Câu hỏi 2 trang 15 Chuyên đề Vật Lí 12

Từ biểu thức từ thông qua mỗi vòng dây , hãy chứng minh biểu thức

Giải Chuyên đề Vật Lí 12 Bài 2: Máy biến áp. Truyền tải điện năng - Chân trời sáng tạo

Câu hỏi 2 trang 15 Chuyên đề Vật Lí 12: Từ biểu thức từ thông qua mỗi vòng dây $\Phi ={\Phi }_0\cos \omega t$, hãy chứng minh biểu thức $\frac{E_1}{E_2}=\frac{U_1}{U_2}=\frac{N_1}{N_2}$

Lời giải:

Từ thông qua một vòng dây của cuộn sơ cấp có biểu thức: Ф = Ф_ocosωt

Từ thông qua cuộn sơ cấp: ${\Phi }_1=N_1\Phi$

Do máy biến áp có lõi kín nên có thể coi mọi đường sức từ chỉ chạy trong lõi biến áp. Như vậy, từ thông qua mỗi vòng dây ở cuộn sơ cấp và thứ cấp là như nhau, nên từ thông trong cuộn dây thứ cấp là ${\Phi }_2=N_2\Phi$.

Theo định luật Faraday, ta có suất điện động cảm ứng sinh ra do sự biến thiên của từ thông qua cuộn sơ cấp và thứ cấp lần lượt là:

$e_1=-\frac{d{\Phi }_1}{dt}=-N_1\frac{d\Phi }{dt}=N_1{\Phi }_0\omega \sin \omega t$ và $e_2=-\frac{d{\Phi }_2}{dt}=-N_2\frac{d\Phi }{dt}=N_2{\Phi }_0\omega \sin \omega t$

Từ đó, suy ra được: $\frac{e_1}{e_2}=\frac{N_1}{N_2}$ hay tỉ số giữa suất điện động của hai cuộn dây luôn không đổi và bằng với tỉ số giữa số vòng dây của hai cuộn dây đó.

Do tỉ số giữa các suất điện động tức thời là không đổi nên tỉ số giữa suất điện động hiệu dụng của hai cuộn dây cũng không thay đổi.

Ta có: $\frac{E_1}{E_2}=\frac{e_1}{e_2}=\frac{N_1}{N_2}$

Nếu bỏ qua điện trở (máy biến áp lí tưởng) của dây dẫn trong cuộn sơ cấp và thứ cấp thì có thể coi điện áp hiệu dụng ở hai đầu mỗi cuộn dây bằng suất điện động hiệu dụng tương ứng với chúng hay U₁ = E₁ và U₂ = E₂.

Từ biểu thức (3.1) suy ra: $\frac{E_1}{E_2}=\frac{U_1}{U_2}=\frac{N_1}{N_2}$

Lời giải Chuyên đề Vật Lí 12 Bài 2: Máy biến áp. Truyền tải điện năng hay, chi tiết khác:

• Mở đầu trang 14 Chuyên đề Vật Lí 12: Dòng điện xoay chiều tại nơi tiêu thụ (nhà máy, xí nghiệp, hộ gia đình, ... ) thường có điện áp hiệu dụng khoảng 380 V hoặc 220 V....

• Câu hỏi 1 trang 14 Chuyên đề Vật Lí 12: Nối nguồn điện (220V - 50 Hz) với một máy biến áp dùng trong phòng thí nghiệm có điện áp ở đầu ra dưới 18 V. ....

• Câu hỏi 3 trang 15 Chuyên đề Vật Lí 12: Có thể dùng máy biến áp để thay đổi điện áp của dòng điện không đổi hay không? Giải thích....

• Luyện tập trang 15 Chuyên đề Vật Lí 12: Một máy hạ áp có số vòng dây cuộn sơ cấp là 2 000 vòng được nối vào dòng điện xoay chiều có điện áp hiệu dụng là 220 V....

• Vận dụng trang 16 Chuyên đề Vật Lí 12: Hàn điện xoay chiều là phương pháp hàn hai kim loại với nhau bằng cách tạo ra dòng điện rất lớn....

• Câu hỏi 4 trang 16 Chuyên đề Vật Lí 12: Nêu các cách làm giảm công suất hao phí trên đường dây từ công thức (2.4). Tại sao làm giảm điện trở của đường dây lại tốn kém chi phí, ....

• Câu hỏi 5 trang 16 Chuyên đề Vật Lí 12: Tại sao làm giảm công suất hao phí trên dây bằng cách sử dụng máy tăng áp tại nơi phát lại hiệu quả....

• Luyện tập trang 17 Chuyên đề Vật Lí 12: Giả sử cần truyền một công suất điện 2 MW từ nhà máy điện với điện áp nơi phát là 4 kV....

• Câu hỏi 6 trang 17 Chuyên đề Vật Lí 12: Hãy giải thích vì sao dòng điện không đổi khó có thể truyền tải đi xa?....

• Vận dụng trang 17 Chuyên đề Vật Lí 12: Ở các thành phố và đô thị lớn, các trạm biến áp thường được đặt trên vỉa hè đường phố để ngầm hoá lưới điện ....

• Bài tập 1 trang 17 Chuyên đề Vật Lí 12: Cuộn sơ cấp của một máy biến áp được nối với mạng điện xoay chiều có điện áp hiệu dụng 380 V...

• Bài tập 2 trang 17 Chuyên đề Vật Lí 12: Một nhà máy thuỷ điện nhỏ có công suất truyền tải điện là 20 MW. Giả sử nhà máy sử dụng một máy tăng áp với điện áp hiệu dụng nơi phát là 100 kV....