Máy biến áp hoạt động dựa trên hiện tượng?

Đáp án chính xác nhất cho câu hỏi trắc nghiệm “Máy biến áp hoạt động dựa trên hiện tượng?" cùng kiến thức mở rộng về Máy biến áp là tài liệu đắt giá môn Vật lí 12 dành cho các thầy cô giáo và các bạn học sinh tham khảo.

Trắc nghiệm: Máy biến áp hoạt động dựa trên hiện tượng?

A. Tự cảm

B. Cộng hưởng điện

C. Cộng hưởng điện từ

D. Cảm ứng điện từ

Trả lời:

Đáp án đúng: D. Cảm ứng điện từ

Máy biến áp hoạt động dựa trên hiện tượng cảm ứng điện từ.

Bổ sung thêm kiến thức cùng Top lời giải thông qua bài mở rộng về máy biến áp là gì nhé!

Kiến thức tham khảo về Máy biến áp

1. Máy biến áp là gì?

- Máy biến áp hay máy biến thế là thiết bị điện từ tĩnh, làm việc dựa trên nguyên lý cảm ứng điện từ, dùng để biến đổi hệ thống điện áp, với tần số không đổi.

- Ở máy biến áp, việc biến đổi điện áp chỉ thực hiện được khi dòng điện là xoay chiều hoặc dòng điện biến đổi xung. Máy biến áp được dùng trong hệ thống truyền tải và phân phối điện năng, ngoài ra máy biến áp cũng được dùng cho một số yêu cầu khác như nối mạch chỉnh lưu, làm nguồn cấp điện cho lò điện, máy hàn, máy thử nghiệm… Máy biến áp có hai hay nhiều dây quấn đặt chung trên một mạch từ, các dây quấn có thể nối điện hoặc không nối điện với nhau, khi chúng nối điện với nhau ta gọi là máy biến áp tự ngẫu.

- Máy biến áp gồm có một cuộn dây sơ cấp và một hay nhiều cuộn dây thứ cấp liên kết qua trường điện từ. Khi đưa dòng điện với điện áp xác định vào cuộn sơ cấp, sẽ tạo ra trường điện từ. Theo định luật cảm ứng Faraday trường điện từ tạo ra dòng điện cảm ứng ở các cuộn thứ cấp. Để đảm bảo sự truyền đưa năng lượng thì bố trí mạch dẫn từ qua lõi cuộn dây. Vật liệu dẫn từ phụ thuộc tần số làm việc.

2. Cấu tạo chung của Máy biến áp

Cấu tạo chung của mọi máy biến áp gồm 3 thành phần chính: Lõi thép, dây quấn và vỏ.

a. Lõi thép của máy biến áp 

- Lõi thép gồm có Trụ và Gông. Trụ là phần để đặt dây quấn còn Gông là phần nối liền giữa các trụ để tạo thành một mạch từ kín.

- Lõi thép dùng để dẫn từ thông, được chế tạo từ các vật liệu dẫn từ tốt. Được ghép từ các lá thép kỹ thuật điện thành mạch vòng khép kín, các lá thép mỏng mặt ngoài có sơn cách điện với bề dày từ 0,3 - 0,5mm.

- Lõi thép của máy biến áp được chế tạo từ nhiều lá sắt mỏng ghép cách điện với nhau và thường được chế tạo bằng các vật liệu dẫn từ tốt.

b. Dây quấn (Cuộn dây) của máy biến áp 

- Phần dây quấn này thường được chế tạo bằng đồng hoặc nhôm bên ngoài bọc cách điện. Nó có nhiệm vụ nhận năng lượng vào và truyền năng lượng ra.

- Phần có nhiệm vụ nhận năng lượng vào ( nối với mạch điện xoay chiều ) được gọi là cuộn dây sơ cấp, còn phần có nhiệm vụ truyền năng lượng ra ( nối với tải tiêu thụ ) được gọi là cuộn dây thứ cấp.

- Số vòng dây ở hai cuộn phải khác nhau, tuỳ thuộc nhiệm vụ của máy mà có thể N1 > N2 hoặc ngược lại.

- Có 2 loại dây quấn: dây quấn sơ cấp và dây quấn thứ cấp

+ Dây quấn nhận năng lượng từ lưới gọi là dây quấn sơ cấp

+ Dây quấn cung cấp năng lượng cho phụ tải gọi là dây quấn thứ cấp

- Số vòng dây của cuộn sơ cấp và thứ cấp là khác nhau. Số vòng dây cuộn sơ cấp lớn hơn số vòng dây cuộn thứ cấp thì là máy biến áp hạ áp (máy biến áp hạ thế), ngược lại số vòng dây cuộn sơ cấp nhỏ hơn số vòng dây cuộn thứ cấp thì là máy biến áp tăng áp (máy biến áp tăng thế).

c. Vỏ của máy biến áp

- Phần vỏ này tùy theo từng loại máy biến áp mà thường được làm từ nhựa, gỗ, thép, gang hoặc tôn mỏng, có công dụng để bảo vệ các phần tử của máy biến áp ở bên trong nó, bao gồm: nắp thùng và thùng.

3. Nguyên lý làm việc của máy biến áp là gì?

Máy biến áp hoạt động tuân theo 2 hiện tượng vật lý:

+ Dòng điện chạy qua dây dẫn tạo ra từ trường.

+ Sự biến thiên từ thông trong cuộn dây tạo ra 1 hiệu điện thế cảm ứng (hiện tượng cảm ứng điện từ)

- Cuộn dây N1 và cuộn dây N2 được quấn trên lõi thép khép kín

- Máy biến áp làm tăng điện áp giữa cuộn dây N1 và cuộn dây N2 được định nghĩa là máy biến áp tăng nấc. Ngược lại, máy biến áp làm giảm điện áp giữa cuộn dây N1 và cuộn dây N2 được định nghĩa là máy biến áp hạ bậc 

- Máy biến áp tăng hay giảm cấp điện áp phụ thuộc vào số vòng dây tương đối giữa phía N1 và N2 của máy biến áp.

- Như vậy năng lượng của dòng điện xoay chiều đã được truyền từ dây quấn 1 sang dây quấn 2.

Nếu N2> N1 thì U2 > U1, I2< I1: máy tăng áp.

Nếu N2< N1 thì U2 < U1, I2> I1: máy giảm áp.

- Tốc độ thay đổi liên kết từ thông phụ thuộc vào lượng từ thông liên kết với cuộn dây thứ hai. Vì vậy, lý tưởng nhất là hầu như tất cả từ thông của cuộn dây N1 phải liên kết với cuộn dây N2. Điều này được thực hiện hiệu quả và hiệu quả bằng cách sử dụng một máy biến áp loại lõi. Điều này cung cấp một đường dẫn từ trở thấp chung cho cả hai cuộn dây.