Giải Vật Lí 9 Bài 37: Máy Biến Thế

[toc:ul]

I. TÓM TẮT LÝ THUYẾT

I. Cấu tạo và hoạt động của máy biến thế

1. Cấu tạo:

Máy biến thế gồm có:

• Hai cuộn dây dẫn có số vòng dây khác nhau, đặt cách điện với nhau.
• Một lõi sắt (hay thép) có pha silic chung cho cả hai cuộn dây

2. Nguyên tắc hoạt động:

• Khi đặt vào hai đầu cuộn sơ cấp của máy biến thế một hiệu điện thế xoay chiều thì ở hai đầu cuộn thứ cấp xuất hiện một hiệu điện thế xoay chiều

II. Tác dụng làm biến đổi hiệu điện thế của máy biến thế

• Hiệu điện thế ở hai đầu mỗi cuộn dây của máy biến thế tỉ lệ với số vòng dây của mỗi cuộn: $\frac{U_{1}}{U_{2}}=\frac{n_{1}}{n_{2}}$
• Khi hiệu điện thế ở cuộn sơ cấp lớn hơn hiệu điện thế ở cuộn thứ cấp (U1 > U2) ta có máy hạ thế, còn khi U1 < U2 ta có máy tăng thế

III. Lắp đặt máy biến thế ở hai đầu đường dây tải điện

• Để giảm hao phí trên đường dây tải điện, cần có hiệu điện thế lên đến hàng trăm nghìn vôn, nhưng ở nơi dùng điện lại phải có hiệu điện thế thích hợp (thường là 220V). Bởi vậy, ở hai đầu đường dây tải điện phải đặt hai loại biến thế có nhiệm vụ khác nhau: Ở đầu đường dây tải về phía nhà máy điện đặt máy tăng thế, ở nơi tiêu thụ đặt máy hạ thế

II. GIẢI BÀI TẬP

Hướng dẫn trả lời các câu hỏi giữa bài

Giải câu 1: Nếu đặt vào hai đầu của một cuộn dây...

Trang 100 Sgk Vật lí lớp 9

Nếu đặt vào hai đầu của một cuộn dây (gọi là cuộn sơ cấp) một hiệu điện thế xoay chiều thì bóng đèn mắc ở hai đầu cuộn dây kia (gọi là cuộn thứ cấp) có sáng lên không ? Tại sao ?

Bài giải:

Nếu đặt vào hai đầu của một cuộn dây (gọi là cuộn sơ cấp) một hiệu điện thế xoay chiều thì bóng đèn mắc ở hai đầu cuộn dây kia (gọi là cuộn thứ cấp) có sáng lên vì khi đặt vào hai đầu của cuộn sơ cấp một hiệu điện thế xoay chiều thì trong cuộn dây xuất hiện dòng điện xoay chiều , làm cho lõi sắt bị nhiễm từ và có từ trường biến thiên .Do đó số đường sức từ xuyên qua tiết diện S của cuộn thứ cấp cũng biến thiên , tạo ra dòng điện cảm ứng trong cuộn thứ cấp và làm bóng đèn sáng lên

Giải câu 2: Hiệu điện thế xuất hiện ở hai đầ...

Trang 100 Sgk Vật lí lớp 9

Hiệu điện thế xuất hiện ở hai đầu cuộn thứ cấp cũng là hiệu điện thế xoay chiều. Tại sao ?

Bài giải:

Khi đặt vào hai đầu cuộn sơ cấp một hiệu điện thế xoay chiều thì lõi sắt bị nhiễm từ và có từ trường biến thiên, do đó số đường sức từ xuyên quay tiết diện S của cuộn dây thứ cấp luân phiên tăng giảm, tạo ra dòng điện luân phiên đổi chiều hay còn gọi là dòng điện xoay chiều. Như vậy hiệu điện thế xuất hiện ở hai đầu cuộn thứ cấp cũng là hiệu điện thế xoay chiều.

Giải câu 3: Căn cứ vào bảng số liệu trên, hãy rút ra...

Trang 101 Sgk Vật lí lớp 9

Bảng 1

Căn cứ vào bảng số liệu trên, hãy rút ra nhận xét về mối quan hệ giữa hiệu điện thế U đặt vào hai đầu các cuộn dây của máy biến thế và số vòng dây của các cuộn tương ứng

Bài giải:

Chú ý: Bảng số liệu 1 chỉ là ví dụ tham khảo, các bạn cần lấy số liệu thu được ở trên lớp để có kết quả chính xác

Bảng 1

Hiệu điện thế U đặt vào hai đầu các cuộn dây của máy biến thế tỉ lệ thuận với số vòng dây của các cuộn tương ứng theo công thức: $\frac{U_{1}}{U_{2}}=\frac{n_{1}}{n_{2}}$

Hướng dẫn giải bài tập cuối bài

Giải câu 4: Một máy biến thế dùng trong nhà cần...

Một máy biến thế dùng trong nhà cần phải hạ hiệu điện thế từ 220V xuống 6V và 3V. Cuộn sơ cấp có 4000 vòng. Tính số vòng của cuộn thứ cấp tương ứng.

Bài giải:

Vì cần phải hạ thế nên U1 > U2

a) U2 = 6V :

Ta có công thức: $\frac{U_{1}}{U_{2}}=\frac{n_{1}}{n_{2}}$

$\Leftrightarrow$ $\frac{220}{6}=\frac{4000}{n_{2}}$

$\Leftrightarrow$ n2 $\approx$ 109 (vòng)

b) U2 = 3V :

Ta có công thức: $\frac{U_{1}}{U_{2}}=\frac{n_{1}}{n_{2}}$

$\Leftrightarrow$ $\frac{220}{3}=\frac{4000}{n_{2}}$

$\Leftrightarrow$ n2 $\approx$ 54 (vòng)

Vậy ứng với hiệu điện thế 6V thì số vòng của cuộn thứ cấp là 109 vòng, ứng với hiệu điện thế 3V thì số vòng của cuộn thứ cấp là 54 vòng.