Bài 18: ỨNG DỤNG HIỆN TƯỢNG CẢM ỨNG ĐIỆN TỪ

18.1. 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.

Answer explanation

Máy biến áp là thiết bị biến đổi điện áp xoay chiều nhưng không làm thay đổi tần số, có tiêu hao năng lượng, Lõi sắt không phải là nam châm điện

18.2. 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.

Answer explanation

• Máy biến áp chỉ hoạt động với dòng điện xoay chiều (AC), vì nguyên lý hoạt động của nó dựa trên hiện tượng cảm ứng điện từ. Nó chỉ có thể thay đổi điện áp của dòng xoay chiều (tăng hoặc giảm) chứ không thể biến đổi nó thành dòng một chiều (DC).

• Nếu đưa dòng điện một chiều vào máy biến áp, nó sẽ không hoạt động vì không có sự thay đổi từ thông để tạo ra suất điện động cảm ứng.

18.3. Đối với máy biến áp lí tưởng, cuộn sơ cấp có vòng dây, cuộn thứ cấp có vòng dây. Cuộn thứ cấp nối với điện trở thành mạch kín, khi máy hoạt động, điện áp và cường độ dòng điện hiệu dụng ở cuộn sơ cấp và thứ cấp lần lượt là ​ và Mối liên hệ nào sau đây là ĐÚNG?

Answer explanation

18.4. Để giảm bớt hao phí do toả nhiệt trên đường dây khi cần tải điện năng đi xa bằng dòng điện xoay chiều, có thể dùng biện pháp

• B. xây dựng nhà máy gần nơi tiêu thụ điện để giảm chiều dài đường dây truyền tải điện.

• D. dùng dây dẫn bằng vật liệu siêu dẫn có đường kính lớn.

Answer explanation

18.5. Trong cuộn thứ cấp của máy biến áp có số vòng bằng 1 000 xuất hiện suất điện động bằng 600 V. Nếu máy biến áp được nối vào mạng với hiệu điện thế 120 V thì số vòng trong cuộn sơ cấp là

  .     

• A. 500 vòng.  

•  B. 400 vòng.

• C. 600 vòng

• D. 200 vòng.

18.6. Một máy biến áp có cuộn sơ cấp gồm 3 300 vòng dây. Mắc cuộn sơ cấp vào mạng điện xoay chiều có hiệu điện thế hiệu dụng 220 V thì ở hai đầu cuộn thứ cấp để hở có một hiệu điện thế hiệu dụng 12 V. Bỏ qua hao phí của máy biến áp. Số vòng dây của cuộn thứ cấp bằng

   .     

• A. 360 vòng.

• B. 180 vòng

• C. 120 vòng.  

• D. 90 vòng.

18.7. Một dao động kí điện tử hai chùm tia được nối với hai đầu cuộn sơ cấp và hai đầu cuộn thứ cấp của một máy biến áp thì thu được kết quả như Hình 18.1. Biết đồ thị cao là tín hiệu điện áp giữa hai đầu cuộn thứ cấp và đồ thị thấp là tín hiệu điện áp ở hai đầu cuộn sơ cấp. Kết luận nào sau đây là đúng? (hình 18.1sgk)/sbt)

• Điện áp ở cuộn thứ cấp luôn nhỏ hơn điện áp ở cuộn sơ cấp.
• Điện áp ở cuộn thứ cấp lớn hơn điện áp ở cuộn sơ cấp. Máy biến áp là máy tăng áp.

• Điện áp ở cuộn thứ cấp bằng điện áp ở cuộn sơ cấp nếu số vòng dây bằng nhau.
• Điện áp ở cuộn sơ cấp lớn hơn điện áp ở cuộn thứ cấp nếu số vòng dây cuộn sơ cấp nhiều hơn.

18.7. Một dao động kí điện tử hai chùm tia được nối với hai đầu cuộn sơ cấp và hai đầu cuộn thứ cấp của một máy biến áp thì thu được kết quả như Hình 18.1. Biết đồ thị cao là tín hiệu điện áp giữa hai đầu cuộn thứ cấp và đồ thị thấp là tín hiệu điện áp ở hai đầu cuộn sơ cấp. Kết luận nào sau đây là đúng? (hình 18.1sgk)/sbt)

• B. Máy biến áp là máy tăng áp.

• C. Tần số dòng điện qua cuộn sơ cấp lớn hơn tần số dòng điện qua cuộn thứ cấp.

• D. Giá trị hiệu dụng của cuộn sơ cấp và thứ cấp đều thay đổi theo thời gian.

Answer explanation

Điện áp giữa hai đầu cuộn sơ cấp và thứ cấp của một máy biến áp lý tưởng thường không lệch pha nhau (góc pha bằng 0). Điều này là do

• Từ thông qua cả hai cuộn dây là cùng một pha.

• Điện áp sinh ra trên cuộn thứ cấp có cùng pha với điện áp đặt vào cuộn sơ cấp.

18.8. Một máy phát điện xoay chiều có rôto là nam châm vĩnh cửu quay với tần số f (vòng/s) tạo ra trong cuộn dây một dòng điện hình sin. Mắc hai đầu cuộn dây với vôn kế để khảo sát suất điện động trong cuộn dây theo tần số quay của rôto. Kết quả được biểu diễn bằng đồ thị có trục tung là suất điện động E (V) (Hình 18.2), trục hoành là tần số quay của rôto theo đơn vị vòng/s. Biết khi rôto không quay, thì suất điện động hai đầu cuộn dây bằng 0, và cuộn dây dẹt, có 700 vòng, tiết diện là 3 cm × 3 cm. Giá trị trung bình của cảm ứng từ mà nam châm gây ra tại tâm khung dây là

Answer explanation

18.9. Một máy phát điện xoay chiều có rôto là nam châm vĩnh cửu mà tốc độ quay thay đổi được, cuộn dây được đặt trên stato. Dùng tần số kế điện tử đo được tần số f ( vòng/s) của rôto và vôn kế đo suất điện động E (V) ở hai đầu cuộn dây. Kết quả được biểu diễn bằng đồ thị Hình 18.3.

Nếu chấp nhận sai số dưới 10%  thì mối liên hệ giữa suất điện động E (mV) ở hai đầu cuộn dây và tần số f ( vòng/s) của rôto là

• E = 0,027f

• E = 2,2 f

• E = 0,05 f

• E = 30 f