Lý thuyết Truyền tải điện năng. Máy biến áp (mới 2024 + Bài Tập) - Vật lí 12

Câu 1: Máy biến áp là thiết bị:

A. biến đổi tần số của dòng điện xoay chiều.

B. có khả năng biến đổi điện áp của dòng điện xoay chiều mà không làm thay đổi tần số của nó.

C. làm tăng công suất của dòng điện xoay chiều.

D. đổi dòng điện xoay chiều thành dòng điện một chiều.

Hiển thị đáp án

Đáp án: B

Giải thích:

Máy biến áp là thiết bị: có khả năng biến đổi điện áp của dòng điện xoay chiều và không làm thay đổi tần số của nó.

Câu 2: Phát biểu nào sau đây sai về máy biến áp?

A. Là dụng cụ dùng để thay đổi điện áp của dòng điện xoay chiều.

B. Cấu tạo gồm hai cuộn dây đồng quấn trên lõi thép.

C. Cường độ dòng điện qua mỗi dây tỉ lệ thuận với số vòng dây.

D. Nguyên tắc hoạt động dựa vào hiện tượng cảm ứng điện từ.

Hiển thị đáp án

Đáp án: C

Giải thích:

A, B, D đúng

C sai vì cường độ dòng điện qua mỗi dây tỉ lệ nghịch với số vòng dây

$\frac{I_1}{I_2}=\frac{N_2}{N_1}$.

Câu 3: Công dụng nào sau đây không phải của máy biến áp:

A. Tăng cường độ của dòng điện không đổi.

B. Giảm điện áp của dòng điện xoay chiều.

C. Giảm hao phí trong truyền tải điện năng đi xa.

D. Tăng điện áp của dòng điện xoay chiều.

Hiển thị đáp án

Đáp án: A

Giải thích:

Việc tăng cường độ của dòng điện không phải là công dụng của máy biến áp.

Câu 4: Trong quá trình truyền tải điện năng đi xa người ta thường dùng cách nào sau đây để giảm hao phí:

A. giảm điện trở của dây dẫn.

B. tăng điện áp truyền tải.

C. giảm công suất truyền tải.

D. tăng tiết diện của dây dẫn.

Hiển thị đáp án

Đáp án: B

Giải thích:

Trong quá trình truyền tải điện năng đi xa người ta thường dùng cách tăng điện áp truyền tải để giảm hao phí.

A – cách này cũng có thể được nhưng người ta không sử dụng vì để làm giảm điện trở của dây dẫn thì tốn rất nhiều chi phí để chế tạo vật liệu có điện trở nhỏ.

C – không sử dụng

D – không sử dụng vì khi đó dây sẽ rất to, cồng kềnh và chi phí cao.

Câu 5: Trong quá trình truyền tải điện năng đi xa, để giảm công suất hao phí trên đường dây truyền tải thì người ta thường sử dụng biện pháp nào sau đây?

A. Giảm tiết diện dây dẫn.

B. Tăng điện áp hiệu dụng ở nơi phát điện.

C. Giảm điện áp hiệu dụng ở nơi phát điện.

D. Tăng chiều dài dây dẫn.

Hiển thị đáp án

Đáp án: B

Giải thích:

Trong quá trình truyền tải điện năng, biện pháp giảm hao phí trên đường dây tải điện được sử dụng chủ yếu hiện nay là tăng điện áp trước khi truyền tải (điện áp ở nơi phát điện).

Câu 6: Cuộn sơ cấp và cuộn thứ cấp của một máy biến áp lí tưởng có số vòng dây lần lượt là $N_1$ và $N_2$. Đặt điện áp xoay chiều có giá trị hiệu dụng $U_1$ vào hai đầu cuộn sơ cấp thì điện áp hiệu dụng giữa hai đầu cuộn thứ cấp để hở là $U_2$. Hệ thức đúng là:

A. $\frac{U_1}{U_2}=\frac{N_2}{N_1}$.

B. $\frac{U_1}{N_1}=U_2{N}_2$.

C. $U_1{U}_2=N_1{N}_2$.

D. $\frac{U_1}{U_2}=\frac{N_1}{N_2}$.

Hiển thị đáp án

Đáp án: D

Giải thích:

Ta có: $\frac{U_1}{U_2}=\frac{N_1}{N_2}$

$\Rightarrow$ Phương án D đúng

Câu 7: Máy biến thế dùng để biến đổi hiệu điện thế của các

A. pin.

B. acqui.

C. nguồn điện xoay chiều.

D. nguồn điện một chiều.

Hiển thị đáp án

Đáp án: C

Giải thích:

Máy biến thế dùng để biến đổi hiệu điện thế của các nguồn điện xoay chiều.

Câu 8: Một máy tăng thế có số vòng của hai cuộn dây là 500 vòng và 1000 vòng. Mắc cuộn sơ cấp vào mạng điện 110V – 50Hz. Điện áp giữa hai đầu cuộn thứ cấp có giá trị hiệu dụng và tần số là:

A. $220V-100Hz$.

B. $55V-25Hz$5.

C. $220V-50Hz$.

D. $55V-50Hz$.

Hiển thị đáp án

Đáp án: C

Giải thích:

Ta có:

+ $\frac{U_1}{U_2}=\frac{N_1}{N_2}\iff \frac{110}{U_2}=\frac{500}{1000}\Rightarrow U_2=220V$

+ Máy biến thế không làm thay đổi tần số.

$\Rightarrow$ Điện áp giữa hai đầu cuộn thứ cấp có giá trị hiệu dụng và tần số là : $220V-50Hz$

Câu 9: Một máy biến áp lí tưởng gồm cuộn sơ cấp có 2400 vòng dây và cuộn thứ cấp có 800 vòng dây. Nối hai đầu cuộn sơ cấp với điện áp xoay chiều có giá trị hiệu dụng là 210 V. Điện áp hiệu dụng giữa hai đầu cuộn thứ cấp khi máy biến áp hoạt động không tải là:

A. 0 V.

B. 630 V.

C. 70 V.

D. 105 V.

Hiển thị đáp án

Đáp án: C

Giải thích:

Ta có: $\frac{N_1}{N_2}=\frac{U_1}{U_2}\Rightarrow U_2=70\left(V\right)$

Câu 10: Một máy biến áp có cuộn sơ cấp 1000 vòng và cuộn thứ cấp 100 vòng. Gọi $I_1$ và $I_2$ là cường độ hiệu dụng qua cuộn sơ cấp và cuộn thứ cấp; $T_1$ và $T_2$ là chu kì của dòng điện qua cuộn sơ cấp và thứ cấp. Chọn hệ thức đúng:

A. $I_1>I_2;T_1=T_2$.

B. $I_1<I_2;T_1=T_2$.

C. $I_1<I_2;T_1<T_2$.

D. $I_1>I_2;T_1>T_2$.

Hiển thị đáp án

Đáp án: B

Giải thích:

Ta có:

+ $\frac{I_2}{I_1}=\frac{N_1}{N_2}\iff \frac{I_2}{I_1}=\frac{1000}{100}=10$

$\Rightarrow I_2>I_1$

+ Máy biến thế không làm thay đổi tần số $\Rightarrow T_1=T_2$

Câu 11: Muốn giảm công suất hao phí trên đường dây 100 lần thì tỉ số của số vòng dây $N_2$ của cuộn thứ cấp và $N_1$ của cuộn sơ cấp ở máy biến áp nơi phát là:

A. $\frac{N_2}{N_1}=0,1$.

B. $\frac{N_2}{N_1}=10$.

C. $\frac{N_2}{N_1}=100$.

D. $\frac{N_2}{N_1}=0,01$.

Hiển thị đáp án

Đáp án: B

Giải thích:

Ta có:

+ Công suất hao phí: $\Delta \text{P}=\frac{P^2}{{\left(U\cos \phi \right)}^2}R$

Để hao phí giảm 100 lần $\Rightarrow U$ phải được tăng thêm 10 lần

Mặt khác, ta có: $\frac{U_1}{U_2}=\frac{N_1}{N_2}$

$\Rightarrow$ Để U tăng thêm 10 lần thì tỉ số:

$\frac{U_1}{U_2}=\frac{N_1}{N_2}=\frac{1}{10}$

Câu 12: Công suất hao phí dọc đường dây tải có điện áp 500 kV, khi truyền đi một công suất điện 12000 kW theo một đường dây có điện trở 10 Ω là bao nhiêu? Coi hệ số công suất bằng 1.

A. 1736 kW.

B. 576 kW.

C. 5760 W.

D. 57600 W.

Hiển thị đáp án

Đáp án: C

Giải thích:

${\text{P}}_{hp}=I^{2}R={\left(\frac{\text{P}}{U}\right)}^2.R=5760W$

Câu 13: Một máy biến áp có hiệu suất xấp xỉ bằng 100%, có số vòng dây cuộn sơ cấp lớn hơn 10 lần số vòng dây cuộn thứ cấp. Máy biến áp này

A. làm tăng tần số dòng điện ở cuộn sơ cấp 10 lần.

B. là máy tăng áp.

C. làm giảm tần số dòng điện ở cuộn sơ cấp 10 lần.

D. là máy hạ áp.

Hiển thị đáp án

Đáp án: D

Giải thích:

$\frac{U_1}{U_2}=\frac{N_1}{N_2}$$\Rightarrow U_1=10.U_2$

: làm giảm điện áp ở cuộn thứ cấp đi 10 lần.

Suy ra là máy hạ áp.

Câu 14: Một máy biến áp có cuộn sơ cấp gồm 1000 vòng dây được mắc vào mạng điện xoay chiều có điện áp hiệu dụng là 220 V. Khi đó điện áp hiệu dụng giữa hai đầu cuộn thứ cấp để hở là 484 V. Bỏ qua mọi hao phí. Số vòng của cuộn thứ cấp là:

A. 1100.

B. 2420.

C. 2500.

D. 2000.

Hiển thị đáp án

Đáp án: B

Giải thích:

Số vòng dây ở cuộn thứ cấp là:

$N_2=N_1. \frac{U_2}{U_1}=1000. \frac{484}{200}=2420$ vòng

Câu 15: Người ta cần truyền một công suất 5 MW từ nhà máy điện đến nơi tiêu thụ cách nhau 5 km. Hiệu điện thế hiệu dụng cuộn thứ cấp của máy tăng áp là $U=100kV$. Muốn độ giảm thế trên đường dây không quá 1%U thì tiết diện của đường dây dẫn phải thỏa mãn điều kiện nào? Biết điện trở suất của dây tải điện là $1,{7.10}^{-8}\Omega m$

A. $5,8\left(m{m}^2\right)\le S$.

B. $5,8\left(m{m}^2\right)\le S\le 8,5\left(m{m}^2\right)$.

C. $8,5\left(m{m}^2\right)\le S$.

D. $8,5\left(m{m}^2\right)\ge S$.

Hiển thị đáp án

Đáp án: C

Giải thích:

Theo bài ra ta có:

$\Delta U=I.R=\frac{\text{P}}{U}.\rho .\frac{\mathcal{l}}{S}=\frac{\text{P}}{U}.\rho .\frac{2d}{S}$ (do đường dây truyền tải phải dùng 2 sợi nên chiều dài phải bằng 2 lần quãng đường).

Ta có:

$\Delta U\le 1\%U\iff \frac{\text{P}}{U}.\rho .\frac{2d}{S}\le 1\%U$

$\iff S\ge \frac{1}{1\%U}.\frac{\text{P}}{U}.\rho .2d\iff S\ge \frac{1}{1000}.\frac{{5.10}^6}{{100.10}^3}.1,{7.10}^{-8}{\mathrm{.2.5.10}}^3$

$\iff s\ge 8,{5.10}^{-6}{m}^2=8,5m{m}^2$

Xem thêm các bài tổng hợp lý thuyết Vật lí lớp 12 đầy đủ, chi tiết khác: