LÝ THUYẾT - SÁCH HÌNH ĐỘNG
LỚP 12·10 / 2026

CU · 0630 phút

Máy biến áp và truyền tải điện năng

U₂/U₁ = N₂/N₁, hao phí ΔP = RP²/U²

01Ví dụ minh hoạ

Ví dụ 1 (máy biến áp cơ bản)

Máy biến áp lí tưởng có N1=1000N_1=1000 vòng, N2=50N_2=50 vòng, U1=220 VU_1=220\,\text{V}. Tính U2U_2. Cuộn thứ cấp có dòng I2=2 AI_2=2\,\text{A} thì I1I_1 bằng bao nhiêu? Đây là máy tăng áp hay hạ áp?

Giải. U2=U1N2N1=220⋅501000=11 VU_2=U_1\dfrac{N_2}{N_1}=220\cdot\dfrac{50}{1000}=11\,\text{V}: hạ áp. I1=I2N2N1=2⋅0,05=0,1 AI_1=I_2\dfrac{N_2}{N_1}=2\cdot0{,}05=0{,}1\,\text{A}. Kiểm: U1I1=22 W=U2I2=11⋅2U_1I_1=22\,\text{W}=U_2I_2=11\cdot2 ✓.

Ví dụ 2 (tìm số vòng)

Muốn hạ điện áp 220 V220\,\text{V} xuống 12 V12\,\text{V} bằng máy biến áp lí tưởng có cuộn sơ cấp 11001100 vòng. Cuộn thứ cấp cần bao nhiêu vòng? Thứ cấp nối tải 24 W24\,\text{W} thì dòng sơ cấp bằng bao nhiêu?

Giải. N2=N1U2U1=1100⋅12220=60N_2=N_1\dfrac{U_2}{U_1}=1100\cdot\dfrac{12}{220}=60 vòng. P1=P2=24 WP_1=P_2=24\,\text{W} nên I1=P1U1=24220≈0,109 AI_1=\dfrac{P_1}{U_1}=\dfrac{24}{220}\approx0{,}109\,\text{A} (và I2=2 AI_2=2\,\text{A}).

Ví dụ 3 (nguồn một chiều)

Nối cuộn sơ cấp của máy biến áp với acquy 12 V12\,\text{V} không đổi. Điện áp ở thứ cấp bằng bao nhiêu khi mạch ổn định?

Giải. 00. Dòng một chiều tạo từ thông không đổi trong lõi, không có suất điện động cảm ứng ở thứ cấp.

Ví dụ 4 (hiệu suất máy biến áp thực)

Máy biến áp có U1=220 VU_1=220\,\text{V}, I1=0,5 AI_1=0{,}5\,\text{A}; thứ cấp U2=11 VU_2=11\,\text{V}, I2=9 AI_2=9\,\text{A}. Tính hiệu suất.

Giải. P1=110 WP_1=110\,\text{W}, P2=99 WP_2=99\,\text{W}, H=99110=0,90=90%H=\dfrac{99}{110}=0{,}90=90\%. Phần 1111 W hao phí thành nhiệt trong cuộn dây và lõi.

Ví dụ 5 (hao phí đường dây)

Truyền công suất P=50 kWP=50\,\text{kW} trên đường dây có điện trở R=4 ΩR=4\,\Omega. Tính hao phí và hiệu suất khi điện áp đầu đường dây là 2 kV2\,\text{kV} và khi là 20 kV20\,\text{kV}.

Giải. Với U=2000U=2000 V: I=500002000=25 AI=\dfrac{50000}{2000}=25\,\text{A}, ΔP=4⋅252=2500 W=2,5 kW\Delta P=4\cdot25^2=2500\,\text{W}=2{,}5\,\text{kW} (5%5\% công suất), H=95%H=95\%. Với U=20000U=20000 V: I=2,5 AI=2{,}5\,\text{A}, ΔP=4⋅2,52=25 W\Delta P=4\cdot2{,}5^2=25\,\text{W} (0,05%0{,}05\%), H=99,95%H=99{,}95\%. Tăng UU lên 1010 lần giảm hao phí 100100 lần (2500→252500\to25 W).

Ví dụ 6 (nhà máy, máy tăng áp, đường dây)

Máy phát điện cho P=100 kWP=100\,\text{kW} ở điện áp 5 kV5\,\text{kV}. Máy tăng áp có k=10k=10 nối với đường dây điện trở R=20 ΩR=20\,\Omega. Tính dòng trên dây, hao phí, độ giảm điện áp và so sánh với khi không dùng máy tăng áp.

Giải. Điện áp đầu dây U=10⋅5=50 kVU=10\cdot5=50\,\text{kV}. I=10000050000=2 AI=\dfrac{100000}{50000}=2\,\text{A}. ΔP=20⋅22=80 W\Delta P=20\cdot2^2=80\,\text{W} (H≈99,92%H\approx99{,}92\%), ΔU=IR=40 V\Delta U=IR=40\,\text{V}. Không dùng máy tăng áp (U=5U=5 kV): I=20 AI=20\,\text{A}, ΔP=20⋅400=8000 W\Delta P=20\cdot400=8000\,\text{W} (8%8\%), ΔU=400 V\Delta U=400\,\text{V}. Hao phí gấp 100100 lần.

5 kV

Bước 1 / 5

Nhà máy , ; máy tăng áp ; dây .
Tiếp theoLuyện tập →