Cuộn dây sơ cấp của máy biến áp là gì

Do cuộn sơ cấp bản chất chỉ là dây dẫn quấn quanh lõi thép, cấu tạo này chỉ có tác dụng cho dòng điện xoay chiều [ tức là dòng điện có u,i biến thiên theo thời gian-hàm điều hòa]: hiện tượng cảm ứng điện từ - khi có dòng điện biến thiên chạy qua cuộn dây sẽ sinh ra từ trường biến thiên và ngược lại. Lúc này năng lượng[gồm năng lượng từ và năng lượng điện] được chuyển hóa liên tục, ổn định từ cuộn sơ cấp sang cuộn thứ cấp nên máy BA hoạt động bình thường. Khi nối cuộn sơ cấp với dòng điện 1 chiều thì cuộn dây lại trở về bản chất ban đầu của nó-dây dẫn[có điện trở nhỏ] vì không có dòng điện biến thiên chạy qua nên cũng chẳng sinh ra từ trường và ngược lại. Lúc này mạch sẽ có dạng "2 cực của nguồn điện bị nối tắt bởi 1 cuộn dây dẫn-ko hơn ko kém gì dây dẫn thẳng bình thường ^^" --> đoản mạch --> mất toi cái máy BA! [cháy như mực nướng luôn =.=*]

xin hay nhất nha

Cuộn sơ cấp của một máy biến áp được nối với mạng điện xoay chiều có điện áp 380V. Cuộn thứ cấp có dòng điện 1,5A chạy qua và có điện áp giữa hai đầu dây là 120V. Biết số vòng dây của cuộn thứ cấp là 30. Tìm số vòng dây của cuộn sơ cấp và cường độ dòng điện chạy qua nó. Bỏ qua hao phí điện năng trong máy.

Máy biến áp hay máy biến thế, tên ngắn gọn là biến áp, là thiết bị điện thực hiện truyền đưa năng lượng hoặc tín hiệu điện xoay chiều giữa các mạch điện thông qua cảm ứng điện từ.

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.

Ở tần số thấp như biến áp điện lực, âm tần thì dùng lá vật liệu từ mềm có độ từ thẩm cao như thép silic, permalloy,... và mạch từ khép kín như các lõi ghép bằng lá chữ E, chữ U, chữ I.

Ở tần số cao, vùng siêu âm và sóng radio thì dùng lõi ferrit khép kín mạch từ.

Ở tần số siêu cao là vùng vi sóng và sóng truyền hình, vẫn có các biến áp dùng lõi không khí và thường không khép mạch từ. Tuy nhiên quan hệ điện từ của chúng khác với hai loại nói trên, và không coi là biến áp thật sự.

Các cuộn sơ cấp và thứ cấp có thể cách ly hay nối với nhau về điện, hoặc dùng chung vòng dây như trong biến áp tự ngẫu. Thông thường tỷ số điện áp trên cuộn thứ cấp với điện áp trên cuộn sơ cấp tỷ lệ với số vòng quấn, và gọi là tỷ số biến áp. Khi tỷ số này >1 thì gọi là tăng thế, ngược lại N2 hoặc ngược lại. 

b. Nguyên tắc hoạt động:

• 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: φ = φ0cosωt 
• Từ thông qua cuộn sơ cấp và thứ cấp lần lượt là : φ1 = N1φ0cosωt và φ2 = N2φ0cosωt 
• Cuộn thứ cấp xuất hiện suất điện động cảm ứng e2 có biểu thức 

• Nguyên tắc hoạt động của máy biến áp dựa vào hiện tượng cảm ứng điện từ.

3. Công thức máy biến áp.

• Gọi N1. N2 là số vòng của cuộn sơ cấp và thứ cấp. 
• Gọi U1, U2 là điện áp 2 đầu cuộn sơ cấp và thứ cấp. 
• Gọi I1, I2 là cường độ hiệu dụng của dòng điện 2 đầu cuộn sơ cấp và thứ cấp. 
• Trong khoảng thời gian Δt vô cùng nhỏ từ thông biến thiên gây ra trong mỗi vòng dây của cả hai cuộn suất điện động bằng:

• Suất điện động trên một cuộn sơ cấp là:

• Suất điện động trên cuộn thứ cấp:

• Tỉ số điện áp 2 đầu cuộn thứ cấp bằng tỉ số vòng dây của 2 cuộn tương ứng

•  Tỉ số e2/e1 không đổi theo thời gian nên ta có thể thay bằng giá trị hiệu dụng ta được

• Điện trở thuần của cuộn sơ cấp rất nhỏ nên U1=E1.
• Mạch thứ cấp hở nên U2=E2 
• Công thức máy biến áp:

• Nếu N2 > N1 => U2 > U1 : gọi là máy tăng áp. 

• Nếu N2 < N1 => U2 < U1 : gọi là máy hạ áp. 

• Vì hao phí ở máy biến áp rất nhỏ, coi như công suất ở 2 đầu cuộn thứ cấp và sơ cấp như nhau. 

• Công thứ máy biến áp khi hiệu suất bằng 1:

4. Truyền tải điện năng đi xa

• Điện năng sản xuất được truyền tải đến nơi tiêu thụ trên đường dây dẫn dài hàng trăm km. Công suất cần truyền tải:

• Trong đó : P là công suất cần truyền đi, U là điện áp tại nơi truyền đi, I là cường độ dòng điện trên dây dẫn truyền tải, cosφ là hệ số công suất. 

• Công suất hao phí ΔP do hiệu ứng Joule: 

• Công suât tỏa nhiệt trên đường dây khi truyền tải điện năng:

• Để giảm công suất tỏa nhiệt ΔP: 

           Nên để giảm R thì cần phải tăng tiết diện S của dây dẫn: không đạt. 

• Tăng U: Bằng cách sử dụng máy biến áp, tăng điện áp U trước khi truyền tải đi thì công suất tỏa nhiệt trên đường dây sẽ được hạn chế. Phương án này khả thi hơn vì không tốn kém, và thường được sử dụng trong thực tế. 
• Công thức tính điện trở của dây dẫn

• p[Ω.m] là điện trở suất của dây dẫn.
• ℓ là chiều dài dây.
• S là tiết diện của dây dẫn. 
• Công suất tỏa nhiệt là công suất hao phí trên đường dây, phần công suất có ích là:

• Sơ đồ truyền tải điện năng từ A đến B : Tại A sử dụng máy tăng áp để tăng điện áp cần truyền đi. Đến B sử dụng máy hạ áp để làm giảm điện áp xuống phù hợp với nơi cần sử dụng [thường là 220V]. khi đó độ giảm điện áp :

• U2A là điện áp hiệu dụng ở cuộn thứ cấp của máy tăng áp tại A
• U1B là điện áp ở đầu vào cuộn sơ cấp của máy biến áp tại B. 
• Quãng đường truyền tải điện năng là d thì chiều dài dây là ℓ = 2d.

Mô phỏng hoạt động của máy biến áp.