Lý thuyết Công nghệ 12 Bài 3 (Kết nối tri thức): Mạch điện xoay chiều ba pha

Lý thuyết Công nghệ 12 Bài 3: Mạch điện xoay chiều ba pha

I. Dòng điện xoay chiều ba pha

1. Dòng điện xoay chiều một pha

- Khái niệm: Là dòng điện biến thiên tuần hoàn theo dạng hình sin.

$i=I_m\sin \left(\omega t+\psi \right)$

I_m: giá trị dòng điện cực đại (A)

$\omega$: tốc độ góc (rad/s)

$\psi$: góc pha ban đầu (rad)

- $I=\frac{I_m}{\sqrt{2}}$ : giá trị dòng điện hiệu dụng (A)

- $T=\frac{2\pi }{\omega }$: chu kì dòng điện (s)

- $f=\frac{1}{T}$: tần số dòng điện (Hz)

- Z_t: tổng trở. Đặc trưng bởi:

+ $z_t=\sqrt{R^2+X^2}$

+ $\tan \phi =\frac{X}{R}$

R: điện trở (Ω)

X: điện kháng (Ω)

X = X_L - X_C

_{$X_L=\omega L=2\pi fL$}

_{$X_C=\frac{1}{\omega C}=\frac{1}{2\pi fC}$}

2. Dòng điện xoay chiều ba pha

a) Khái niệm

- Khái niệm: Dòng điện xoay chiều ba pha được tạo ra trong mạch điện ba pha.

- Mạch ba pha:

+ Nguồn điện ba pha

+ Đường dây truyền tải ba pha

+ Tải điện ba pha

- Ứng dụng: trong sản xuất và đời sống.

b) Nguyên lí tạo ra dòng điện xoay chiều ba pha:

- Sử dụng nguồn điện xoay chiều ba pha được tạo ra từ máy phát điện ba pha.

- Cấu tạo máy phát điện xoay chiều ba pha:

+ Phần tĩnh (stator): lõi thép có rãnh, có 3 cuộn dây có cùng số vòng, cùng kích thước, lệch pha nhau góc 120^o:

• Cuộn AX: pha A

• Cuộn BY: pha B

• Cuộn CZ: pha C

+ Phần quay (rotor): nam châm điện. Nam châm quay với tốc độ góc $\omega$ không đổi làm xuất hiện sức điện động xoay chiều một pha bằng nhau về biên độ, tần số nhưng lệch pha nhau góc $\frac{2\pi }{3}$ rad.

II. Cách nối nguồn và tải ba pha

- Nối hình sao (Y): Ba điểm cuối X, Y, Z của các pha được nối với nhau tạo thành điểm trung tính O.

- Nối hình tam giác (∆): Điểm đầu của pha này được nối với điểm cuối của pha kia tạo thành hình tam giác.

1. Cách nối nguồn điện ba pha

Nối hình sao hoặc hình tam giác.

2. Cách nối tải ba pha

Nối hình sao hoặc hình tam giác

III. Mạch điện ba pha

Nguồn và tải ba pha được kết nối với nhau thông qua các đường dây ba pha tạo thành mạch điện ba pha.

1. Sơ đồ mạch điện ba pha

- Dòng điện dây (I_d): dòng điện chạy trong dây pha.

- Dòng điện pha (I_p): dòng điện chạy trong mỗi pha.

- Điện áp dây (U_d): điện áp giữa hai dây pha.

- Điện áp pha (U_p): điện áp giữa điểm đầu và điểm cuối mỗi pha hoặc giữa dây pha và dây trung tính.

2. Mạch điện ba pha đối xứng

- Khái niệm: là mạch điện có nguồn đối xứng và tải đối xứng.

+ Nguồn đối xứng: có biên độ và tần số bằng nhau, lệch pha nhau $\frac{2\pi }{3}$rad.

+ Tải đối xứng: Z_A = Z_B = Z_C

- Tải nối hình sao: $I_d=I_p;U_d=\sqrt{3}{U}_p$

- Tải nối tam giác: $I_d=\sqrt{3}{I}_p;U_d=U_p$

Trắc nghiệm: Mạch điện xoay chiều ba pha

Câu 1. Dòng điện xoay chiều ba pha được tạo trong mạch nào?

A. Mạch điện một pha

B. Mạch điện ba pha

C. Mạch điện một pha hoặc mạch điện ba pha

D. Mạch điện một pha và mạch điện ba pha

Câu 2. Khái niệm dòng điện xoay chiều một pha?

A. Là dòng điện biến thiên tuần hoàn theo dạng hình sin.

B. Là dòng điện biến thiên tuần hoàn theo dạng hình cos.

C. Là dòng điện biến thiên tuần hoàn theo dạng hình tag.

D. Là dòng điện biến thiên tuần hoàn theo dạng hình cotag.

Câu 3. Cấu tạo máy phát điện xoay chiều ba pha có cấu tạo gồm mấy phần?

A. 1

B. 2

C. 3

D. 4

Câu 4. Nối nguồn hình sao là

A. Ba điểm cuối X, Y, Z của các pha được nối với nhau.

B. Điểm đầu pha này nối với điểm cuối pha kia

C. Ba điểm đầu A, B, C của các pha được nối với nhau

D. Điều đầu pha này nối với điểm đầu pha kia

Câu 5. Có mấy cách nối nguồn ba pha?

A. 1

B. 2

C. 3

D. 4

Câu 6. Tải ba pha không có cách nối nào sau đây?

A. Nối hình sao

B. Nối hình tam giác

C. Nối hình sao có dây trung tính

D. Nối hình sao và nối hình tam giác

Câu 7. Thế nào là dòng điện dây?

A. Là dòng điện chạy trong dây pha

B. Là dòng điện chạy trong mỗi pha

C. Là dòng điện chạy trong dây pha và dòng điện chạy trong mỗi pha.

D. Là dòng điện chạy trong dây pha hoặc dòng điện chạy trong mỗi pha.

Câu 8. Mạch điện ba pha đối xứng có

A. Nguồn đối xứng

B. Tải đối xứng

C. Nguồn đối xứng hoặc tải đối xứng

D. Nguồn đối xứng và tải đối xứng

Câu 9. U_d là kí hiệu của

A. dòng điện dây

B. dòng điện pha

C. điện áp dây

D. điện áp pha

Câu 10. Mạch điện ba pha đối xứng có tải đối xứng nối hình sao thì

A. ${\mathrm{I}}_{\mathrm{d}}=\sqrt{3}{\mathrm{I}}_{\mathrm{p}}$

B. ${\mathrm{I}}_{\mathrm{d}}={\mathrm{I}}_{\mathrm{p}}$

C. U_d = U_p

D. ${\mathrm{I}}_{\mathrm{d}}=\sqrt{3}{\mathrm{I}}_{\mathrm{p}};{\mathrm{U}}_{\mathrm{d}}={\mathrm{U}}_{\mathrm{p}}$

Xem thêm các bài lý thuyết Công nghệ 12 sách Kết nối tri thức hay, chi tiết tại:

Lý thuyết Bài 4: Hệ thống điện quốc gia

Lý thuyết Bài 5: Sản xuất điện năng

Lý thuyết Bài 6: Mạng điện sản xuất quy mô nhỏ

Lý thuyết Bài 7: Mạng điện hạ áp dùng trong sinh hoạt

Lý thuyết Bài 8: Hệ thống điện trong gia đình

Xem thêm tài liệu Công nghệ lớp 12:

Giải Công nghệ 12 Bài 3: Mạch điện xoay chiều ba pha