TOP 40 câu Trắc nghiệm Truyền tải điện năng. Máy biến áp (có đáp án 2024) – 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:

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

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

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

Câu 16: Người ta cần truyền một công suất điện một pha 100 kW dưới một hiệu điện thế hiệu dụng 5 kV đi xa. Mạch điện có hệ số công suất $\cos \phi =0,8\Omega$. Muốn cho tỉ lệ năng lượng mất trên đường dây không quá 10% thì điện trở của đường dây phải có giá trị trong khoảng nào?

A. $10\Omega \le R\le 12\Omega$.

B. $R\le 14\Omega$.

C. $R\le 16\Omega$.

D. $16\Omega \le R\le 18\Omega$.

Hiển thị đáp án

Đáp án: C

Giải thích:

Muốn cho tỉ lệ năng lượng mất trên đường dây không quá 10% thì công suất hao phí trên đường dây không quá 10% công suất cần truyền đi.

${\text{P}}_{hp}\le 10\%\text{P}$

Lại có:

${\text{P}}_{hp}={\left(\frac{\text{P}}{U\cos \phi }\right)}^2.R\iff {\text{P}}_{hp}={\left(\frac{\text{P}}{U\cos \phi }\right)}^2.R\le 10\%.\text{P}$

$\iff R\le 10\%=10\%.\frac{{\left(U\cos \phi \right)}^2}{\text{P}}=\frac{{\left({5.10}^3.0,8\right)}^2}{{100.10}^3}=16\Omega$

Câu 17: Một máy biến thế có tỉ số vòng, $\frac{n_1}{n_2}=5$ hiệu suất 96% nhận một công suất 10 kW ở cuộn sơ cấp và hiệu thế ở hai đầu sơ cấp là 1 kV, hệ số công suất của mạch thứ cấp là 0,8 thì cường độ dòng điện chạy trong cuộn thứ cấp là:

A. 30 A.

B. 40 A.

C. 50 A.

D. 60 A.

Hiển thị đáp án

Đáp án: D

Giải thích:

Công suất mạch thứ cấp:

${\text{P}}_2=96\%{\text{P}}_1=\frac{{\mathrm{96.10.10}}^3}{100}=9,{6.10}^{3}W$

Ta có:

$\frac{n_1}{n_2}=\frac{U_1}{U_2}\Rightarrow U_2=\frac{U_1{n}_2}{n_1}={10}^3.\frac{1}{5}=200V$

$I_2=\frac{{\text{P}}_2}{U_2\cos \phi }=\frac{9,{6.10}^3}{200.0,8}=60A$

Câu 18: Điện năng tiêu thụ ở một trạm phát điện được truyền dưới điện áp hiệu dụng là 2 kV, công suất 200 kW. Hiệu số chỉ của công tơ điện nơi phát và nơi thu sau mỗi ngày đêm chênh lệch 480 kWh. Hiệu suất của quá trình tải điện là:

A. $94,24\%$.

B. $76\%$.

C. $90\%$.

D. $41,67\%$.

Hiển thị đáp án

Đáp án: C

Giải thích:

Công suất hao phí trên dây dẫn:

${\text{P}}_{hp}=\frac{{480.10}^3}{24}={20.10}^{3}W$

Hiệu suất:

$H=1-\frac{{\text{P}}_{hp}}{\text{P}}=1-\frac{{20.10}^3}{{200.10}^3}=0,9=90\%$

Câu 19: Người ta truyền tải điện năng đến một nơi tiêu thụ bằng đường dây một pha có điện trở R. Nếu điện áp hiệu dụng đưa lên hai đầu đường dây là $U=220V$ thì hiệu suất truyền tải điện năng là 60%. Để hiệu suất truyền tải tăng đến 90% mà công suất truyền đến nơi tiêu thụ vẫn không thay đổi thì điện áp hiệu dụng đưa lên hai đầu đường dây bằng bao nhiêu?

A. 395,26 V.

B. 330 V.

C. 134,72 V.

D. 146,67 V.

Hiển thị đáp án

Đáp án: A

Giải thích:

Có:

${\text{P}}_{hp}=\frac{{\text{P}}^2.R}{{\left(U\cos \phi \right)}^2};H_1=\frac{{\text{P}}_1-{\text{P}}_{h{p}_1}}{{\text{P}}_1};H_2=\frac{{\text{P}}_1-{\text{P}}_{h{p}_2}}{{\text{P}}_2}$

Vì công suất tại nơi tiêu thụ không đổi nên:

$\text{P}={\text{P}}_1{H}_1={\text{P}}_2{H}_2$

$\Rightarrow \frac{{\text{P}}_{h{p}_1}}{\left(1-H_1\right)H_1}=\frac{{\text{P}}_{h{p}_2}}{\left(1-H_2\right)H_2}\Rightarrow \frac{U_2^2}{U_1^2}=\frac{\left(1-H_1\right)H_1}{\left(1-H_2\right)H_2}$

$\Rightarrow U_2=\sqrt{\frac{\left(1-H_1\right)H_1}{\left(1-H_2\right)H_2}}.U_1=\sqrt{\frac{\left(1-0,6\right).0,6}{\left(1-0,9\right).0,9}}.220=359,26V$

Câu 20: Điện năng ở một trạm điện được truyền đi dưới hiệu điện thế 20 kV. Hiệu suất của quá trình tải điện là $H_1=80\%$. Biết rằng công suất truyền tải đến nơi tiêu thụ là không đổi. Muốn hiệu suất tăng lên đến $H_2=95\%$ ta phải:

A. tăng hiệu điện thế lên đến 36,7 kV.

B. tăng hiệu điện thế lên đến 40 kV.

C. giảm hiệu điện thế xuống còn 5 kV.

D. giảm hiệu điện thế xuống còn 10 kV.

Hiển thị đáp án

Đáp án: A

Giải thích:

Ta có:

+ ${\text{P}}_{hp}=\Delta \text{P}=\frac{{\text{P}}^2}{{\left(U\cos \phi \right)}^2}R$ và hiệu suất $H=1-\frac{{\text{P}}_{hp}}{\text{P}}$

$\Rightarrow \left\{\begin{array}{c}{\text{P}}_1=\frac{{\text{P}}_{h{p}_1}}{1-H_1}\\ {\text{P}}_2=\frac{{\text{P}}_{h{p}_2}}{1-H_2}\end{array}\right.$

Vì công suất tại nơi tiêu thụ không đổi nên:

$\text{P}={\text{P}}_1{H}_1={\text{P}}_2{H}_2$

$\Rightarrow \frac{{\text{P}}_{h{p}_1}}{\left(1-H_1\right)H_1}=\frac{{\text{P}}_{h{p}_2}}{\left(1-H_2\right)H_2}$

$\Rightarrow \frac{U_2^2}{U_1^2}=\frac{\left(1-H_1\right)H_1}{\left(1-H_2\right)H_2}$

$\Rightarrow U_2=\sqrt{\frac{\left(1-H_1\right)H_1}{\left(1-H_2\right)H_2}}.U_1=\sqrt{\frac{\left(1-0,8\right).0,8}{\left(1-0,95\right).0,95}}{\mathrm{.20.10}}^3=36,{7.10}^{3}V$

Câu 21: Bằng đường dây truyền tải một pha, điện năng từ một nhà máy phát điện nhỏ được đưa đến một khu tái định cư. Các kĩ sư tính toán được rằng: nếu tăng điện áp truyền đi từ U lên 2U thì số hộ dân được nhà máy cung cấp đủ điện năng tăng từ 36 lên 144. Biết rằng chỉ có hao phí trên đường dây là đáng kể; các hộ dân tiêu thụ điện năng như nhau. Điện áp truyền đi là 3U, nhà máy này cung cấp đủ điện năng cho:

A. 164 hộ dân.

B. 324 hộ dân.

C. 252 hộ dân.

D. 180 hộ dân.

Hiển thị đáp án

Đáp án: A

Giải thích:

Gọi công suất nơi truyền đi là: $\text{P}$

Công suất tiêu thụ của mỗi hộ dân là: $\text{P}$

Công suất hao phí khi dùng điện áp U là: ${\text{P}}_{hp}$

Công suất hao phí khi dùng điện áp 2U là: $\frac{{\text{P}}_{hp}}{4}$

Công suất hao phí khi dùng điện áp 3U là: $\frac{{\text{P}}_{hp}}{9}$

$\text{P}=36\text{P}\text{'}+{\text{P}}_{hp};\text{P}=144\text{P}\text{'}+\frac{{\text{P}}_{hp}}{4}\Rightarrow 144\text{P}\text{'}={\text{P}}_{hp}$

$\Rightarrow$ Gọi dân số khi điện áp là: n.

$\text{P}=n.\text{P}\text{'}+\frac{{\text{P}}_{hp}}{9}\Rightarrow n=164$

Câu 22: Điện năng được truyền từ một trạm phát đến nơi tiêu thụ bằng đường dây truyền tải một pha. Biết công suất ở trạm phát không đổi. Ban đầu, công suất hao phí trên đường dây truyền tải là 50 kW và hệ số công suất của mạch điện là k. Sau đó, người ta chỉ mắc nối tiếp thêm vào đường truyền tải một tụ điện để công suất hao phí trên đường dây truyền tải giảm đến giá trị cực tiểu và bằng 24,5 kW. Giá trị của k là:

A. 0,51.

B. 0,30.

C. 0,49.

D. 0,70.

Hiển thị đáp án

Đáp án: D

Giải thích:

+ Công suất truyền đi ($\text{P}$) và điện áp trước khi truyền đi (U) không đổi:

${\text{P}}_{hp1}=\frac{{\text{P}}^2{R}^2}{U^2\underset{1^2}{\underbrace{{\left(\cos {\phi }_1\right)}_{\max }^2}}}=24,5W$

$\Rightarrow \frac{{\text{P}}_{hp1}}{{\text{P}}_{hp2}}=\frac{1}{k^2}=\frac{50}{24,5}\Leftarrow k=0,7$

Câu 23: Một đường dây có điện trở 200 $\Omega$ truyền tải dòng điện xoay chiều một pha từ sông Hinh đến thành phố Tuy Hòa. Điện áp hiệu dụng ở đầu nguồn điện là $U=110kV$, công suất điện cần truyền tải là 4 MW. Hệ số công suất của mạch điện là $\cos \phi =0,8$. Có khoảng bao nhiêu phần trăm công suất bị mất mát trên đường dây do tỏa nhiệt?

A. 8,05%.

B. 12,26%.

C. 16,65%.

D. 10,33%.

Hiển thị đáp án

Đáp án: D

Giải thích:

Công suất hao phí trên đường dây truyền tải:

$\Delta \text{P}=\frac{{\text{P}}^2}{{\left(U\cos \phi \right)}^2}R=\frac{{\left({4.10}^6\right)}^2}{{\left({110.10}^3.0,8\right)}^2}.200=0,{413.10}^{6}W$

Phần trăm công suất bị mất mát trên đường dây do tỏa nhiệt:

$\frac{\Delta \text{P}}{\text{P}}.100\%=\frac{0,{413.10}^6}{{4.10}^6}.100\%=10,33\%$

Câu 24: Cuộn sơ cấp của một máy biến áp lí tưởng có $N_1$ vòng dây. Khi đặt một điện áp xoay chiều có giá trị hiệu dụng 120 V vào hai đầu cuộn sơ cấp thì điện áp hiệu dụng ở hai đầu cuộn thứ cấp để hở đo được là 100 V. Nếu tăng thêm 150 vòng dây cho cuộn sơ cấp và giảm 150 vòng dây ở cuộn thứ cấp thì khi đặt vào hai đầu cuộn sơ cấp một điện áp hiệu dụng 160 V thì điện áp hiệu dụng ở hai đầu cuộn thứ cấp để hở vẫn là 100 V. Kết luận nào sau đây đúng?

A. $N_1=825$ vòng.

B. $N_1=1320$ vòng.

C. $N_1=1170$ vòng.

D. $N_1=975$ vòng.

Hiển thị đáp án

Đáp án: C

Giải thích:

Theo giả thiết bài toán, ta có:

$\left\{\begin{array}{c}\frac{N_1}{N_2}=\frac{120}{100}\\ \frac{N_1+150}{N_2-150}=\frac{160}{100}\end{array}\right.\Rightarrow \left\{\begin{array}{c}{N}_2=\frac{5}{6}{N}_1\\ \frac{N_1+150}{N_2-150}=\frac{8}{5}\end{array}\right.$

$\Rightarrow \frac{N_1+150}{\frac{5}{6}{N}_1-150}=\frac{8}{5}\Rightarrow N_1=1170$

Câu 25: Điện năng truyền tải từ nhà máy phát điện đến một khu công nghiệp bằng đường dây truyền tải một pha. Nếu điện áp truyền đi là U thì ở khu công nghiệp phải lắp một máy hạ áp có tỉ số vòng dây $\frac{54}{1}$ mới chỉ đáp ứng được $\frac{12}{13}$ nhu cầu điện năng cho khu công nghiệp. Nếu muốn cung cấp đủ điện năng cho khu công nghiệp đó thì điện áp truyền đi phải là 2U và cần dùng máy biến áp với tỉ số là:

A. $\frac{117}{1}$.

B. $\frac{119}{3}$.

C. $\frac{171}{5}$.

D. $\frac{219}{4}$.

Hiển thị đáp án

Đáp án: A

Giải thích:

Ban đầu, công suất hao phí trên đường dây là: $\Delta \text{P}=\frac{{\text{P}}^{2}R}{U^2}$

Tăng hiệu điện thế lên 2U, công suất hao phí trên đường dây là:

$\Delta \text{P}\text{'}=\frac{{\text{P}}^{2}R}{4U^2}=\frac{\Delta \text{P}}{4}$

Công suất ban đầu và sau khi thay đổi hiệu điện thế là:

$\left\{\begin{array}{c}{\text{P}}_1=\text{P}-\Delta \text{P}=\frac{12}{13}{\text{P}}_0\\ \text{P}{\text{'}}_1=\text{P}-\frac{\Delta \text{P}}{4}={\text{P}}_0\end{array}\right.\Rightarrow \left\{\begin{array}{c}\Delta \text{P}=\frac{4}{39}{\text{P}}_0\\ \text{P}=\frac{40}{39}{\text{P}}_0\end{array}\right.$

Tỉ số vòng dây của máy biến áp ban đầu là: $\frac{U_1}{U_2}=\frac{54}{1}\Rightarrow U_1=54U_2$

Gọi tỉ số vòng dây của máy biến áp là $k=\frac{U{\text{'}}_1}{U{\text{'}}_2}\Rightarrow U{\text{'}}_1=k{U}_2^{\text{'}}$

Hiệu suất truyền tải trong 2 trường hợp là:

$\left\{\begin{array}{c}H=\frac{{\text{P}}_1}{\text{P}}=\frac{U_1}{U}\\ H\text{'}=\frac{{\text{P}}_1\text{'}}{\text{P}}=\frac{U_1\text{'}}{2U}\end{array}\right.\Rightarrow \left\{\begin{array}{c}\frac{\frac{12}{13}{\text{P}}_0}{\frac{40}{39}{\text{P}}_0}=\frac{9}{10}=\frac{54U_2}{U}\\ \frac{{\text{P}}_0}{\frac{40}{39}{\text{P}}_0}=\frac{39}{40}=\frac{k{U}_2}{2U}\end{array}\right.$

$\Rightarrow \frac{k}{54.2}=\frac{\frac{39}{40}}{\frac{9}{10}}=\frac{13}{12}\Rightarrow k=\frac{117}{1}$

Câu 26: Điện năng được truyền từ một nhà máy điện gồm nhiều tổ máy đến nơi tiêu thụ bằng đường dây tải điện một pha. Bình thường có 8 tổ máy hoạt động, hiệu suất truyền tải đạt 85%. Coi điện áp hiệu dụng ở nhà máy không đổi, hệ số công suất của mạch điện bằng 1, công suất phát điện của các tổ máy khi hoạt động là không đổi và như nhau. Vào giờ cao điểm, công suất tiêu thụ tăng 20% so với khi hoạt động bình thường thì cần bao nhiêu tổ máy hoạt động?

A. 12.

B. 10.

C. 11.

D. 9.

Hiển thị đáp án

Đáp án: B

Giải thích:

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

Gọi $\text{P}$ là công suất truyền đi, $\Delta \text{P}$ là công suất hao phí và ${\text{P}}^{\text{'}}$ là công suất tiêu thụ.

Ban đầu, $\text{P}=80{\text{P}}_0$, hiệu suất truyền tải 85%, nên $\text{P}\text{'}=68{\text{P}}_0$ và $\Delta \text{P}=12{\text{P}}_0$

Lúc sau công suất tiêu thụ tăng 20% nên $\text{P}{\text{'}}_2=1,2.68{\text{P}}_0=81,6{\text{P}}_0$

Giả sử khi đó có n tổ máy nên ${\text{P}}_2=10n{\text{P}}_0$

Ta có:

$\frac{\Delta {\text{P}}_1}{\Delta {\text{P}}_2}=\frac{{\text{P}}_1^2}{{\text{P}}_2^2}\Rightarrow \frac{12{\text{P}}_0}{\Delta {\text{P}}_2}={\left(\frac{80}{10n}\right)}^2\Rightarrow \Delta {\text{P}}_2=\frac{{10}^{2}n.12{\text{P}}_0}{{80}^2}$ (1)

Mặt khác $\Delta {\text{P}}_2={\text{P}}_2-\text{P}{\text{'}}_2=10n{\text{P}}_0-81,6{\text{P}}_0$ (2)

Từ (1) và (2) ta được: n = 10

Câu 27: Người ta tính toán rằng khi truyền tải điện năng đi xa với công suất truyền đi, hệ số công suất và công suất hao phí trên đường dây không đổi, nếu tăng điện áp nơi truyền lên 2,5 lần thì tiết diện dây dẫn (làm bằng cùng một chất liệu) sử dụng so với ban đầu:

A. giảm 6,25 lần.

B. tăng 6,25 lần.

C. giảm 2,5 lần.

D. tăng 2,5 lần.

Hiển thị đáp án

Đáp án: A

Giải thích:

+ Ta có: $\Delta \text{P}=\frac{{\text{P}}^2}{U^2{\cos }^2\phi }R$

Vì công suất truyền đi, hệ số công suất và công suất hao phí trên đường dây không đổi nên khi tăng điện áp nơi truyền lên 2,5 lần thì $R\text{'}=6,25R$

Mà $R=\rho \frac{\mathcal{l}}{S}$

Ta suy ra: $S\text{'}=\frac{S}{6,25}$

$\Rightarrow$ Tiết diện dây dẫn giảm 6,25 lần

Câu 28: Máy biến áp dùng để

A. giữ cho hiệu điện thế luôn ổn định, không đổi.

B. giữ cho cường độ dòng điện luôn ổn định, không đổi.

C. làm tăng hay giảm cường độ dòng điện.

D. làm tăng hay giảm hiệu điện thế.

Hiển thị đáp án

Đáp án: D

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 29: Cơ sở hoạt động của máy biến thế dựa trên hiện tượng:

A. từ trễ.

B. cảm ứng từ.

C. cảm ứng điện từ.

D. cộng hưởng điện từ.

Hiển thị đáp án

Đáp án: C

Giải thích:

Đặt điện áp xoay chiều tần số f ở hai đầu cuộn sơ cấp. Nó gây ra sự biến thiên từ thông trong hai cuộn.

Gọi từ thông này là: $\phi ={\phi }_0\cos \omega t$

Từ thông qua cuộn sơ cấp và thứ cấp lần lượt là: ${\phi }_1=N_1{\phi }_0\cos \omega t$và ${\phi }_2=N_2{\phi }_0\cos \omega t$

Trong cuộn thứ cấp xuất hiện suất điện động cảm ứng $e_2$ có biểu thức $e=\frac{d\varphi }{dt}=N_2\omega {\phi }_0\sin \omega t$

Từ đó ta thấy nguyên tắc hoạt động của máy biến áp dựa vào hiện tượng cảm ứng điện từ.

Câu 30: Điện áp và cường độ dòng điện ở cuộn sơ cấp là 220 V và 0,5 A, ở cuộn thứ cấp là 20 V và 6,2 A. Biết hệ số công suất ở cuộn sơ cấp bằng 1, ở cuộn thứ cấp là 0,8. Hiệu suất của máy biến áp là tỉ số giữa công suất của cuộn thứ cấp và của cuộn sơ cấp là:

A. 80%.

B. 40%.

C. 90,18%.

D. 95%.

Hiển thị đáp án

Đáp án: C

Giải thích:

Ta có hiệu suất máy biến áp là tỉ số giữa công suất của cuộn thứ cấp và cuộn sơ cấp nên:

$H=\frac{{\text{P}}_2}{{\text{P}}_1}=\frac{U_2{I}_2\cos {\phi }_2}{U_1{I}_1\cos {\phi }_1}=\frac{20.6,\mathrm{2.0.8}}{220.0,5.1}=0,9018=90,18\%$

Câu 31: Một máy biến áp lý tưởng có tỉ số giữa số vòng dây của cuộn sơ cấp và số vòng dây của cuộn thứ cấp bằng 10. Mắc một bóng đèn sợi đốt loại 24 V – 24 W vào hai đầu cuộn thứ cấp thì đèn sáng bình thường. Cường độ dòng điện hiệu dụng trong cuộn sơ cấp bằng:

A. 0,2 A.

B. 0,5 A.

C. 0,1 A.

D. 2 A.

Hiển thị đáp án

Đáp án: C

Giải thích:

- Dòng điện qua đèn để đèn sáng bình thường:

→ Dòng điện ở sơ cấp:

Câu 32: Một người định quấn một máy hạ áp từ điện áp U₁ = 220 V xuông U₂ = 90 V với lõi không phân nhánh, xem máy biến áp là lí tưởng, khi máy làm việc thì suất điện động hiệu dụng xuất hiện trên mỗi vòng dây là 2 Vôn/vòng. Người đó quấn đúng hoàn toàn cuộn thứ cấp nhưng lại quấn ngược chiều những vòng cuối của cuộn sơ cấp. Khi thử máy với điện áp U₁ = 220 V thì điện áp hai đầu cuộn thứ cấp đo được là 110 V. Số vòng dây bị quấn ngược là:

A. 20 vòng.

B. 15 vòng.

C. 30 vòng.

D. 10 vòng.

Hiển thị đáp án

Đáp án: D

Giải thích:

- Số vòng dây cuộn sơ cấp và thứ cấp khi vấn đúng là:

- Gọi n là số vòng dây bị quấn ngược ở sơ cấp:

→ Kết quả là từ trường của n vòng quấn ngược sẽ triệt tiêu đi từ trường của n vòng quấn thuận.

→ Số vòng dây hiệu dụng ở sơ cấp khi đó:

→ Áp dụng công thức máy biến áp:

Câu 33: Một máy tăng áp có tỉ số vòng dây giữa hai cuộn dây là 2. Đặt vào hai đầu cuộn sơ cấp một điện áp xoay chiều có tần số 50 Hz. Tần số dòng điện hai đầu cuộn thứ cấp bằng:

A. 50 Hz.

B. 25 Hz.

C. 100 Hz.

D. 50√2 Hz.

Hiển thị đáp án

Đáp án: A

Giải thích:

- Máy biến áp không làm thay đổi tần số của dòng điện qua nó:

→ 50 Hz.

Câu 34: Một máy biến áp có số vòng dây của cuộn sơ cấp lớn hơn số vòng dây của cuộn thứ cấp. Máy biến áp này có tác dụng:

A. tăng cường độ dòng điện, giảm điện áp.

B. giảm cường độ dòng điện, tăng điện áp.

C. tăng cường độ dòng điện, tăng điện áp.

D. giảm cường độ dòng điện, giảm điện áp.

Hiển thị đáp án

Đáp án: A

Giải thích:

- Máy biến áp có số vòng cuộn sơ cấp lớn hơn số vòng cuộn thứ cấp → máy hạ áp và làm tăng cường độ dòng điện.

Câu 35: Trong truyền tải điện năng đi xa bằng máy biến áp. Biết cường độ dòng điện luôn cùng pha so với điện áp hai đầu nơi truyền đi. Nếu điện áp ở nơi phát tăng 20 lần thì công suất hao phí trên đường dây giảm:

A. 200 lần

B. 40 lần

C. 400 lần

D. 20 lần

Hiển thị đáp án

Đáp án: C

Giải thích:

- Công suất hao phí trong quá trình truyền tải:

→ U tăng lên 20 lần thì hao phí trên dây giảm 400 lần.

Câu 36: Đặt vào hai đầu cuộn sơ cấp của máy biến áp lí tưởng điện áp xoay chiều có giá trị hiệu dụng không đổi. Nếu tăng số vòng dây của cuộn thứ cấp thêm 20% thì điện áp hiệu dụng giữa hai đầu cuộn thứ cấp để hở tăng thêm 40 V so với lúc đầu. Điện áp hiệu dụng ban đầu của cuộn thứ cấp để hở là:

A. 220 V

B. 200 V

C. 60 V

D. 48 V

Hiển thị đáp án

Đáp án: B

Giải thích:

- Áp dụng công thức máy biến áp. Ta có:

Câu 37: Điện năng được truyền đi với công suất P trên một đường dây tải điện với một điện áp ở trạm truyền là U, hiệu suất của quá trình truyền tải là H. Giữ nguyên điện áp trạm truyền trải điện nhưng tăng công suất truyền tải lên k lần thì công suất hao phí trên đường dây tải điện là:

Hiển thị đáp án

Đáp án: B

Giải thích:

- Ta có:

- Khi tăng công suất truyền tải lên P’ = k.P thì công suất hao phí:

Câu 38: Điện năng được truyền đi với công suất P trên một đường dây tải điện với một điện áp ở trạm truyền là U, hiệu suất của quá trình truyền tải là 90%. Nếu giữ nguyên điện áp trạm truyền trải điện nhưng giảm công suất truyền tải đi 2 lần thì hiệu suất truyền tải điện khi đó là:

A. 80%

B. 85%

C. 90%

D. 95%

Hiển thị đáp án

Đáp án: D

Giải thích:

- Ta có:

- Nếu giữ nguyên điện áp trạm truyền trải điện nhưng giảm công suất truyền tải đi 2 lần thì hiệu suất truyền tải điện khi đó là:

Câu 39: Một đường dây có điện trở R = 2 Ω, dẫn một dòng điện xoay chiều một pha từ nơi sản xuất đến nơi tiêu thụ. Điện áp hiệu dụng ở nguồn điện lúc phát ra là 5000 V, công suất cần truyền tải là 500 kW. Hệ số công suất của mạch điện là 0,8. Có bao nhiêu phần trăm công suất bị mất trên đường dây do tỏa nhiệt?

A. 6,25%

B. 10%

C. 3,25%

D. 8%

Hiển thị đáp án

Đáp án: A

Giải thích:

- Phần trăm công suất bị mất trên đường dây do tỏa nhiệt:

Câu 40: Điện năng ở một trạm điện được truyền đi dưới điện áp 2 kV, hiệu suất trong quá trình truyền tải là 80%. Biết công suất truyền đi là không đổi. Muốn hiệu suất trong quá trình truyền tải tăng đến 95% thì ta phải:

A. giảm điện áp xuống còn 1 kV

B. tăng điện áp lên đến 8 kV

C. giảm điện áp xuống còn 0,5 kV

D. tăng điện áp lên đến 4 kV

Hiển thị đáp án

Đáp án: D

Giải thích:

- Ta có:

(Vì công suất nơi phát P, điện trở dây R, hệ số công suất cosφ không thay đổi)

- Vậy ta có:

Các câu hỏi trắc nghiệm Vật lí lớp 12 có đáp án, chọn lọc khác: