Bài giảng Vật lý Lớp 9 - Tiết 41, Bài 37: Máy biến thế

Giỏo ỏn Vật Lý 9MÁY BIẾN THẾCõu 1: Nguyờn nhõn gõy hao phớ trờn đường dõy tải điện? Cỏc cỏch làm giảm hao phớ? Cỏch nào là tối ưu? Tại sao?KHỞI ĐỘNGCõu 2: Để truyền đi cựng một cụng suất điện, nếu dựng dõy dẫn cú tiết diện tăng gấp đụi thỡ cụng suất hao phớ vỡ tỏa nhiệt sẽ:A. tăng 2 lầnD. giảm 4 lầnB. giảm 2 lầnC. tăng 4 lần2. Cụng thức tớnh nhiợ̀t lượng tỏa ra trờn dõy dõ̃n khi có dòng điợ̀n chạy qua:1. Cỏc cụng thức tính cụng suṍt của dòng điợ̀n:Cụng suất của dũng điện: (1)Cụng suất hao phớ: (2) Từ (*)Thay (*) vào , ta được cụng thức tớnh cụng suất hao phớ do tỏa nhiệt phụ thuộc vào P, U, R: (3)P hp = R.I2 (1) I = P / U (2)ĐÁP ÁN:Cõu 1: Khi truyền tải điện năng đi xa bằng đường dõy dẫn điện sẽ cú một phần điện năng hao phớ do hiện tượng tỏa nhiệt trờn đường dõy.Cỏch làm giảm: giảm điện trở của dõy dẫn hoặc tăng hiệu điện thế đặt vào hai đầu dõy. Cỏch 2 là tối ưu vỡ cụng suất hao phớ tỉ lệ nghịch với bỡnh phương hiệu điện thế đặt vào hai đầu dõy nờn khi tăng HĐT thỡ cụng suất hao phớ giảm đi rất nhiều.Cõu 2: B. Giảm 2 lầnNờu điều kiện xuất hiện dũng điện cảm ứng ?=> Khi số đường sức từ xuyờn qua tiết diện của cuộn dõy biến thiờn trong cuộn dõy xuất hiện dũng điện cảm ứng .Tiết 41 – Bài 37MÁY BIẾN THẾ - BÀI TẬPTiết 41-Bài 37: MÁY BIẾN THẾI. CẤU TẠO VÀ HOẠT ĐỘNG CỦA MÁY BIẾN THẾ1) Cấu tạo:Hai cuộn dõy(cuộn sơ cấp và cuộn thứ cấp) cú số vũng n1, n2 khỏc nhau, đặt cỏch điện với nhauMột lừi sắt (hay thộp) cú pha silic chung cho cả hai cuộn dõyQuan sỏt và cho biết cỏc bộ phận chớnh của mỏy biến thế1) Cấu tạo:I- Cấu tạo và hoạt động của mỏy biến thế.Bài 37: MÁY BIẾN THẾMột số hỡnh ảnh về mỏy biến thế- Kớ hiệu- Hai cuộn dõy dẫn cú số vũng khỏc nhau, đặt cỏch điện với nhau. (Cuộn sơ cấp: nối nguồn; Cuộn thứ cấp: nối tải.) - Một lừi sắt (hay thộp) cú pha silic (thộp kỹ thuật điện) chung cho cả hai cuộn dõy.    Cấu tạo máy biến thế Cuộn dõyLỏ thộp2. Nguyên tắc hoạt động- Nếu đặt vào hai đầu của một cuộn dây (gọi là cuộn sơ cấp) một HĐT xoay chiều, thỡ bóng đèn ở hai đầu cuộn dây kia (gọi là cuộn thứ cấp) sẽ như thế nào ? Hóy dự đoỏn?Chúng ta cùng quan sát thí nghiệm sau. Hoạt động của mỏy biến thếTiết 41-Bài 37: MÁY BIẾN THẾI. CẤU TẠO VÀ HOẠT ĐỘNG CỦA MÁY BIẾN THẾ1) Cấu tạo:2) Nguyờn tắc họat độngsơ cấpthứ cấpC1: Đặt 1 hiệu điện thế xoay chiều vào cuộn sơ cấp, thớ búng đốn mắc ở cuộn thứ cấp cú sỏng hay khụng? Tại sao?C1: Đốn cú sỏng. Vỡ khi đặt vào hai đầu cuộn sơ cấp 1 HĐT xoay chiều thỡ tạo ra trong cuộn dõy đú 1 dũng điện xoay chiều. - Lừi sắt bị nhiễm từ trở thành NC cú từ trường biến thiờn; số đường sức từ xuyờn qua tiết diện S của cuộn thứ cấp biến thiờn, do đú trong cuộn thứ cấp xuất hiện dũng điện cảm ứng xoay chiều, làm đốn sỏng-C2: Đặt vào hai đầu cuộn sơ cấp một HĐT xoay chiều thì trong cuộn dây đó có dòng điện xoay chiều chạy qua. Từ trưường trong lõi sắt luân phiên tăng giảm, vì thế số đường sức từ xuyên qua tiết diện S của cuộn thứ cấp luân phiên tăng giảm. Kết quả là trong cuộn thứ cấp xuất hiện một dòng điện xoay chiều. Một dòng điện xoay chiều phải do một HĐT xoay chiều gây ra. Bởi vậy, HĐT hai đầu cuộn thứ cấp cũng là HĐT xoay chiều.C2: HĐT xuất hiện ở hai đầu cuộn thứ cấp cũng là HĐT xoay chiều. Tại sao?Tiết 41-Bài 37: MÁY BIẾN THẾI. CẤU TẠO VÀ HOẠT ĐỘNG CỦA MÁY BIẾN THẾ1) Cấu tạo:2) Nguyờn tắc họat động3) Kết luận:Khi đặt một hiệu điện thế xoay chiều (U1) vào hai đầu cuộn sơ cấp(n1) của mỏy biến thế thỡ ở hai đầu của cuộn thứ cấp (n2) xuất hiện hiệu điện thế xoay chiều(U2)Mỏy biến thế trong cụng nghiệpMỏy biến thế trong gia đỡnhTiết 41-Bài 37: MÁY BIẾN THẾI. CẤU TẠO VÀ HOẠT ĐỘNG CỦA MÁY BIẾN THẾII. TÁC DỤNG LÀM BIẾN ĐỔI HIỆU ĐIỆN THẾ CỦA MÁY BIẾN THẾ1) Quan sỏtYờu cầu: HS đọc số vũng dõy ghi ở mỗi cuộn dõyĐọc số chỉ của vụn kế mắc ở cuộn thứ cấp (U2)- So sỏnh tỉ sốTiết 41-Bài 37: MÁY BIẾN THẾI. CẤU TẠO VÀ HOẠT ĐỘNG CỦA MÁY BIẾN THẾII. TÁC DỤNG LÀM BIẾN ĐỔI HIỆU ĐIỆN THẾ CỦA MÁY BIẾN THẾC3. Căn cứ vào bảng số liệu trờn hóy rỳt ra nhận xột về mối quan hệ giữa hiệu điện thế U đặt vào hai đầu cỏc cuộn dõy của mỏy biến thế và số vũng dõy của cỏc cuộn tương ứng?U1 (V)U2(V)n1(vũng)n2(vũng)162004002640020039400200Kết quả đoLần thớ nghiệmKết quả quan sỏt1234.5C3. Hiệu điện thế ở hai đầu mỗi cuộn dõy tỉ lệ thuận với số vũng dõy của cỏc cuộn tương ứng.Tiết 41-Bài 37: MÁY BIẾN THẾI. CẤU TẠO VÀ HOẠT ĐỘNG CỦA MÁY BIẾN THẾII. TÁC DỤNG LÀM BIẾN ĐỔI HIỆU ĐIỆN THẾ CỦA MÁY BIẾN THẾ1) Quan sỏt2) Kết luận: Khi U1 > U2 : ta cú mỏy hạ thế. Khi U1 VẬN DỤNG Bài 4: Một mỏy biến thế dựng để hạ hiệu điện thế từ 500kV xuống cũn 2,5kV. Hỏi cuộn dõy thứ cấp cú bao nhiờu vũng? Biết cuộn dõy sơ cấp cú 100 000 vũng.GiảiTóm tắt.U1=500 KV=500 000VU2=2,5KV = 2500VN1=100 000 vũngN2= ? Số vòng dây của cuộn thứ cấp là : =>N2=(vũng )VẬN DỤNG Bài 5: Mỏy biến thế cú số vũng dõy ở cuộn sơ cấp là 1000 vũng, cuộn thứ cấp là 2500 vũng. Cuộn sơ cấp nối vào nguồn điện xoay chiều cú hiệu điện thế là 110V.a. Tớnh hiệu điện thế hiệu dụng ở hai đầu cuộn thứ cấp khi mạch hở?b. Nối hai đầu cuộn thứ cấp với điện trở 100 . Tớnh cường độ dũng điện chạy trong cuộn thứ cấp và sơ cấp. Bỏ qua điện trở cỏc cuộn dõy?c. Người ta muốn hiệu điện thế ở hai đầu cuộn thứ cấp bằng 220V, thỡ số vũng dõy ở cuộn thứ cấp phải bằng bao nhiờu? GIẢI Đặt một hiệu điện thế xoay chiều vào hai đầu cuộn sơ cấp của mỏy biến thế thỡ ở hai đầu cuộn thứ cấp xuất hiện hiệu điện thế xoay chiều. Tỉ số hiệu điện thế ở hai đầu cỏc cuộn dõy của mỏy biến thế bằng tỉ số giữa số vũng của cỏc cuộn dõy tương ứng: Ở hai đầu đường dõy tải về phớa nhà mỏy điện đặt mỏy tăng thế, ở nơi tiờu thụ đặt mỏy hạ thế.GHI NHỚTèM TềI MỞ RỘNG Học bài, vận dụng để giải bài tập trong SBTễn toàn bộ kiến thức chuơng II, trả lời cõu hỏi bài 39 vào vở bài tập, tiết sau ụn tập chươngHết- C1: Đốn sáng. Vì khi đặt vào hai đầu cuộn sơ cấp một HĐT xoay chiều thì sẽ tạo ra trong cuộn dây một dòng điện xoay chiều. Lõi sắt bị nhiễm từ trở thành một nam chõm điện có từ trưưường biến thiên; số đưường sức từ của từ trưường xuyên qua tiết diện S của cuộn thứ cấp biến thiên, do đó trong cuộn dây thứ cấp xuất hiện dòng điợ̀n cảm ứng làm cho đèn sáng. -C2: Đặt vào hai đầu cuộn sơ cấp một HĐT xoay chiều thì trong cuộn dây đó có dòng điện xoay chiều chạy qua. Từ trưường trong lõi sắt luân phiên tăng giảm, vì thế số đường sức từ xuyên qua tiết diện S của cuộn thứ cấp luân phiên tăng giảm. Kết quả là trong cuộn thứ cấp xuất hiện một dòng điện xoay chiều. Một dòng điện xoay chiều phải do một HĐT xoay chiều gây ra. Bởi vậy, HĐT hai đầu cuộn thứ cấp cũng là HĐT xoay chiều.C2: HĐT xuất hiện ở hai đầu cuộn thứ cấp cũng là HĐT xoay chiều. Tại sao?MÁY BIẾN THẾI. CẤU TẠO VÀ HOẠT ĐỘNG CỦA MÁY BIẾN THẾ1) Cấu tạo:2) Nguyờn tắc họat độngsơ cấpthứ cấpC2: Hiệu điện thế xuất hiện ở hai đầu cuộn thứ cấp cũng là hiệu điện thế xoay chiều . Tại sao?9420246V:6 VKhoa vật lí Trường Đhsp TnVật lí kĩ thuật= 1 ┴9420246V:6 VKhoa vật lí Trường Đhsp TnVật lí kĩ thuật= 1 ┴KU1 = 4 Vn1 = 200 vòngn2 = 200 vòng+_ Nếu đặt vào hai đầu cuộn sơ cấp hiệu điợ̀n thờ́ một chiều thì đèn mắc vào hai đầu cuộn thứ cấp có sáng không?2. Nguyờn tắc hoạt động của mỏy biến thế.