cấp được quấn trên một lỏi thép chung hình khung chữ nhật. Cuộn sơ cấp có N1 = 1320 vòng dây; cuộn thứ cấp thứ hai có N3 = 25 vòng dây. Khi mắc vào hai đầu cuộn sơ cấp một điện áp xoay chiều có giá trị hiệu dụng U 1 = 220 V thì hiệu điện thế hiệu dụng ở hai đầu cuộn thứ cấp thứ nhất là U2 = 10 V; cường độ dòng điện chạy trong cuộn thứ cấp thứ nhất và thứ hai có giá trị lần lượt là I2 = 0,5 A và I3 = 1,2 A. Coi hệ số công suất của mạch điện là 1. Cường độ dòng điện hiệu dụng chạy trong cuộn sơ cấp có giá trị là

A. 1/22 A. B. 1/44 A. C. 3/16 A. D. 2/9 A.

Giải:

Câu 14: Một máy biến áp lí tưởng có tỉ số vòng dây cuộn sơ cấp và thứ cấp là 2:3. Cuộn thứ cấp nối với tải tiêu

thụ là mạch điện xoay chiều gồm điện trở thuần R = 60, tụ điện có điện dung C = . cuộn dây thuần


cảm có cảm kháng L = , cuộn sơ cấp nối với điện áp xoay chiều có giá trị hiệu dụng 120V và tần số

50Hz. Công suất toả nhiệt trên tải tiêu thụ là A. 180W. B. 135W. C. 26,7W. D. 90WCâu 15.Cuộn thứ cấp của máy biến áp có 1500 vòng và dòng điện có f = 50Hz. Giá trị cực đại của từ thông trong lõi thép là 0,6 Wb. Chọn pha ban đầu bằng không. Biểu thức của suất điện động trong cuộn thứ cấp là:

A. (V). B. (V).

C. (V). D. (V).

Giải . Suất điện động cực đại trong cuộn thứ cấp: (V).

Vì = 0 nên (V). Đáp án C.

Câu 16(ĐH-2010): Đặt vào hai đầu cuộn sơ cấp của một máy biến áp lí tưởng (bỏ qua hao phí) 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 100 V. 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 dây thì điện áp đó là 2U. Nếu tăng thêm 3n vòng dây ở cuộn thứ cấp thì điện áp hiệu dụng giữa hai đầu để hở của cuộn này bằng

A. 100 V. B. 200 V. C. 220 V. D. 110 V. Giải: Điện áp hiệu dụng hai đầu mạch cuộn sơ cấp không đổi, gọi số vòng của của cuộn sơ cấp và thứ cấp lần lượt là N1 và N2. Khi điện áp hai đầu cuộn thứ cấp là 100V, ta có:

. Lấy (1): (2) ta được: ,

lấy (3):(1), ta được: . Lấy (6)+(5), ta được U=200V/3, thay vào (5), ta được n/N2=1/3,

suy ra: 3n = N2 thay vào (4), ta được , kết hợp với (1) => => U3n=200V

Câu 17(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 dung không đổi, rồi dùng vôn kế 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 cấp

A. 60 vòng dây. B. 84 vòng dây. C. 100 vòng dây. D. 40 vòng dây.Giải: Gọi N1, N2 là số vòng dây ban đầu của mỗi cuộn; n là số vòng phải cuốn thêm cần tìm. Ta có:

Đáp án B.

Câu 18: Một người định cuốn một biến thế từ hiệu điên thế U1 = 110V lên 220V với lõi không phân nhánh, không mất mát năng lượng và các cuộn dây có điện trở rất nhỏ , với số vòng các cuộn ứng với 1,2 vòng/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 với nguồn thứ cấp đo được U2 = 264 V so với cuộn sơ cấp đúng yêu cầu thiết kế, điện áp nguồn là U1 = 110V. Số vòng dây bị cuốn ngược(sai) là: A 20 B 11 C . 10 D 22Giải 1:Gọi số vòng các cuộn dây của MBA theo đúng yêu cầu là N1 và N2

Ta có N2 = 2N1 (1) Với N1 = 110 x1,2 = 132 vòng

Gọi n là số vòng dây bị cuốn ngược. Khi đó ta có

(2)

Thay N1 = 132 vòng ta tìm được n = 11 vòng. Chọn BChú ý: Khi cuộn sơ cấp bị cuốn ngược n vòng thì suất điện động cảm ứng xuất hiện ở các cuộn sơ cấp và thứ cấp lấn lượt là


e1 = (N1-n)e0 – ne0 = (N1 – 2n) e0 với e0 suất điện động cảm ứng xuất hiện ở mỗi vòng dây. e2 = N2e0

Do đó

Giải 2: Khi bị một số cuộn dây bị của cuộn sơ cấp hoặc cuộn thứ cấp bị cuốn ngược thì suất điện động sẽ được tính bằng công thức nào?

khi cuốn ngược k vòng như vậy thì cuộn sơ cấp sẽ bị mất đi 2k vòng :

Câu 19:Hiệu điện thế được đưa vào cuộn sơ cấp của một máy biến áp có giá trị hiệu dụng là 220V.Số vòng dây của cuộn sơ cấp và thứ cấp tương ứng là 1100 vòng và 50vòng.Mạch thứ cấp gồm một điện trở thuần 8 ,một cuộn cảm có cảm kháng 2 và một tụ điện mắc nối tiếp . Biết dòng điện chạy qua cuộn sơ cấp bằng 0,032A, bỏ qua hao phí của máy biến áp, độ lệch pha giữa hiệu điện thế và cường độ dòng điện trong mạch thứ cấp là

A. B. hoặc C. hoặc D.

Giải:

Áp dụng: ; = 0,704A

Tổng trở mạch thứ cấp: Z2 = Ω

Độ lệch pha giữa hiệu điện thế và cường độ dòng điện trong mạch thứ cấp là

cosφ = (Đáp án B)

Câu 20: 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. 10Giải 1:Gọi số vòng các cuộn dây của MBA theo đúng yêu cầu là N1 và N2

Ta có N1 = 2N2 (1) Với N1 = 220 /1,25 = 176 vòng

Gọi n là số vòng dây bị cuốn ngược. Khi đó ta có

(2) =>

121(N1 – 2n) = 110N1 => n = 8 vòng. Chọn B

Chú ý: Khi cuộn sơ cấp bị cuốn ngược n vòng thì suất điện động cảm ứng xuất hiện ở các cuộn sơ cấp và thứ cấp lấn lượt là e1 = (N1-n)e0 – ne0 = (N1 – 2n) e0 với e0 suất điện động cảm ứng xuất hiện ở mỗi vòng dây. e2 = N2e0

Do đó

Lí thuyết phần quấn ngược MBA:Do máy biến áp là lí tưởng, điện trở trong cuộn sơ và thứ cấp coi như bằng 0 nên u = eSố vòng quấn ngược tạo ra suất điện động chống lại các vòng quấn thuận. Suất điện động tự cảm trong mỗi vòng dây là e0

Goi n1 là số vòng quấn nguợc cuộn sơ cấp. Khi đó trong cuộn sơ cấp có N1- 1n vòng quấn thuận và n1 vòng quấn nguợc nên Suất điện động tự cảm trong cuộn sơ cấp là


Tương tự Suất điện động tự cảm trong cuộn thứ cấp

là:

Ta có:

Giải 2: Nếu quấn đúng máy biến thế thì ta có:

Mặt khác, do suất điện động hiệu dụng xuất hiện trên mỗi vòng dây là 1,25 Vôn/vòng nên ta có: N1=220/1,25=176(vòng) và N2=88 vòng

Gọi số vòng quấn ngược ở cuộn sơ cấp là x.Ta có: suy ra x=8 vòng Đáp số :B

Câu 21: 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. Tổng số vòng dây đã được quấn trong máy biến thế này làA. 2000 vòng. B. 3000 vòng. C. 6000 vòng. D. 1500 vòng.Giải: Gọi N1 là số vòng dây cuộn sơ cấp. Khi đó số vòng dây cuộn thuwsb cấp N2 = 2N1 Tổng số vòng dây của máy biến thế là 3N1

Theo bài ra ta có: = => 1,92N1 = 2N1 – 80 => N1 = 1000 vòng

Do đó Tổng số vòng dây đã được quấn trong máy biến thế này là 3000 vòng. Đáp án B

Câu 22: Có hai máy biến áp lí tưởng (bỏ qua mọi hao phí) cuộn sơ cấp có cùng số vòng dây nhưng cuộn thứ cấp có số vòng dây khác nhau. Khi đặt điện áp xoay chiều có giá trị hiệu dụng U không đổi vào hai đầu cuộn thứ cấp của máy thứ nhất thì tỉ số giữa điện áp hiệu dụng ở hai đầu cuộn thứ cấp để hở và cuộn sơ cấp của máy đó là 1,5. Khi đặt điện áp xoay chiều nói trên vào hai đầu cuộn sơ cấp của máy thứ hai thì tỉ số đó là 2. Khi cùng thay đổi số vòng dây của cuộn thứ cấp của mỗi máy 50 vòng dây rồi lặp lại thí nghiệm thì tỉ số điện áp nói trên của hai máy là bằng nhau. Số vòng dây của cuộn sơ cấp của mỗi máy làA. 200 vòng B. 100 vòng C. 150 vòng D. 250 vòngGiải: Gọi số vòng dây cuộn sơ cấp là N, cuộn thứ cấp là N1 và N2

Theo bài ra ta có : = = 1,5 => N1 = 1,5N

= = 2 => N2 = 2N

Để hai tỉ số trên bằng nhau ta phải tăng N1 và giảm N2

Do đó = => N1+50 = N2 – 50

1,5N + 50 = 2N - 50 => N = 200 vòng. Chọn ACâu 23: 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. 65vòng dây. B.56 vòng dây. C.36 vòng dây. D.91 vòng dây.


N1

N2N

N

Giải: phải quấn cuốn thêm 65 vòng nữa Chọn A

Câu 24: Một máy biến thế lõi đối xứng gồm ba nhánh có tiết diện bằng nhau, hai nhánh được cuốn hai cuộn dây. Khi mắc một hiệu điện thế xoay chiều vào một cuộn thì các đường sức do nó sinh ra không bị thoát ra ngoài và được chia đều cho hai nhánh còn lại. Khi mắc cuộn 1 vào một hiệu điện thế xoay chiều có giá trị hiệu dụng là 240V thì cuộn 2 để hở có hiệu điện thế U 2. Hỏi khi mắc vào cuộn 2 một hiệu điện thế U2 thì ở cuộn 1 để hở có hiệu điện thế bao nhiêu? Biết rằng điện trở của các cuộn dây không đáng kể.A. 60V B. 30V C. 40V D. 120VGiải: Gọi N1 và N2 là số vòng dây của cuộn 1 và cuộn 2

là độ biến thiên từ thông qua mỗi vòngdây cuộn sơ cấp

là độ biến thiên từ thông qua mỗi vòngdây cuộn thứ cấp

Khi cuộn 1 là cuộn sơ cấp: e1 = N1 và e2 = N2

=> (1)

Khi cuộn 2 là cuộn sơ cấp: = N2 và = N1

=> (2)

nhân 2 vế (1) và (2) Ta được U’1 = U1/4 = 60V. Chọn A

Câu 25: Một máy biến thế có số vòng cuộn sơ cấp gấp 10 lần cuộn thứ cấp. Hai đầu cuộn sơ cấp mắc vào nguồn xoay chiều có điện áp hiệu dụng U1 = 220V. Điện trở của cuộn sơ cấp là r1 0 và cuộn thứ cấp r2 2Ω. Mạch từ khép kín; bỏ qua hao phí do dòng Fuco và bức xạ. Khi hai đầu cuộn thứ cấp mắc với điện trở R = 20Ω thì điện áp hiệu dụng giữa hai đầu cuôn thứ cấp bằng bao nhiêu?

A. 18V; B. 22V; C. 20V; D. 24V.Giải: Điện áp hiệu dụng giữa hai đầu cuộn thứ cấp để hở: U2 = U1/10 = 22V =E2

Cường độ dòng điện qua cuộn thứ cấp khi nối với điên trở R: I2 = E2/(R +r2) = 1A Khi đó điện áp hiệu dụng giữa hai đầu cuôn thứ cấp U’2 = I2R = 20V. Chọn CCâu 26: Đặt vào hai đầu cuộn sơ cấp của một máy biến áp lí tượng một điện áp xoay chiều có giá trị không đổi thì hiệu điện thế hiệu dụng giữa hai đầu mạch thứ cấp khi để hở là 100V. Nếu tăng thêm n vòng dây ở cuộn sơ cấp thì hiệu điện thế hiệu dụng giữa hai đầu cuộn thứ cấp khi để hở là U; nếu giảm bớt n vòng dây ở cuộn sơ cấp thì hiệu điện thế hiệu dụng giữa hai đầu mạch thứ cấp khi để hở là 2U. Nếu tăng thêm 2n vòng dây ở cuộn thứ cấp thì hiệu điện thế hiệu dụng giữa hai đầu cuộn thứ cấp có thể là

A. 50V. B. 100V C. 60V D. 120VGiải: Gọi điên áp hiệu dụng đặt vào cuộn sơ cấp là U1, số vòng dây cuộn sơ cấp và thứ cấp là N1 và N2

Ta có: (1) (2) (3) (4)

Lấy (1) : (2) => (5)

Lấy (1) : (3) => (6)


U1 U2

Lấy (5) : (6) => => => 2(N1 –n) = N1 + n => N1 = 3n

Lấy (1) : (4)=> = = 1+ = 1 + => U2 = 100 + U1 > 100V Chọn D

Câu 27: Đặt vào hai đầu cuộn sơ cấp cưa một máy biến áp lí tượng một điện áp xoay chiều có giá trị không đổi thì hiệu điện thế hiệu dụng giữa hai đầu mạch thứ cấp khi để hở là 100V.Ở cuộn sơ cấp ,khi ta giảm bớt đo n vòng dây thì hiệu điện thế hiệu dụng giữa hai đầu mạch thứ cấp khi để hở là U;nếu tăng n vòng dây ở cuộn sơ cấp thì hiệu điện thế hiệu dụng giữa hai đầu mạch thứ cấp khi để hở là U/2.Gía trị của U là:

A. 150V. B. 200V C. 100V D. 50VGiải: Gọi điên áp hiệu dụng đặt vào cuộn sơ cấp là U1, số vòng dây cuộn sơ cấp và thứ cấp là N1 và N2

Ta có: (1) (2) (3)

Lấy (1) : (2) => (4)

Lấy (1) : (3) => (5)

Lấy (4) : (5) =>

Từ (4) => U = 100 (V) Chọn A

Câu 28. Một máy biến áp lí tưởng có hiệu suất bằng 1 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 100vong và 150 vòng. Do cuộn sơ cấp có 10 vòng bị quấn ngược nên điện áp thu được ở cuộn thứ cấp là: A. 7,5V. B. 9,37 V. C. 8,33V. D. 7,78V. Giải: Gọi e0 là suất điện động cảm ứng tức thời xuất hiện ở mỗi vòng dây khi biến áp được nối vào nguồn điện xoay chiều.Suất điện đông tức thời xuất hiện ở cuộn sơ cấp và thứ cấp là: e1 = (N1 – 10)e0 – 10e0 = 80e0

e2 = N2e0 = 150e0

----> Chọn B

Câu 29 : Một máy biến áp lý tưởng gồm một cuộn sơ cấp và hai cuộn thứ cấp. Cuộn sơ cấp có n 1 = 1320 vòng , điện áp U1 = 220V. Cuộn thứ cấp thứ nhất có U2 = 10V, I2 = 0,5A; Cuộn thứ cấp thứ 2có n 3 = 25 vòng, I3 = 1,2A. Cường độ dòng điện qua cuộn sơ cấp là :

A. I1 = 0,035A B. I1 = 0,045A C. I1 = 0,023A D. I1 = 0,055AGiải: Dòng điện qua cuộn sơ cấp I1 = I12 + I13

=>

I1 = I12 + I13 = Chọn B.

Câu 30. Cho một máy biến thế có hiệu suất 80%. Cuộn sơ cấp có 150 vòng, cuộn thứ cấp có 300 vòng. Hai đầu cuộn thứ cấp nối với một cuộn dây có điện trở hoạt động 100Ω, độ tự cảm 1/π H. Hệ số công suất mạch sơ cấp bằng 1. Hai đầu cuộn sơ cấp được đặt ở hiệu điện thế xoay chiều có U1 = 100V, tần số 50Hz. Tính công suất mạch thứ cấp và cường độ hiệu dụng mạch sơ cấp? A. 100W và1,5A B. 150W và 1,8A C. 200W và 2,5A D. 250W và 2,0A

Giải:

R2 = 100 Ω, ZL2 = 100 Ω => Z2 = 100 Ω => I2 = = A => P2 = = 200W


=

Câu 31: Cho một máy biến thế có hiệu suất 80%. Cuộn sơ cấp có 150 vòng, cuộn thứ cấp có 300 vòng. Hai đầu cuộn thứ cấp nối với một cuộn dây có điện trở hoạt động 100Ω, độ tự cảm 0,1/π H. Hệ số công suất mạch sơ cấp bằng 1. Hai đầu cuộn sơ cấp được đặt ở hiệu điện thế xoay chiều có U1 = 100V, tần số 50Hz. Tính công suất mạch thứ cấp và cường độ hiệu dụng mạch sơ cấp?

Giải: ;R2 = 100 Ω, ZL2 = 10 Ω

=> Z2 = Ω => I2 = = 1,99A

P2 = = 396W = 4,95A

Câu 32: Một máy biến thế có cuộn sơ cấp gồm 10N vòng dây, cuộn thứ cấp gồm N vòng dây. Hai đầu cuộn sơ cấp mắc vào nguồn điện xoay chiều có hiệu điện thế hiệu dụng 220 (V). Biết điện trở thuần của cuộn sơ cấp và thứ cấp lần lượt là: 0() và 2(). xem mạch từ là khép kín và hao phí dòng fucô không đáng kể. Hiệu điện thế hiệu dụng khi mạch thứ cấp hở là. A. 22(V) B. 35 (V) C. 12 (V) D. 50 (V)

Giải: Khi thứ cấp hở U2 = E2 = = = 10 => U2 = = 22 (V) , Chọn A

Câu 33: Trong một giờ thực hành một học sinh muốn một quạt điện loại 180 V - 120W hoạt động bình thường dưới điện áp xoay chiều có giá trị hiệu dụng 220 V, nên mắc nối tiếp với quạt một biến trở. Ban đầu học sinh đó để biến trở có giá trị 70 thì đo thấy cường độ dòng điện hiệu dụng trong mạch là 0,75A và công suất của quạt điện đạt 92,8%. Muốn quạt hoạt động bình thường thì phải điều chỉnh biến trở như thế nào?A. giảm đi 12 B. tăng thêm 12 C. giảm đi 20 D. tăng thêm 20Giải 1: Gọi R0 , ZL , ZC là điện trở thuần, cảm kháng và dung kháng của quạt điện.Công suấ định mức của quạt P = 120W ; dòng điện định mức của quạt I. Gọi R2 là giá trị của biến trở khi quạt hoạt động bình thường khi điện áp U = 220V Khi biến trở có giá tri R1 = 70 thì I1 = 0,75A, P1 = 0,928P = 111,36W P1 = I1

2R0 (1) => R0 = P1/I12 198 (2)

I1 =

Suy ra : (ZL – ZC )2 = (220/0,75)2 – 2682 => ZL – ZC 119 (3)Ta có P = I2R0 (4)

Với I = (5)

P = => R0 + R2 256 => R2 58

R2 < R1 => ∆R = R2 – R1 = - 12 Phải giảm 12. Chọn A

Giải 2: ban đầu

khi hoạt động bình thường:

Câu 34: Máy biến áp có số vòng dây ở cuộn sơ cấp là N1 = 400 vòng, thứ cấp là N2 = 100 vòng. Điện trở của cuộn sơ cấp r1 = 4 , điện trở ở cuộn thứ cấp r2 = 1 . Điện trở mắc vào cuộn thứ cấp R = 10. Xem mạch từ là khép kín và bỏ qua hao phí. Đặt vào hai cuộn sơ cấp điện áp xoay chiều có giá trị hiệu dụng U1 = 360V. Xác định điện áp hiệu dụng U2 tại hai đầu cuộn thứ cấp và hiệu suất của máy biến thế.


A. 80V; 88,8% B. 80V; 80% C. 100V; 88,8% D. 88V; 80%Giải:

Chọn A

Câu 35: Một máy hạ áp, cuộn dây sơ cấp có N1= 440vòng và điện trở r1=7,2Ω, cuộn thứ cấp có N2= 254vòng và điện trở r2= 2,4Ω. Mắc vào cuộn thứ cấp một điện trở R=20Ω, coi mạch là khép kín và hao phí do dòng Fu-cô không đáng kể.Đặt vào hai đầu cuộn sơ cấp một điện áp xoay chiều có giá trị hiệu dụng U1= 220V. Xác định điện áp hiệu dụng ở hai đầu tải R. Tính hiệu suất của máy biến áp đó.Giải:

Câu 36: Máy biến thế gồm cuộn sơ cấp N1=1000 vòng, r1=1 (ôm); cuộn thứ cấp với N2=200 vòng, r2=1,2 (ôm). Nguồn sơ cấp có hiệu điện thế hiệu dụng U1, tải thứ cấp là trở thuần R=10 (ôm); hiệu điện thế hiệu dụng U2. Bỏ qua mất mát năng lượng ở lõi từ. Tính tỉ số U1/U2 và tính hiệu suất của máy.A. 80% B. 82% C. 69% D. 89%Giải: Vì mạch từ khép kin và bỏ qua mất mát năng lượng nên ta có:

e1 = ; e2 = ; e1i1 = e2i2

==> = 5 = k (1)

Áp dụng định luật Ôm cho mạch sơ cấp và thứ cấp, ta có:u1 = e1 + r1i1 ; e2 = u2 + r2i2 và u2 = i2RTừ (1) ta được: u1 - r1i1= e1 = ke2 = k(u2 + r2i2 ) (2)

Mà i1 = ; i2 =

Nên (2) suy ra: u1 – r1 = ku2 + kr2

==> u1 = (r1 + k + )u2

==> U1= (r1 + k + )U2

==> = r1 + k + = 1 + 5 + =

Hiệu suất: H = = 0,8897 89% Chọn D

Câu 37: Đặt vào hai đầu cuộn sơ cấp của một máy biến áp lí tượng một điện áp xoay chiều có giá trị không đổi thì hiệu điện thế hiệu dụng giữa hai đầu mạch thứ cấp khi để hở là 100V.Ở cuộn sơ cấp ,khi ta giảm bớt đo n vòng dây thì hiệu điện thế hiệu dụng giữa hai đầu mạch thứ cấp khi để hở là U;nếu tăng n vòng dây ở cuộn sơ cấp thì hiệu điện thế hiệu dụng giữa hai đầu mạch thứ cấp khi để hở là U/2.Gía trị của U là:

A. 150V. B. 200V C. 100V D. 50V


Giải: Gọi điên áp hiệu dụng đặt vào cuộn sơ cấp là U1, số vòng dây cuộn sơ cấp và thứ cấp là N1 và N2

Ta có: (1) (2) (3)

Lấy (1) : (2) => (4)

Lấy (1) : (3) => (5)

Lấy (4) : (5) =>

Từ (4) => U = 100 (V) Chọn A

Câu 38: Một máy biến áp lí tưởng có hiệu suất bằng 1 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 100vong và 150 vòng. Do cuộn sơ cấp có 10 vòng bị quấn ngược nên điện áp thu được ở cuộn thứ cấp là: A. 7,5V. B. 9,37 V. C. 8,33V. D. 7,78V. Giải: Gọi e0 là suất điện động cảm ứng tức thời xuất hiện ở mỗi vòng dây khi biến áp được nối vào nguồn điện xoay chiều.Suất điện đông tức thời xuất hiện ở cuộn sơ cấp và thứ cấp là e1 = (N1 – 10)e0 – 10e0 = 80e0

e2 = N2e0 = 150e0

----> Chọn B

Câu 39: người ta truyền tải điện năng từ A đến B.ở A dùng một máy tăng thế và ở B dùng hạ thế, dây dẫn từ A đến B có điện trở 40Ω.cường độ dòng điện trên dây là 50A.công suất hao phí bằng trên dây bằng 5% công suất tiêu thụ ở B và hiệu điện thế ở hai đầu cuộn thứ cấp của mấy hạ thế là 200V .biết dòng điện và hiệu thế luôn cùng pha và bỏ qua hao phí trên máy biến thế.tỉ số biến đổi của mấy hạ thế là: A:0,005 B:0.05 c:0,01 D:0.004 Giải: Gọi cường độ dòng điện qua cuoonk sơ cấp và thứ cấp của máy hạ thế là I1 và I2

Công suất hao phí trên đường dây: ∆P = I12R = 0,05U2I2

Tỉ số biến đổi của máy hạ thế : k = . Chọn A.

B.TRUYỂN TẢI ĐIỆN NĂNG1. Các ví dụ :

Ví dụ 1 : Một máy biến áp có tỉ số vòng dây của cuộn sơ cấp và cuộn thứ cấp là = 10. Bỏ qua hao phí. Ở

cuộn thứ cấp cần một công suất P = 11kW và có cường độ hiệu dụng I = 100A. điện áp hiệu dụng ở hai đầu cuộn sơ cấp là : A.U1 = 100 V B.U1 =200 V C.U1 = 110 V D.U1 =1100 V

Giải: Ta có U2 = P2/I2 = 11000/100=110V. Vì bỏ qua hao phí, ta dùng công thức :

Suy ra: =1100V . Chọn D

Ví dụ 2 : Người ta cần truyền một công suất 5MW từ nhà máy điện đến nơi tiêu thụ cách nhau 5km. Hiệu điện thế hiệu dụng cuộn thứ cấp của máy tăng áp là U =100kV. Muốn độ giảm thế trên đường dây không quá 1%U thì tiết diện của đường dây dẫn phải thỏa điều kiện nào? Biết điện trở suất của dây tải điện là 1,7.10-8m. A.5,8(mm2) S B. 5,8(mm2) S < 8,5 (mm2) C. 8,5(mm2) S D.8,5(mm2) S Giải: Chiều dài dây dẫn: l=2.5km=10000m

Theo bài thì: U=IR 1%U = 1kV =1000V => R .


Mà P= UI => I=P/U = =50A => R =20Ω <=> 20 <=> S

Thay số: S = 8,5.10-6(m2) =8,5(mm2) .Hay S 8,5(mm2) Chọn C

Ví dụ 3 : Người ta cần truyền một công suất điện một pha 10000kW dưới một hiệu điện thế hiệu dụng 5kV đi xa. Mạch điện có hệ số công suất cosφ = 0,8Ω. Muốn cho tỷ lệ năng lượng mất trên đường dây không quá 10% thì điện trở của đường dây phải có giá trị trong khoảng nào? A. 10Ω R <12Ω B. R 14Ω C. R 16Ω D. 16Ω R 18Ω

Giải: Công suất hao phí khi truyền tải :

Theo bài thì: P 10%P <=> P 0,1P <=> 0,1P <=> R .

Thay số: R =16 Chọn C

Ví dụ 4 : Một máy biến thế có tỉ số vòng , hiệu suất 96 nhận một công suất 10(kW) ở cuộn sơ cấp và

hiệu thế ở hai đầu sơ cấp là 1(kV), hệ số công suất của mạch thứ cấp là 0,8, thì cường độ dòng điện chạy trong cuộn thứ cấp là:

A. 30(A) B. 40(A) C. 50(A) D. 60(A)

Giải: Ta có 0,96 => P2 =0,96P1 =0,96.10 =9,6(KW) =9600(W)

Theo công thức : Suy ra: =1000/5 =200V.

Từ đó : P2 =U2I2 cos = > =60A

Vậy cường độ dòng điện chạy trong cuộn thứ cấp là: 60A Chọn DVí dụ 5 : Người ta truyền tải điện năng đến một nơi tiêu thụ bằng đường dây một pha có điện trở R. Nếu điện áp hiệu dụng đưa lên hai đầu đường dây là U = 220 V thì hiệu suất truyền tải điện năng là 60%. Để hiệu suất truyền tải tăng đến 90% mà công suất truyền đến nơi tiêu thụ vẫn không thay đổi thì điện áp hiệu dụng đưa lên hai đầu đường dây bằng bao nhiêu?A. 359,26 V B. 330 V C. 134,72 V D.146,67 VGiải 1: Gọi P là công suất nơi tiêu thu, R điện trở đường dây Công suất hao phí trên đường dây

P1 = (P +P1)2 . (*). P2 = (P +P2)2 . (**) => = (1)

H1 = => P1 = P( -1) = P = P (***)

H2 = => P2 = P( -1) = P = P (****)

Từ (***) và (****) => = = (2)

và = 6 (3)

= = 6.( )2 ----> U2 = U1 = .220 = 359,26 V Chọn A

Giải 2: Hiệu suất truyền tải lúc đầu là 60% nên ta có :

Hiệu suất truyền tải lúc sau là 90% nên ta có :


Công suất nơi truyền tải phát đi lúc đầu và lúc sau :

=>

Do đó :

2 2 2 2 2 1 26

1 1 1 1 1 2 3

P U I U P I

P U I U P I

Vậy :

Ví dụ 6 : Một trạm phát điện truyền đi với công suất P= 50 kW, điện trở dây dẫn là 4 . Hiệu điện thế ở trạm là 500V.a.Tính độ giảm thế, công suất hao phí trên dây dẫn.b.Nối hai cực của trạm phát điện với một biến thế có hệ số k=0,1. Tính công suất hao phí trên đường dây và hiệu suất của sự tải điện là bao nhiêu? Biết rằng năng lượng hao phí trong máy biến thế không đáng kể, hiệu điện thế và cường độ dòng điện luôn cùng pha.

Giải: a. Ta có: I= = A;Vậy độ giảm thế: U=IR=100.4=400 V

Công suất hao phí trên dây: Ta có: P= RI2=4.1002=40000 W = 40 kW

b. Ta có: k = U2= = =5000 V ; I2 = A

Do đó: công suất hao phí trên dây: P’ =R. = 4. (10)2= 400 W = 0,4 kW

- Hiệu suất tải điện: H= %

Ví dụ 7 : điên năng tiêu thụ ở 1 trạm phát điện được truyền dướ điện áp hiệu dụng là 2kV.công suất 200kw.hiệu số chỉ của công to điện nơi phát và nơi thu sau mỗi ngày đêm chênh lệch 480 kW.h.hiệu suất của quá trinh tải điện là: A:94,24% B:76% C:90% D:41,67%

Giải: Công suất hao phí P = = 20 kW

Hiệu suất của quá trình tải điện H = = = 0,90 = 90%. Chọn C

Ví dụ 8 : Người ta truyền tải dòng điện xoay chiều từ tram phát điện cách nơi tiêu thu 10km bằng dây dẫn kim loại có điên trở suất = 2,5.10-8 m, tiết diện 0,4cm2. Hệ số công suất của mạch điện 0,9. Điện áp và công suất ở trạm là 10kV và 500kw. Hiệu suất của của quá trình truyền tải điện là: A. 90 %. B. 99 %. C 92,28%. D. 99,14%.Giải: Gọi ∆P là công suất hao phí trên đường dây.

Hiệu suất H =

∆P = P2 =>

H = 1-0,0772 = 0,9228 = 92,28%. Chọn C Ví dụ 9 : Điên áp giữa 2 cực của máy phát điện cần tăng lên bao nhiêu lần để công suất hao phí giảm 100 lần với điều kiện công suất truyền đến tải tiêu thu không đổi và khi chưa tăng thi độ giảm điện áp trên đường dây bằng 15% điện giữa hai cực máy phát. Coi cường độ dòng điện luôn cùng pha với điện áp. A. 10 lần B. 8,515 lần. C. 10,515 lần. D. Đáp án khácBài giải: Gọi P là công suất nơi tiêu thu, R điện trở đường dây Công suất hao phí khi chưa tăng điện áp

P1 = Với P1 = P + P1 ; P1 = I1.U1

P2 = Với P2 = P + P2 .


Độ giảm điện áp trên đường dây khi chưa tăng điện áp: U = I1R = 0,15U1 ---- R =

P1 = P + P1

P2 = P + P2 = P + 0,01P1 = P + P1 - 0,99P1 = P1 – 0,99P1

Mặt khác P1 = 0,15P1 vì P1 =

Do đó: Vậy U2 = 8,515 U1. Chọn B

Ví dụ 10 : Trong quá trình truyền tải điện năng đi xa, ở cuối nguồn không dùng máy hạ thế. Cần phải tăng điện áp của nguồn lên bao nhiêu lần để giảm công suất hao phí trên đường dây 100 lần nhưng vẫn đảm bảo công suất nơi tiêu thụ nhận được là không đổi. Biết điện áp tức thời u cùng pha với dòng điện tức thời i và ban đầu độ giảm điện áp trên đường dây bằng 10% điện áp của tải tiêu thụ

A. 9,1 lần. B. lần. C. 10 lần. D. 9,78 lần.Bài giải: Gọi P là công suất nơi tiêu thu, R điện trở đường dây Công suất hao phí khi chưa tăng điện áp và khi tăng điện áp

P1 = Với P1 = P + P1 ; P1 = I1.U1

P2 = Với P2 = P + P2 .

Độ giảm điện áp trên đường dây khi chưa tăng điện áp : U = 0,1(U1-U) 1,1 U = 0,1U1

U = I1R = ------>R = =

P1 = P + P1

P2 = P + P2 = P + 0,01P1 = P + P1 - 0,99P1 = P1 – 0,99P1

Mặt khác P1 = =

Do đó: : Vậy U2 = 9,1 U1 Chọn A: 9,1

Ví dụ 11 : Một máy phát điện gồm n tổ máy có cùng côn suất P. Điên sx ra được truyền đến nơi tiêu thụ với hiệu suất H.. Hỏi nếu khi chỉ còn một tổ máy thì hiệu suất H’ bằng bao nhiêu, (tính theo n và H)

A. B. H’ = H C. D. H’ = nH

Giải: Hiệu suất: H = => (1)

∆P = n2 P2 (2)

H’ = => (3)

∆P’ = P2 (4)


Từ (1) và (3) ta có: (5)

Từ (2) và (4) ta có: (6)

Từ (5) và (6) ta có

Đáp số: Chọn C

Ví dụ 12 : Bằng đường dây truyền tải một pha, điện năng từ một nhà máy phát điện nhỏ được đưa đến mộtkhu tái định cư. Các kỹ sư tính toán được rằng: nếu tăng điện áp truyền đi từ U lên 2U thì số hộ dân được nhà máy cung cấp đủ điện năng tăng từ 36 lên 144. Biết rằng chỉ có hao phí trên đường dây là đáng kể;các hộ dân tiêu thụ điện năng như nhau. Điện áp truyền đi là 3U, nhà máy này cung cấp đủ điện năng cho A. 164 hộ dân B. 324 hộ dân C. 252 hộ dân. D. 180 hộ dân Giải: Gọi công suất điện của nhà máy là P, công suất tiêu thụ của mỗi hộ dân là P0.; điện trở đường dây tải là R và n là số hộ dân được cung cấp điện khi điện áp truyền đi là 3U Công suất hao phí trên đường dây : P = P2 R/U2

Theo bài ra ta có P = 36P0 + P2R/U2 (1) P = 144P0 + P2R/4U2 (2) P = nP0 + P2R/9U2 (3)Nhân (2) với 4 trừ đi (1) 3P = 540P0 (4)Nhân (3) với 9 trừ đi (1) 8P = (9n – 36)P0 (5)Từ (4) và (5) ta có n = 164. Chọn A

Ví dụ 13 : Bằng đương dây truyền tải 1 pha điện năng từ 1 nhà may phát điện dc truyền đen nơi tieu thụ la 1 khu chung cư .ng ta thấy nếu tawnghdt nơi phát từ U lên 2U thì số hộ dân có đủ điện để thiêu thụ tăng từ 80 lên 95 hộ.biết chỉ có hao phí trên đường truyền là đáng kể các hộ dân tiêu thụ điện năng như nhau.nếu thay thế sợi dây trên = sợi siêu dẫn để tải điện thì số hộ dân có đủ điện tiêu thụ là bao nhiêu.công suất nơi phát ko đổiA.100 B.110 C.160 D.175Giải: chỉ có hao phí trên đường truyền là đáng kể Gọi công suất điện của nhà máy là P, công suất tiêu thụ của mỗi hộ dân là P0.; điện trở đường dây tải là R và n là số hộ dân được cung cấp điện khi dùng dây siêu dẫn Công suất hao phí trên đường dây : P = P2 R/U2

Theo bài ra ta có P = 80P0 + P2R/U2 (1) P = 95P0 + P2R/4U2 (2) P = nP0 (3)Nhân (2) với 4 trừ đi (1): 3P = 300P0 (4) => P = 100P0 => n = 100 Chọn A

Ví dụ 14 : Điện năng từ một nhà máy đc đưa đến nơi tiêu thu nhờ các dây dẫn,tại nơi tiêu thụ cần một công suất không đổi.ban đầu hiệu suất tải điện là 90%.Muón hiệu suất tải điện là 96%cần giảm cường độ dòng điện trên dây tải điA.40,2% B.36,8 % C.42,2 % D.38,8%Giải :Gọi công suất nơi tiêu thụ là P, điện trở dây dẫn là R, hao phí khi chưa thay đổi I là sau khi

thay đổi là

Ta có : H1 = = 0,9 (1) P1 = (1)

H2 = = 0,96 (2) P2 = (2)

Từ 1 và 2 ta lập tỉ lệ


do đó cần giảm đi 38,8% Chọn D

Ví dụ 15 : điện năng ở một trạm phát điện được truyền tải đi dưới điện áp 2kV và công suất 200kW. Hiệu số chỉ của công tơ ở trạm phát và công tơ ở nơi tiêu thụ sau mỗi ngày đêm chênh lệch nhau 240kWh. Công suất hao phí trên đường dây và hiệu suất của quá trình tải điện lần lượt là:ĐS: 10kW và 95%

Giải

Ví dụ 16 : người ta truyền tải điện năng từ A đến B.ở A dùng một máy tăng thế và ở B dùng hạ thế, dây dẫn từ A đến B có điện trở 40Ω.cường độ dòng điện trên dây là 50A.công suất hao phí bằng trên dây bằng 5% công suất tiêu thụ ở B và hiệu điện thế ở hai đầu cuộn thứ cấp của mấy hạ thế là 200V .biết dòng điện và hiệu thế luôn cùng pha và bỏ qua hao phí trên máy biến thế.tỉ số biến đổi của mấy hạ thế là:A:0,005 B:0.05 c:0,01 D:0.004 Giải: Gọi cường độ dòng điện qua cuộn sơ cấp và thứ cấp của máy hạ thế là I1 và I2

Công suất hao phí trên đường dây: ∆P = I12R = 0,05U2I2

Tỉ số biến đổi của máy hạ thế : k = . Chọn A.

Ví dụ 17 : Một mạch tiêu thụ điện là cuộn dây có điện trở thuần r= 8 ôm, tiêu thụ công suất P=32W với hệ số công suất cos=0,8. Điện năng được đưa từ máy phát điện xoay chiều 1 pha nhờ dây dẫn có điện trở R= 4. Điện áp hiệu dụng 2 đầu đường dây nơi máy phát là A.10 V B.28V C.12 V D.24V

Giải: cos = = 0,8 => Zd = 10 và ZL = 6,

Cường độ dòng điện qua mạch I = = 2 (A)

Điện áp hiệu dụng 2 đầu đường dây nơi máy phát là U = I = 2 = 12 (V) Chọn C

Ví dụ 18 : Một máy phát điện xoay chiều một pha truyền đi một công suất điện không đổi. Khi điện áp hiệu dụng hai đầu đường dây là U thì hiệu suất truyền tải là 75%. Để hiệu suất truyền tải tăng thêm 21% thì điện áp hiệu dụng hai đầu đường dây phải là

A. 2,5U. B. 6,25U. C. 1.28 U. D. 4.25U.Giải: + truyền đi một công suất điện không đổi : chọn P = 36.

+ với U : qua CT : suy ra .

+ với U’ : . Theo Công Thức : P = RI2 = RP2/( Ucos )2 SUY RA P tỷ lệ nghịch với U2. LẬP TỶ SỐ : suy ra kết quả : Chọn A.

2.Trắc nghiệm:Câu 1. Trong quá trình truyền tải điện năng, biện pháp giảm hao phí trên đường dây tải điện được sử dụng chủ yếu hiện nay là

A. giảm công suất truyền tải. B. tăng chiều dài đường dây.C. tăng điện áp trước khi truyền tải. D. giảm tiết diện dây.

Câu 2. Với cùng một công suất cần truyền tải, nếu tăng điện áp hiệu dụng ở nơi truyền tải lên 20 lần thì công suất hao phí trên đường dây

A. giảm 400 lần. B. giảm 20 lần. C. tăng 400 lần. D. tăng 20 lần.Câu 3. Chọn phát biểu sai? Trong quá trình truyền tải điện năng đi xa, công suất hao phí

A. tỉ lệ với chiều dài đường dây tải điện. B. tỉ lệ nghịch với bình phương điện áp giữa hai đầu dây ở trạm phát.


C. tỉ lệ với bình phương công suất truyền đi. D. tỉ lệ với thời gian truyền điện.Câu 4. Công suất truyền đi của một trạm phát điện là 220kW. Hiệu số chỉ của các công tơ điện ở trạm phát và ở trạm thu sau 1 ngày đêm lệch nhau 480kWh. Hiệu suất tải điện là:A. 95% B. 70% C. 90% D. 80%Câu 5. Công suất hao phí dọc đường dây tải có điện áp 500 kV, khi truyền đi một công suất điện 12000 kW theo một đường dây có điện trở 10 là bao nhiêu?

A. 1736 kW. B. 576 kW. C. 5760 W. D. 57600 W.Câu 6: Điện năng ở một trạm phát điện được truyền đi dưới hiệu điện thế 2kV và công suất 200kW. Hiệu số chỉ của các công tơ điện ở trạm phát và ở nơi thu sau mỗi ngày đêm chênh lệch nhau thêm 480kWh. Công suất điện hao phí trên đường dây tải điện là

A. P = 20kW.B. P = 40kW. C. P = 83kW. D. P = 100kWCâu 7: Một máy phát điện xoay chiều có công suất 1000kW. Dòng điện nó phát ra sau khi tăng điện áp lên đến 110kV được truyền đi xa bằng một đường dây có điện trở 20 . Công suất hao phí trên đường dây là

A. 6050W. B. 5500W. C. 2420W. D. 1653W.Câu 8: Một dòng điện xoay chiều một pha, công suất 500kW được truyền bằng đường dây dẫn có điện trở tổng cộng là 4. Hiệu điện thế ở nguồn điện lúc phát ra U = 5000V. Hệ số công suất của đường dây tải là cos = 0,8. Có bao nhiêu phần trăm công suất bị mất mát trên đường dây tải điện do toả nhiệt?

A. 10% B. 20% C. 25% D. 12,5%Câu 9: Công suất truyền đi của một trạm phát điện là 200 kW. Hiệu số chỉ của các công tơ điện ở trạm phát và ở nơi thu sau một ngày đêm lệch nhau thêm 480 kWh. Hiệu suất tải điện là.

A. 70 % B. 80 % C. 90 % D. 95 %Câu 10: Một trạm điện cần truyền tải điện năng đi xa. Nếu hiệu điện thế trạm phát là U1 = 5(KV) thì hiệu suất tải điện là 80%. Nếu dùng một máy biến thế để tăng hiệu điện thế trạm phát lên U 2 = 5 (KV) thì hiệu suất tải điện khi đó là: A. 85% B. 90% C. 95% D. 92%Câu 11: Cần truyền đi một công suất điện 1200kW theo một đường dây tải điện có điện trở là 20 . Tính công suất hao phí dọc đường dây tải điện khi đường dây tải điện có điện áp 40kV.

A. 18kW. B. 36kW. C. 12kW. D. 24kW.Câu 12: Một máy phát điện người ta muốn truyền tới nơi tiêu thụ một công suất điện là 196KW với hiệu suất truyền tải là 98%. Biết điện trở của đường dây tải là 40 . Cần phải đưa lên đường dây tải tại nơi đặt máy phát điện một điện áp bằng bao nhiêu?

A. 10kV. B. 20kV. C. 40kV. D. 30kVCâu 13: Để truyền công suất điện P = 40kW đi xa từ nơi có điện áp U1 = 2000V, người ta dùng dây dẫn bằng đồng, biết điện áp nơi cuối đường dây là U2 = 1800V. Điện trở dây là

A. 50 . B. 40 . C. 10 . D. 1 .Câu 14: Điện năng ở một trạm điện được truyền đi dưới hiệu điện thế 2kV, hiệu suất trong quá trình truyền tải là H1 = 80%. Muốn hiệu suất trong quá trình truyền tải tăng đến H2 = 95% thì ta phải

A. tăng điện áp lên đến 4kV. B. tăng điện áp lên đến 8kV.C. giảm điện áp xuống còn 1kV. D. giảm điện áp xuống còn 0,5kV.

Câu 15: Cần truyền tải điện năng từ A đến B cách nhau 10km, tại A có điện áp 100kV và công suất 5000W, điện trở của đường dây tải bằng đồng là R. Biết độ giảm điện thế trên đường dây tải không vượt quá 1%. Cho điện trở suất của đồng là 1,7.10-8( .m. Điện trở R có thể đạt giá trị tối đa và tiết diện nhỏ nhất của dây đồng bằng:

A. 20 , 17mm2. B. 17 ; 9,8mm2. C. 20 ; 8,5mm2. D. 10 ; 7,5mm2

Câu 16: Ta cần truyền một công suất điện 1MW dưới một điện áp hiệu dụng 10kV đi xa bằng đường dây một pha. Mạch có hệ số công suất cos = 0,8. Muốn cho tỉ lệ năng lượng mất mát trên đường dây không quá 10% thì điện trở của đường dây phải có giá trị là

A. R 6,4 . B. R 3,2 . C. R 6,4k . D. R 3,2k .Câu 17: Ta cần truyền một công suất điện 200MW đến nơi tiêu thụ bằng mạch điện 1 pha, hiệu điện thế hiệu dụng hai đầu nguồn cần truyền tải là 50kV. Mạch điện truyền tải có hệ số công suất cos = 0,9. Muốn cho hiệu suất truyền tải điện H thì điện trở của đường dây tải điện phải có giá trị: A. . B. . C. . D.

PHẦN 2: Máy phát điện xoay chiều -Động cơ điện xoay chiều :I. Tóm tắt Lý thuyết: a.Máy phát điện Từ thông cực đại: -> Nếu cuộn dây có N vòng:

Suất điện động cảm ứng: e = - = với

Suất điện động cảm ứng:


Với SĐĐ cực đại:

( nếu có n cuộn dây mắc nối tiếp thì suất điện động cực đại là n

+Tần số dòng điện do máy phát điện xoay chiều tạo ra: n: tốc độ quay (vòng /s); p: số cặp cực từ

+Nếu roto quay với tốc độ góc n vòng/phút thì phát ra dòng điện có tần số : f = (Hz)

+ Điện áp đặt vào hai đầu mạch U = E =

b.Máy phát điện xoay chiều 3 pha:+Mạch điện 3 pha : Nguồn và tải có thể mắc sao hay tam giác ( nguồn ít mắc tam giác vì dòng điện lớn)

+Nếu dùng giản đồ vector thì mỗi đại lượng điện trong mạch 3 pha đối xứng có cùng độ lớn nhưng lệch pha

Chú ý: máy phát điện xoay chiều 3 pha, một cặp cực có 3 cuộn dây.c.Động cơ điện:

Tải đối xứng mắc hình sao: ; và nếu tải đối xứng Itải =

Tải đối xứng mắc tam giác: và Id= 3 Ip

-UP: là điện áp pha (điện áp giữa dây pha và dây trung hòa) . -Ud: là điện áp dây (điện áp giữa hai dây pha) . Lưu ý:-Ở máy phát và tải tiêu thụ thường chọn cách mắc tương ứng với nhau. -Công suất tiêu thụ mỗi tải

d.Các Vi dụ : Ví dụ 1 : Hai máy phát điện xoay chiều một pha: máy thứ nhất có 2 cặp cực, rôto quay với tốc độ 1600 vòng/phút. Máy thứ hai có 4 cặp cực. Để tần số do hai máy phát ra như nhau thì rôto máy thứ hai quay với tốc độ là bao nhiêu? A. 800 vòng/phút. B. 400 vòng/phút. C. 3200 vòng/phút. D. 1600 vòng/phút.

Giải : Khi f1 = f2 thì vòng/phút. Vậy chọn đáp án A.

Ví dụ 2 : Một máy phát điện phần cảm có 12 cặp cực quay với vận tốc 300vòng/phút. Từ thông cực đại qua các cuộn dây lúc đi ngang qua đầu cực là 0,2Wb và mỗi cuộn dây có 5 vòng dây (số cuộn bằng số cực từ).

a. Tính tần số của dòng điện xoay chiều phát ra.b.Viết biểu thức của suất điện động cảm ứng và tính suất điện động hiệu dụng của máy phát. ( =0)

Giải: a. Ta có f= p; Với: n=300 (vòng/phút); p=12. Vậy f= =60 Hz.

b. Ta có =2 f=2 60=120 rad/s. Suất điện động cảm ứng: e=E0cos t

E0=NBS =N =24.5.0,2.120 = 2880 (V); Vậy: e=2880 cos120 t (V)

Suất điện động hiệu dụng: E= = (V)

Ví dụ 3 : Một máy phát điện xoay chiều có mười hai cặp cực. Phần ứng gồm 24 cuộn dây mắc nối tiếp. Từ thông do phần cảm sinh ra đi qua mỗi cuộn dây có giá trị cực đại 3.10-2 Wb. Roto quay 300 vòng/phút.

a. Tính tần số của dòng điện phát ra.b. Viết biểu thức của suất điện động sinh ra.c. Tính công suất của máy phát, biết cường độ hiệu dụng của dòng điện là 2A và hệ số công suất là 0,8.

Giải:a. Phần ứng gồm 24 cuộn dây, suy ra máy phát có 12 cặp cực.

Tần số của dòng điện phát ra: f= p = = 60 Hz.

b. Ta có e= E0cos t. Suất điện động cực đại của một cuộn dây là:E1o= 0=2 f 0= 2 60.3.10-2 11,3 V với =2 f=120 rad/sSuy ra suất điện động cực đại trong máy phát là E0=24E1o 271 V. Vậy e=271cos120 t (V)c. Công suất máy phát là: P=EIcos (điện trở trong không đáng kể U=E)

Lại có E= =151,6 V. Suy ra P=151,6.2.0,8= 306 W


Vi dụ 4 : Phần ứng của một máy phát điện xoay chiều có 200 vòng dây giống nhau. Từ thông qua một vòng dây có giá trị cực đại là 2mWb và biến thiên điều hoà với tần số 50Hz. Suất điện động của máy có giá trị hiệu dụng là bao nhiêu?

A. E = 88858V. B. E = 88,858V. C. E = 12566V. D. E = 125,66V.Giải : Ф0 là từ thông cực đại qua một vòng dây của cuộn dây trong phần ứng: Ф0 = 2mWb = 2.10-3Wb. Suất điện động cực đại giữa hai đầu cuộn dây phần ứng:E0 = N.B.S.ω =N.Ф0.ω =N.Ф0.2πf. E = E0 / .Chọn B.

Vi dụ 5 : Một máy phát điện xoay chiều có công suất 1000kW. Dòng điện nó phát ra sau khi tăng thế lên 110kV được truyền đi bằng một đường dây có điện trở 20. Điện năng hao phí trên đường dây là

A. 6050W. B. 5500W. C. 2420W. D. 1653W.

Giải : Ta có: 2 122 8

R 20P P 10 1653W

U 121.10 . Chọn D.

Vi dụ 6 : Một máy phát điện xoay chiều 3 pha mắc theo kiểu hình sao có điện áp pha bằng 120V.1. Tính điện áp dây.2. Mắc các tải như nhau vào mỗi pha của mạng điện. Mỗi tải có điện trở thuần R=100 nối tiếp với cuộn dây

thuần cảm có L= H. Dòng điện có tần số 50 Hz.

a. Tính cường độ hiệu dụng của dòng điện qua các tải.b. Viết biểu thức cường độ dòng điện trên các dây pha.c. Tính công suất của dòng điện ba pha này.

Giải:1. Ta có hiệu điện thế của dây: Ud= Up. =120 V

2. Cảm kháng: ZL=L. = ;Tổng trở của một tải: Z=

a. Cường độ dòng điện qua các tải là: I = A

b. Ta có thể biểu diễn: i1=I0cos t;I0=I =0,85. =1,2 A;i1=1,2cos100 t (A);

i2=1,2cos(100 t + ) (A); i3=1,2cos(100 t - ) (A)

c. Công suất của mỗi tải là: P0=R.I2=100.0,852 W Công suất của dòng điện ba pha là: P=3P0=3.RI2=216 W

Vi dụ 7 : 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. 18,94A B. 56,72A C. 45,36A D. 26,35A

Giải : Điện áp pha: (V).

Cường độ dòng điện qua mỗi cuộn dây là: (A). đáp án A.

Ví dụ 8 (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 roto của máy quay đều với tốc độ n vòng/phút thì cường độ dòng điện hiệu dụng trong đoạn mạch là 1A. Khi roto của máy quay đều với tốc độ 3n vòng/phút thì cường độ dòng điện hiệu dụng trong đoạn mạch là A. Nếu roto của máy quay đều với tốc độ 2n vòng/phút thì cảm kháng của đoạn mạch AB là

A. B. R C. D. 2R

Giải: Điện áp đặt vào hai đầu mạch U = E = ; tần số dòng điện

+) ; U1= (1)

+) (2)

Từ (1) và (2)


+) đáp án C

Vi dụ 9 : 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/ V. Động cơ đạt công suất 3kW và có hệ số công suất cos = 10/11. Tính cường độ dòng điện hiệu dụng qua mỗi cuộn dây của động cơ. A. 10A. B. 2,5A. C. 2,5 A. D. 5A.

Giải: 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/ V => điện áp dây hiệu dụng Ud= Up = 220V.

Ta có cường độ dòng điện hiệu dụng qua mỗi cuộn dây: I = . Đáp án D

Vi dụ 10 : Một động cơ điện xoay chiều khi hoạt động bình thường với điện áp hiệu dụng 220 V thì sinh ra công suất cơ học là 80 W. Biết động cơ có hệ số công suất 0,8, điện trở thuần của dây cuốn là 32 Ω, công suất toả nhiệt nhỏ hơn công suất cơ học. Bỏ qua các hao phí khác, cường độ dòng điện cực đại qua động cơ là

A. A. B. 1,25 A. C. 0,5 A. D. A.

Giải: Theo định luật bảo toàn năng lượng: UIcos = PC + I2RGiải phương trình bậc 2 với ẩn I, ta được I = ½ ( lấy giá trị nhỏ để công suất tỏa nhiệt nhỏ hơn PC) suy

ra I0 = A.

Vi dụ 11 : Một động cơ 200W – 50V, có hệ số công suất 0,8 được mắc vào hai đầu cuộn thứ cấp của máy hạ áp có tỉ số giữa số vòng dây của cuộn sơ cấp và thứ cấp bằng 4. Mất mát năng lượng trong máy biến áp không đáng kể. Nếu động cơ hoạt động bình thường thì cường độ hiệu dụng trong cuộn sơ cấp làA. 0,8 A. B. 1 A. C. 1,25 A. D. 1,6 A.

Giải: P = UIcos => Dòng điên định mức của động cơ I2 = I = = = 5 (A)

= = => I1 = = 1,25 (A). Chọn C

Vi dụ 12 : Một động cơ điện xoay chiều sản ra công suất cơ học 7,5kW và có hiệu suất 80%. Mắc động cơ nối tiếp với một cuộn cảm rồi mắc chúng vào mạng điện xoay chiều. Giá trị hiệu điện thế hiệu dụng ở hai đầu động cơ là UM biết rằng dòng điện qua động cơ có cường độ hiệu dụng I = 40A và trễ pha với uM một góc . Hiệu điện thế ở hai đầu cuộn cảm UL = 125V và sớm pha so với dòng điện qua cuộn cảm là . Tính điện áp hiệu dụng của mạng điện và độ lệch pha của nó so với dòng điện.

A. 384V; 400 B. 834V; 450 C. 384V; 390 D. 184V; 390

Giải 1: PM = ; Ma: PM=UM. I.Cos =>UM=

Cosa= =>a= 90 =>

Giải 2:

Công suất tiêu thụ của động cơ là P= .

Mặt khác P=UMIcosφM: ==> UM =

Vẽ được dãn đồ véc tơ như hình bên (cuộn dây có điện trở thuần vì lệch pha π/3 so với dòng điện)


Từ dãn đồ ta tính được:

Ucosφ=ULcos(π/3)+UMcos(π/6)==> cosφ = 0,775==>φ=390

Vi dụ 13 : Một động cơ điện có ghi 220V-176W, hệ số công suất bằng 0,8 được mắc vào mạch điện xoay chiều có điện áp hiệu dụng 380V. Để động cơ hoạt động bình thường, phải mắc động cơ nối tiếp với một điện trở thuần có giá trị: A. 180 B. 300 C. 220 D. 176

Giải: p= UI cos => => Zdc = U/I =220/1 = 220

Và cos = =0,8.220=176

Với động cơ ( r,L) Zdc = <=> 220 = => ZL = 132Do R mắc nối tiếp với động cơ ( r,L) , nên Để động cơ hoạt động bình thường thì I qua R phải bằng 1A. Ta có tổng trở của cả đoạn mạch Z =U/I =380/1 =380R mắc nối tiếp với động cơ ( r,L) ta có Z =

Thế số : 380= => R 180. Đáp án A

Vi dụ 14 : Trong một giờ thực hành một học sinh muốn một quạt điện loại 180 V - 120W hoạt động bình thường dưới điện áp xoay chiều có giá trị hiệu dụng 220 V, nên mắc nối tiếp với quạt một biến trở ,( coi quạt điện tương đương với một đoạn mạch R-L-C nối tiếp) . Ban đầu học sinh đó để biến trở có giá trị 70 thì đo thấy cường độ dòng điện hiệu dụng trong mạch là 0,75A và công suất của quạt điện đạt 92,8%. Muốn quạt hoạt động bình thường thì phải điều chỉnh biến trở như thế nào?

Giải:Khi biến trở R = 70 Tổng trở toàn mạch (R+70) +(Z -Z ) = (U/I) =85849. Mặt khác quạt chỉ có hiệu suất 92,8 %. Nên P =I .R =111,36W. điện trở thuần của quạt R=198 . Quạt hoạt động bình thường có hệ số công suất cos = R/ =Pđm/Uđm.Iđm với Iđm= =0,7785 A. nên cos = R/ =0,86 suy ra (Z -Z )= 13803. Quạt hoạt đông bình thường I=Iđm= U/ =0,7785 suy ra R =60

Vi dụ 15 : Nối 2 cực của một máy phát điện xoay chiều một pha vào 2 đầu đoạn mạch ngoài RLC nối tiếp. Bỏ qua điện trở dây nối, coi từ thông cực đại gửi qua các cuộn dây của máy phát không đổi. Khi roto của máy quay với tốc độ n0 ( vòng/phút) thì công suất tiêu thụ mạch ngoài cực đại. Khi roto của máy quay với tốc độ n1 ( vòng /phút) và n2 (vòng/phút) thì công suất tiêu thụ ở mạch ngoài có cùng một giá trị. Hệ thức quan hệ giữa n0, n1, n2 là

A. B. C. D.

GIẢI:Suất điện động hiệu dụng do máy phát phát ra:

Cường độ dòng điện trong mạch:

Khi :

Để thì


(*)

Khi và :

(**)

Từ (*) và (**): CHỌN ĐÁP ÁN B.

Vi dụ 15b : Một máy phát điện xoay chiều một pha có điện trở không đáng kể, được mắc với mạch ngoài là một đoạn mạch mắc nối tiếp gồm điện trở thuần R, tụ điện C và cuộn cảm thuần L. Khi tốc độ quay của roto là n1 và n2 thì cường độ dòng điện hiệu dụng trong mạch có cùng giá trị. Khi tốc độ quay là n0 thì cường độ dòng điện hiệu dụng trong mạch đạt cực đại. Mối liên hệ giữa n1, n2 và n0 là

A. B. C. D.

Giải 2: Suất điện động của nguồn điện: E = N0 = 2fN0 = U ( do r = 0) Với f = np n tốc độ quay của roto, p số cặp cực từ Do I1 = I2 ta có:

=> f12[R2 +42L2f2

2 + - 2 ] = f22[R2 +42L2f1

2 + - 2 ]

-----> (*)

Dòng điện hiệu dụng qua mạch

I =

I = Imac khi E2 /Z2 có giá trị lớn nhất hay khi y = có giá trị lớn nhất

y = =

Để y = ymax thì mẫu số bé nhất

Đặt x = . Lấy đạo hàm mẫu số, cho bằng 0 ta được kết quả x0 = 22C2(2

= 22C2(2 (**)

Từ (*) và (**) ta suy ra


hay => Chọn đáp án B

Vi dụ 16 : Nối hai cực của một máy phát điện xoay chiều một pha vào hai đầu đoạn mạch ngoài RLC nối tiếp. Bỏ qua điện trở dây nối, coi từ thông cực đại gửi qua các cuộn dây của máy phát không đổi. Khi rôto của máy phát quay với tốc độ n1 = 30 vòng/phút và n2 = 40 vòng/phút thì công suất tiêu thụ ở mạch ngoài có cùng một giá trị. Hỏi khi rôto của máy phát quay với tốc độ bao nhiêu vòng/phút thì công suất tiêu thụ ở mạch ngoài đạt cực đại?A. 50 vòng/phút. B. vòng/phút. C. vòng/phút. D. 24 vòng/phút.

Giải 1: áp dụng công thức giải nhanh vòng/phút.

Giải 2 : Suất điện động hiệu dụng của nguồn điện: E = N0 = 2fN0 = U ( do r = 0) Với f = np n tốc độ quay của roto, p số cặp cực từ Do P1 = P2 ta có:I1

2R = I22R => I1 = I2 .

= => =

---> =

---> = =

-----> (2 - R2 )C2 = (*)

Dòng điện hiệu dụng qua mạch

I = .-----> P = Pmax khi I = Imac khi E2 /Z2 có giá trị lớn nhất tức khi

y = có giá trị lớn nhất

y = =

Để y = ymax thì mẫu số bé nhất

Đặt x = ---> y =

Lấy đạo hàm mẫu số, cho bằng 0 ta được kết quả x0 = = C2(2 (**)

Từ (*) và (**) ta suy ra =

hay => = 24 vòng/phút Chọn B

Lưu ý :Khi P1 = P2 nếu U1 = U2 = U thì mới có 12 = ch2 . Ở bài toán này từ thông cực đại gửi qua

các cuộn dây là 0 không đổi, còn U = E (do r = 0) phụ thuộc vào tốc độ quay của rôto tức là U1 U2

Uch nên 12 ch2 ( cụ thể = )


Chỉ cần xét từ đoạn: Dòng điện hiệu dụng qua mạch. sau đó dùng định lý Vi-et để xét tam thức bậc hai

ở mẫu ta có:

Vi dụ 17 : Nối hai cực của một máy phát điện xoay chiều một pha có 5 cặp cực từ vào hai đầu đoạn

mạch AB gồm điện trở thuần R=100, cuộn cảm thuần có độ tự cảm L= H và tụ điện có điện dung

C = F. Tốc độ rôto của máy có thể thay đổi được. Khi tốc độ rôto của máy là n hoặc 3n thì cường

độ dòng điện hiệu dụng trong mạch có cùng giá trị I. Giá trị của n bằng bao nhiêu?

Giải: Suất điện động cực đại của nguồn điện: E0 = N0 = 2fN0 => U = E = (coi điên trở trong

của máy phát không đáng kể). Cường độ dòng điện qua mạch I =

Với f = np n tốc độ quay của roto, p số cặp cực từCường độ dòng điện chạy qua mạch

=

Do 2 cho cùng một giá trị của I,đặt y=biểu thức trong căn,áp dụng viét,x1+x2=-b/a

=> = (2 - R2 )C2 = (*)

=> = =50 =2 np n = 5 vòng /s.

Vi dụ 18 : Một máy phát điện xoay chiều một pha có một cặp cực, mạch ngoài được nối với một mạch RLC nối tiếp gồm cuộn thuần cảm L = 10/25(H), tụ điện C và điện trở R. Khi máy phát điện quay với tốc độ 750 vòng/phút thì dòng điện hiệu dụng qua mạch là A, khi máy phát điện quay với tốc độ 1500vòng/phút thì trong mạch có cộng hưởng và dòng điện hiệu dụng qua mạch là 4A. Giá trị của R và C trong mạch là:A: R = 25 (), C = 10-3/25(F). B: R = 30 (), C = 10-3/(F).C: R = 25 (), C = 10-3/(F). D: R = 30 (), C = 10-3/25(H).Giải: Khi máy phát điện quay với tốc độ 750 vòng/phút thì tần số dòng điện là:

Hiệu điện thế:

khi máy phát điện quay với tốc độ 1500vòng/phút thì

xảy ra cộng hưởng nên

Hiệu điện thế:


Từ 1 và 2 ta có:

Vậy R = 30Ω và C = 10-3/πF => CHỌN B

Vi dụ 19 : Một máy điện xoay chiều ba pha có điện áp là 220V,tần số 50Hz được mắc kiểu hình sao,tải tiêu thụ mắc kiểu tam giác.các tải đối xứng, mỗi tải gồm 1 ống đây có điện trở hoạt động là r = 10Ω ,

độ tự cảm L= H mắc nối tiếp với tụ điện có điện dung C= F.công sấu tiêu thụ của mạch là:

A:21,78KW B:2,42kW C:65,34KW D:7,26KW Giải:Điện áp đặt vào mỗi tải tiêu thụ là điênk áp dây của nguồn: Ud = U = 220 (V)

Tổng trở của mỗi tải: Z = = 10 ( ZL = 10; ZC = 20)

Dòng điện qua mỗi tải I = = 11 (A)

Công suất tiêu thụ P = 3I2r = 3.121.6.10 = 21780 W = 21,78 kW. Chọn đáp án A

Vi dụ 20 : Một quạt điện mà trên đó ghi 200V-100W. để quạt hoạt động bình thường dưới điện áp 220V người ta mắc nối tiếp với nó 1 điện trở thuần R. Biết rằng hệ số công suất của quạt là 0,88. Xác định cường độ dòng điện trong mạch và điện trở R.

Giải: p = UI cos => => Zdc = U/I =200/25/44 = 352

Và cos =

Với động cơ ( r,L) Zdc = <=> 352 = => ZL = 167,2Do R mắc nối tiếp với động cơ ( r,L) , nên Để động cơ hoạt động bình thường thì I qua R phải bằng 25/44 (A). Ta có tổng trở của cả đoạn mạch Z =U/I =220/25/44 =387,2R mắc nối tiếp với động cơ ( r,L) ta có Z =

Thế số : 387,2 = => R 39,479.

Vi dụ 21 : Một động cơ không đồng bộ ba pha mắc hình sao, khi động cơ hoạt động bình thường ở xđiện áp pha cực đại bằng 200V thì công suất tiêu thụ điện của động cơ bằng 3240W và hệ số công suất cos = 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 làA. i2 = – 11,74A và i3 = 3,74A ; B. . i2 = – 6,45A và i3 = - 1,55A C. i2 = 0 A và i3 = - 8A D. . i2 = 10,5 A và i3 = - 18,5 A

Giải: P = 3UpIpcos = 3 cos ------> Imax = 12A

i1 = 12cost (A)

i2 = 12cos(t - ) = 12cost.cos + 12sint.sin (A)

i3 = 12cos(t + ) = 12cost.cos - 12sint.sin (A)

Khi i1 = 12cost = 8 (A) thì sint = ± = ± ; cos = - 0,5; sin =

Khi đó i2 = - 4 ± 2 i3 = - 4 – ( ± 2 )

Do đó nếu i1 = - 11,74 (A) thì i3 = 3,74 (A) (sint = - )


nếu i1 = 3,74 (A) thì i3 = -11,74 (A) (sint = ) Chọn A

II. Trắc nghiệm:MÁY PHÁT ĐIỆN Câu 1. Phát biểu nào đúng khi nói về máy phát điện xoay chiều một pha

A. Máy phát điện xoay chiều một pha biến điện năng thành cơ năng và ngược lại.B. Máy phát điện xoay chiều một pha kiểu cảm ứng hoạt động nhờ vào việc sử dụng từ trường quay.C . Máy phát điện xoay chiều một pha kiểu cảm ứng hoạt động dựa trên hiện tượng cảm ứng điện từ.D. Máy phát điện xoay chiều một pha có thể tạo ra dòng điện không đổi.

Câu 2. Một máy phát điện xoay chiều một pha cấu tạo gồm nam châm có 5 cặp cực quay với tốc độ 24 vòng/giây. Tần số của dòng điện là

A . 120 Hz. B. 60 Hz. C. 50 Hz. D. 2 Hz.Câu 3. Một máy phát điện xoay chiều có hai cặp cực, rôto quay mỗi phút 1800 vòng. Một máy phát điện khác có 6 cặp cực, nó phải quay với vận tốc bằng bao nhiêu để phát ra dòng điện cùng tần số với máy thứ nhất?

A. 600 vòng/phút. B. 300 vòng/phút. C. 240 vòng/phút. D.120 vòng/phút.Câu 4. Máy phát điện xoay chiều một pha có phần cảm là một nam châm gồm 6 cặp cực, quay với tốc độ góc 500 vòng/phút. Tần số của dòng điện do máy phát ra là

A. 42 Hz. B. 50 Hz. C. 83 Hz. D. 300 Hz.Câu 5. 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. 750 vòng/phút. B. 75 vòng/phút. C. 25 vòng/phút. D. 480 vòng/phút.Câu 6. 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 bằng

A. 3000 Hz. B . 50 Hz. C. 5 Hz. D. 30 Hz.Câu 7: Một máy phát điện mà phần cảm gồm hai cặp cực từ quay với tốc độ 1500 vòng/min và phần ứng gồm hai cuộn dây mắc nối tiếp, có suất điện động hiệu dụng 220V, từ thông cực đại qua mỗi vòng dây là 5mWb. Mỗi cuộn dây phần ứng gồm bao nhiêu vòng ?A. 198 vòng. B. 99 vòng. C. 140 vòng. D. 70 vòng.Câu 8. Một máy phát điện xoay chiều ba pha hình sao có điện áp pha bằng 220 V. Điện áp dây của mạng điện là:

A. 127 V. B. 220 V. C. 110 V. D. 381 V.Câu 9. Một máy phát điện xoay chiều ba pha hình sao có điện áp pha bằng 220 V. Tải mắc vào mỗi pha giống nhau có điện trở thuần R = 6 , và cảm kháng ZL = 8 . Cường độ hiệu dụng qua mỗi tải là

A. 12,7 A. B. 22 A. C. 11 A. D. 38,1 A.Câu 10: Một máy dao điện một pha có stato gồm 8 cuộn dây nối tiếp và rôto 8 cực quay đều với vận tốc 750 vòng/phút, tạo ra suất điện động hiệu dụng 220V. Từ thông cực đại qua mỗi vòng dây là 4mWb. Số vòng của mỗi cuộn dây là

A. 25vòng. B. 28vòng. C. 31vòng. D. 35vòng Câu 11: Phần cảm của một máy phát điện xoay chiều có 2 cặp cực và quay 25 vòng/s tạo ra ở hai đầu một điện áp có trị hiệu dụng U = 120V. Dùng nguồn điện mày mắc vào hai đầu một đoạn mạch điện gồm cuộn dây có điện trở hoạt động R = 10 , độ tự cảm L = 0,159H mắc nối tiếp với tụ điện có điện dung C = 159 . Công suất tiêu thụ của mạch điện bằng: A. 14,4W. B. 144W. C. 288W. D. 200W.

Câu 12: Một máy phát điện ba pha mắc hình sao có điện áp pha là 127V và tần số f = 50Hz. Người ta đưa dòng

ba pha vào ba tải như nhau mắc tam giác, mỗi tải có điện trở thuần 100 và cuộn dây có độ tự cảm H.

Cường độ dòng điện đi qua các tải và công suất do mỗi tải tiêu thụ là A.I = 1,56A; P = 726W. B. I = 1,10A; P =750W. C. I = 1,56A; P = 242W. D. I = 1,10A; P = 250W.Câu 13: 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 24 , cảm kháng 30 và dung kháng 12 (mắc nối tiếp). Công suất tiêu thụ của dòng ba pha là

A. 384W. B. 238W. C. 1,152kW. D. 2,304kWCâu 14: 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 8 và điện trở thuần 6 . Cường độ dòng điện qua các dây pha bằng:

A. 2,2A. B. 38A. C. 22A. D. 3,8A.


Câu 15: 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 8 và điện trở thuần 6 . Cường độ dòng điện qua dây trung hoà bằng:

A. 22A. B. 38A. C. 66A. D. 0A.Câu 16: 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 8 và điện trở thuần 6 . Công suất của dòng điện ba pha bằng:

A. 8712W. B. 8712kW. C. 871,2W. D. 87,12kW.

ĐỘNG CƠ ĐIỆN Câu 1: Trong mạng điện ba pha mắc hình sao, các tải tiêu thụ giống nhau. Một tải tiêu thụ có điện trở là 10 , cảm kháng là 20 . Cường độ hiệu dụng của dòng điện qua mỗi tải là 6A. Công suất của dòng điện 3 pha nhận giá trị là

A. 1080W. B. 360W. C. 3504,7W. D. 1870W.Câu 2: Trong mạng điện ba pha mắc hình sao, các tải tiêu thụ giống nhau. Một tải tiêu thụ có điện trở là 10 , cảm kháng là 20 . 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.

Câu 3: Một động cơ không đồng bộ ba pha có công suất 11,4kW và hệ số công suất 0,866 được mắc theo kiểu hình sao vào mạch điện ba pha có điện áp dây là 380V. Lấy 1,732. Cường độ hiệu dụng của dòng điện qua động cơ có giá trị là:

A. 35A; B. 105A; C. 60A; D. 20A;Câu 4: Một động cơ điện xoay chiều 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 MJCâu 5: Trong động cơ không đồng bộ ba pha, tại một thời điểm nào đó, cảm ứng từ do cuộn dây thứ nhất gây ra tại tâm O có giá trị cực đại là B1 thì cảm ứng từ do hai cuộn dây kia gây ra tại tâm O là:

A. B2 = B3 = B1/ . B. B2 = B3 = B1.C. B2 = B3 = B1/2. D. B2 = B3 = B1/3.

Câu 6: Gọi B0 là cảm ứng từ cực đại của một trong ba cuộn dây ở động cơ không đồng bộ ba pha khi có dòng điện vào động cơ. Cảm ứng từ do cả ba cuộn dây gây ra tại tâm stato có giá trị A. B = 0. B. B = B0. C. B = 1,5B0. D. B = 3B0.Câu 7: 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. Từ trường tại tâm của stato quay với tốc độ bằng bao nhiêu? A. 3000vòng/min. B. 1500vòng/min. C. 1000vòng/min. D. 500vòng/min.Câu 8: Stato của một động cơ không đồng bộ ba pha gồm 9 cuộn dây, cho dòng điện xoay chiều ba pha tần số 50Hz vào động cơ. Rôto lồng sóc của động cơ có thể quay với tốc độ nào sau đây? A. 3000vòng/min. B. 1500vòng/min. C. 1000vòng/min. D. 900 vòng/min.Câu 9: 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/ V. Động cơ đạt công suất 3kW và có hệ số công suất cos = 10/11. Tính cường độ dòng điện hiệu dụng qua mỗi cuộn dây của động cơ. A. 10A. B. 2,5A. C. 2,5 A. D. 5A.Câu 10: Một động cơ điện mắc vào mạng điện xoay chiều có điện áp hiệu dụng 220V tiêu thụ công suất 2,64kW. Động cơ có hệ số công suất 0,8 và điện trở thuần 2 . Hiệu suất động cơ bằng: A. 85%. B. 90%. C. 80%. D. 83%.Câu 11: Một động cơ điện xoay chiều tiêu thụ công suất 2kW và có hiệu suất 75%. Công cơ học hữu ích do động cơ sinh ra trong 20 phút bằng: A. 180J. B. 1800kJ. C. 1800J. D. 180kJ.

Câu 12: Trong giờ học thực hành, học sinh mắc nối tiếp một quạt điện xoay chiều với điện trở R rồi mắc hai đầu đoạn mạch này vào điện áp xoay chiều có giá trị hiệu dụng 380 V. Biết quạt điện này có các giá trị định mức: 220V– 88 W và khi hoạt động đúng công suất định mức thì độ lệch pha giữa điện áp ở hai đầu quạt và cường độ dòng điện qua nó là φ, với cosφ = 0,8. Để quạt điện này chạy đúng công suất định mức thì R bằng

A. 361 Ω. B. 180 Ω. C. 267 Ω. D. 354 Ω. Câu 13: Một động cơ 200W- 50V, có hệ số công suất 0,8 được mắc vào hai đầu thứ cấp của một máy hạ áp có tỉ số giữa số vòng dây cuộn sơ cấp và thứ cấp bằng k = 5. Mất mát năng lượng trong máy biến thế là không đáng kể. Nếu động cơ hoạt động bình thường thì cường độ hiệu dụng trong cuộn dây sơ cấp là A. 0,8A. B. 1A. C. 1,25A. D. 2ACâu 14: Một động cơ điện xoay chiều khi hoạt động bình thường với điện áp hiệu dụng 220 V thì sinh ra công suất cơ học là 170 W. Biết động cơ có hệ số công suất 0,85 và công suất tỏa nhiệt trên dây quấn động cơ là 17 W. Bỏ qua các hao phí khác, cường độ dòng điện cực đại qua động cơ là GV: Đoàn Văn Lượng Trang 28

A. 2 A. B. A. C. 1 A. D. A.Câu 15: Một động cơ không đồng bộ ba pha mắc theo kiểu hình sao được nối vào mạch điện ba pha có điện áp

pha UPha = 220V. Công suất điện của động cơ là kW; hệ số công suất của động cơ là . Cường độ

dòng điện hiệu dụng qua mỗi cuộn dây của động cơ bằngA. 20 A. B. 60 A. C. 105 A. D. 35 A.

Câu 16: Một động cơ điện có ghi 220V-176W, hệ số công suất bằng 0,8 được mắc vào mạch điện xoay chiều có điện áp hiệu dụng 380V. Để động cơ hoạt động bình thường, phải mắc động cơ nối tiếp với một điện trở thuần có giá trị: A. 180 B. 300 C. 220 D. 176

CÂU HỎI TRẮC NGHIỆM VẬT LÝ 12 TỔNG HỢP PHẦN : MÁY BIẾN ÁP – ĐỘNG CƠ ĐIỆN1. Một máy phát điện xoay chiều ba pha hình sao có điện áp pha bằng 220 V. Điện áp dây của mạng điện là:

A. 127 V. B. 220 V. C. 110 V. D. 381 V.2. Trong quá trình truyền tải điện năng, biện pháp giảm hao phí trên đường dây tải điện được sử dụng chủ yếu hiện nay là

A. giảm công suất truyền tải. B. tăng chiều dài đường dây.C. tăng điện áp trước khi truyền tải. D. giảm tiết diện dây.

3. Với cùng một công suất cần truyền tải, nếu tăng điện áp hiệu dụng ở nơi truyền tải lên 20 lần thì công suất hao phí trên đường dây

A. giảm 400 lần. B. giảm 20 lần. C. tăng 400 lần. D. tăng 20 lần.4. Một máy biến thế 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

A. 10 2 V. B. 10 V. C. 20 2 V. D. 20 V.5. Một máy biến thế có hiệu suất xấp xĩ bằng 100%, có số vòng dây cuộn sơ cấp gấp 10 lần số vòng dây cuộn thứ cấp. Máy biến thế này

A. làm giảm tần số dòng điện ở cuộn sơ cấp 10 lần. B. làm tăng tần số dòng điện ở cuộn sơ cấp 10 lần.

C. là máy hạ thế. D. là máy tăng thế.6. Một máy biến thế gồm cuộn sơ cấp có 2500 vòng dây, cuộn thứ cấp có 100 vòng dây. Điện áp hiệu dụng hai đầu cuộn sơ cấp là 220 V. Điện áp hiệu dụng hai đầu cuộn thứ cấp là.

A. 5,5 V. B. 8,8 V. C. 16 V. D. 11 V.7. Chọn phát biểu sai? Trong quá trình truyền tải điện năng đi xa, công suất hao phí

A. tỉ lệ với chiều dài đường dây tải điện. B. tỉ lệ nghịch với bình phương điện áp giữa hai đầu dây ở trạm phát.

C. tỉ lệ với bình phương công suất truyền đi. D. tỉ lệ với thời gian truyền điện.8. 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 điện áp hiệu dụng giữa hai đầu cuộn thứ cấp để hở là 20V. Biết hao phí điện năng của máy biến thế là không đáng kể. Điện áp hai đầu cuộn sơ cấp có giá trị bằng

A. 1000 V. B. 500 V. C. 250 V. D. 220 V9. Một máy phát điện xoay chiều một pha cấu tạo gồm nam châm có 5 cặp cực quay với tốc độ 24 vòng/giây. Tần số của dòng điện là

A. 120 Hz. B. 60 Hz. C. 50 Hz. D. 2 Hz.


10. Một máy biến áp 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 giữa 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 là

A. 1100. B. 2200. C. 2500. D. 2000.11. Cho đoạn mạch điện xoay chiều gồm hai phần tử X và Y mắc nối tiếp. Khi đặt vào hai đầu đoạn mạch điện áp xoay chiều có giá trị hiệu dụng là U thì điện áp hiệu dụng giữa hai đầu phần tử X là 3U, giữa hai đầu phần tử Y là 2U. Hai phần tử X và Y tương ứng là

A. tụ điện và điện trở thuần. B. cuộn dây thuần cảm và điện trở thuần.C. tụ điện và cuộn dây thuần cảm. D. tụ điện và cuộn dây không thuần cảm.

12. Một máy phát điện xoay chiều một pha (kiểu cảm ứng có p cặp cực quay đều với tần số góc n (vòng/phút), với số cặp cực bằng số cuộn dây của phần ứng thì tần số của dòng điện do máy tạo ra f (Hz). Biểu thức liên hệ giữa n, p và f là

A. n = 60p/f. B. f = 60 np. C. n = 60f/p. D. f = 60n/p.13. Một máy phát điện xoay chiều ba pha hình sao có điện áp pha bằng 220 V. Tải mắc vào mỗi pha giống nhau có điện trở thuần R = 6 , và cảm kháng ZL = 8 . Cường độ hiệu dụng qua mỗi tải là

A. 12,7 A. B. 22 A. C. 11 A. D. 38,1 A.14. Phát biểu nào đúng khi nói về máy phát điện xoay chiều một pha

A. Máy phát điện xoay chiều một pha biến điện năng thành cơ năng và ngược lại.B. Máy phát điện xoay chiều một pha kiểu cảm ứng hoạt động nhờ vào việc sử dụng từ trường quay.C. Máy phát điện xoay chiều một pha kiểu cảm ứng hoạt động dựa trên hiện tượng cảm ứng điện từ.D. Máy phát điện xoay chiều một pha có thể tạo ra dòng điện không đổi.

15. Cho mạch điện như hình vẽ. Biết cuộn dây

có L = 4,1

H, r = 30 ; tụ điện có C = 31,8 F;

R thay đổi được; điện áp giữa hai đầu đoạn mạch là u = 100 2 cos100t (V). Xác định giá trị của R để công suất tiêu thụ trên điện trở R là cực đại.

A. R = 30 . B. R = 40 . C. R = 50 . D. R = 60 .16. Một máy phát điện xoay chiều có hai cặp cực, rôto quay mỗi phút 1800 vòng. Một máy phát điện khác có 6 cặp cực, nó phải quay với vận tốc bằng bao nhiêu để phát ra dòng điện cùng tần số với máy thứ nhất?

A. 600 vòng/phút. B. 300 vòng/phút. C. 240 vòng/phút. D.120 vòng/phút.17. Một máy biến áp có cuộn sơ cấp gồm 2000 vòng, cuộn thứ cấp gồm 100 vòng. Điện áp và cường độ dòng điện ở mạch sơ cấp là 120V và 0,8A. Điện áp và công suất ở cuộn thứ cấp là

A. 6 V; 96 W. B. 240 V; 96 W. C. 6 V; 4,8 W. D. 120 V; 48 W.18. Công suất hao phí dọc đường dây tải có điện áp 500 kV, khi truyền đi một công suất điện 12000 kW theo một đường dây có điện trở 10 là bao nhiêu?

A. 1736 kW. B. 576 kW. C. 5760 W. D. 57600 W.19. Cho một đoạn mạch xoay chiều gồm hai phần tử mắc nối tiếp. Điện p giữa hai đầu mạch và cường độ dòng điện trong mạch có biểu thức: u = 200cos(100t - /2)(V), i = 5cos(100t - /3)(A). Chọn Đáp án đúng?

A. Đoạn mạch có 2 phần tử RL, tổng trở 40 . B. Đoạn mạch có 2 phần tử LC, tổng trở 40 .C. Đoạn mạch có 2 phần tử RC, tổng trở 40 . D. Đoạn mạch có 2 phần tử RL, tổng trở 20 2 .

20. Máy phát điện xoay chiều một pha có phần cảm là một nam châm gồm 6 cặp cực, quay với tốc độ góc 500 vòng/phút. Tần số của dòng điện do máy phát ra là

A. 42 Hz. B. 50 Hz. C. 83 Hz. D. 300 Hz.21. 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. 750 vòng/phút. B. 75 vòng/phút. C. 25 vòng/phút. D. 480 vòng/phút.22. Khi động cơ không đồng bộ ba pha hoạt động ổn định với tốc độ quay của từ trường không đổi thì tốc độ quay của rôtoA. luôn bằng tốc độ quay của từ trường. B. lớn hơn tốc độ quay của từ trường.C. nhỏ hơn tốc độ quay của từ trường. D. có thể lớn hơn hoặc bằng tốc độ quay của từ trường, tùy thuộc tải.23. 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 bằng


A. 3000 Hz. B. 50 Hz. C. 5 Hz. D. 30 Hz.24. 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 hiệu dụng trong đoạn mạch là 1 A. Khi rôto của máy quay đều với tốc độ 3n vòng/phút thì cường độ hiệu dụng trong đoạn mạch là A. Nếu rôto của máy quay đều với tốc độ 2n vòng/phút thì cảm kháng của đoạn mạch AB là

A. . B. R . C. . D. R .

25. Một động cơ điện xoay chiều khi hoạt động bình thường với điện áp hiệu dụng 220 V thì sinh ra công suất cơ học là 170 W. Biết động cơ có hệ số công suất 0,85 và công suất tỏa nhiệt trên dây quấn động cơ là 17 W. Bỏ qua các hao phí khác, cường độ dòng điện cực đại qua động cơ là

A. 2 A. B. A. C. 1 A. D. A.26. Một động cơ không đồng bộ ba pha mắc theo kiểu hình sao được nối vào mạch điện ba pha có điện

áp pha UPha = 220V. Công suất điện của động cơ là kW; hệ số công suất của động cơ là .

Cường độ dòng điện hiệu dụng qua mỗi cuộn dây của động cơ bằngA. 20 A. B. 60 A. C. 105 A. D. 35 A.

27. Một động cơ điện có ghi 220V-176W, hệ số công suất bằng 0,8 được mắc vào mạch điện có điện áp hiệu dụng 380V. Để động cơ hoạt động bình thường, phải mắc động cơ nối tiếp với một điện trở thuần có giá trị:A. 180 B. 300 C. 220 D. 17628. Công suất truyền đi của một trạm phát điện là 220kW. Hiệu số chỉ của các công tơ điện ở trạm phát và ở trạm thu sau 1 ngày đêm lệch nhau 480kWh. Hiệu suất tải điện là:A. 95% B. 70% C. 90% D. 80%29. Cho mạch điện xoay chiều như hình vẽ. Hộp kín X chứa một trong ba phần tử R, L, C. Biết dòng điện qua mạch nhanh pha so với hiệu điện thế hai đầu mạch. Hộp X chứa phần tử nào?

A. L. B. R. C. C. D. L hoặc C.

30: Người ta truyền tải điện năng đến một nơi tiêu thụ bằng đường dây một pha có điện trở R. Nếu điện áp hiệu dụng đưa lên hai đầu đường dây là U = 220 V thì hiệu suất truyền tải điện năng là 60%. Để hiệu suất truyền tải tăng đến 90% mà công suất truyền đến nơi tiêu thụ vẫn không thay đổi thì điện áp hiệu dụng đưa lên hai đầu đường dây bằng bao nhiêu?

A. 359,26 V B. 330 V C. 134,72 V D. 146,67 V

31: Một máy phát điện xoay chiều một pha có điện trở không đáng kể, được mắc với mạch ngoài là một đoạn mạch mắc nối tiếp gồm điện trở thuần R, tụ điện C và cuộn cảm thuần L. Khi tốc độ quay của roto là n1 và n2 thì cường độ dòng điện hiệu dụng trong mạch có cùng giá trị. Khi tốc độ quay là n0 thì cường độ dòng điện hiệu dụng trong mạch đạt cực đại. Mối liên hệ giữa n1, n2 và n0 là

A. B. C. D.

32: Một máy biến áp lí tưởng có số vòng dây của cuôn sơ cấp và thứ cấp lần lượt là 1200 vòng và 1500 vòng. Cuộn thứ cấp nối với tải tiêu thụ là mạch điện xoay chiều gồm điện trở thuần R = 40 , tụ điện

có điện dung và cuộn cảm thuần có độ tự cảm mắc nối tiếp với nhau. Đặt vào hai

đầu cuộn sơ cấp một điện áp xoay chiều có giá trị hiệu dụng 160 V và tần số 50 Hz. Công suất tỏa nhiệt trên tải tiêu thụ là

A. 500 W B. 540 W C. 1000 W D. 205 W33. Cuộn thứ cấp của một máy biến thế có 110 vòng dây. Khi đặt vào hai đầu cuộn sơ cấp hiệu điện thế xoay chiều có giá trị hiệu dụng bằng 220V thì hiệu điện thế đo được ở hai đầu ra để hở bằng 20V. Mọi hao phí của máy biến thế đều bỏ qua được. Số vòng dây cuộn sơ cấp sẽ làA. 1210 vòng B. 2200 vòng C. 530 vòng D. 3200 vòng

34. Để một máy phát điện xoay chiều roto có 8 cặp cực phát ra dòng điện 50Hz thì roto quay với vận tốcA. 400 vòng/phút B. 96 vòng/phút C. 375 vòng/phút D. 480 vòng/phút


XR

35. Trong động cơ không đồng bộ ba pha thìA. cảm ứng từ tổng cộng của 3 cuộn dây quay với tần số bằng ba lần tần số của dòng điện. B. phần cảm là phần quay, phần đứng yên là phần ứng.C. cảm ứng từ tổng cộng của 3 cuộn dây quay với tần số bằng tần số của dòng điện.D. cảm ứng từ của 3 cuộn dây biến thiên điều hoà cùng pha, cùng tần số.36. 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 0,2T. 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 là

A. B.

C. D.

37. Đặt vào hai đầu đoạn mạch điện RLC không phân nhánh một hiệu điện thế

(V) thì cường độ dòng điện qua đoạn mạch có biểu thức là (A). Công suất tiêu thụ

của đoạn mạch này làA. 440W. B. W. C. W. D. 220W.38. 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. Từ trường tại tâm của stato quay với vận tốc bằng bao nhiêu?A. 3000vòng/min. B. 1500vòng/min. C. 1000vòng/min. D. 500vòng/min.39 . Một động cơ không đồng bộ ba pha đấu theo hình tam giác vào mạng điện ba pha đấu hình sao có hiệu điện thế pha Up = 220V. Động cơ có công suất P = 5 kW với hệ số công suất cos =0,85. Hiệu điện thế đặt vào mỗi cuộn dây và cường độ dòng điện qua nó là:

A. 220V và 61,5A. B. 380V và 6,15A. C. 380V và 5,16A. D. 220V và 5,16A40: Một máy phát điện có phần cảm gồm hai cặp cực và phần ứng gồm hai cặp cuộn dây mắc nối tiếp. Suất 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.175 vòng B.62 vòng C.248 vòng D.44 vòng

Nguyên tắc thành công: Suy nghĩ tích cực; Cảm nhận đam mê; Hoạt động kiên trì !Hãy HỌC TẬP VÀ LÀM VIỆC: Tốc độ, sáng tạo và hiệu quả!

Chúc các em HỌC SINH THÀNH CÔNG trong học tập! Người sưu tầm: Đoàn Văn Lượng Email: [email protected] ; [email protected] Điện Thoại: 0915718188 – 0906848238


mailto:[email protected]

mailto:[email protected]

Documents

Cac May Dien Xoay Chieu