Bài giảng Vật lí 12 - Bài 16: Truyền tải điện năng máy biến áp - Trường THPT Nguyễn Tất Thành

Nội dung text: Bài giảng Vật lí 12 - Bài 16: Truyền tải điện năng máy biến áp - Trường THPT Nguyễn Tất Thành

1. 12A2 Kính chào quý Thầy cô về dự giờ hội giảng
2. Câu 5: Thực tế thường lắp thêm thiết bị nào để tăng hệ số công suất cos ? Câu 4: Để giảm điện năng hao phí trong các cơ sở 5 sản xuất cần tăng đại lượng nào? 4 Câu 3:Công thức tính công suất hao phí do tỏa nhiệt là? 3 Câu 2:Công suất tiêu thụ trên mạch R,L,C mắc nối tiếp bằng công suất tỏa nhiệt của thiết bị nào? 2 Câu 1:Công thức tính hệ số công suất trong mạch 1 R,L,C nối tiếp là gì? 5 Câu 5: Mạch xoay chiều chỉ của tụ điện hoặc cuộn 4 cảm thuần hệ số công suất bằng bao nhiêu? Câu 4: Trong mạch xoay chiều chỉ chứa R hệ số 3 công suất bằng bao nhiêu? 2 Câu 3: Hệ số công suất cos có giá trị nằm trong 1 khoảng nào? HS Câu 2: cos gọi là gì? Câu 1: Công thức tính công suất tiêu thụ của mạch điện xoay chiều là?
3. MỘT SỐ HÌNH ẢNH NHÀ MÁY PHÁT ĐIỆN Ở NƯỚC TA Nhà máy thủy điện Hòa Bình
4. MỘT SỐ HÌNH ẢNH NHÀ MÁY PHÁT ĐIỆN Ở NƯỚC TA
5. MỘT SỐ HÌNH ẢNH NHÀ MÁY PHÁT ĐIỆN Ở NƯỚC TA Nhà máy thủy điện SÊ SAN 3A
6. MỘT SỐ HÌNH ẢNH TRUYỀN TẢI ĐIỆN NĂNG ĐI XA.
7. MỘT SỐ HÌNH ẢNH TRUYỀN TẢI ĐIỆN NĂNG ĐI XA. Trong quá trình truyền tải điện năng đi xa làm thế nào để giảm được hao phí điện năng ?
8. Tiết 30-Bài 16. TRUYỀN TẢI ĐIỆN NĂNG. MÁY BIẾN ÁP I. BÀI TOÁN TRUYỀN TẢI ĐIỆN NĂNG ĐI XA Nhà Nơi U máy phát r tiêu điện thụ *Công suất phát từ nhà máy: Pphát = Uphát I Hoạt động nhóm : - Viết biểu thức tính công suất hao phí theo Pphát? - Nếu Pphát hoàn tòan xác định. Nêu giải pháp để làm giảm hao phí trên đường dây tải điện? Những khó khăn gặp phải khi thực hiện các giải pháp đó?
9. Tiết 30-Bài 16. TRUYỀN TẢI ĐIỆN NĂNG. MÁY BIẾN ÁP I. BÀI TOÁN TRUYỀN TẢI ĐIỆN NĂNG ĐI XA l 22r r = Php == r. I Pphát 2 Cách 1: Giảm r Uphát S Thay dây đồng bằng vật liệu siêu dẫn, hoặc bằng kim loại - Giảm : đắt tiền (vàng, bạc) - Giảm l : Không mang nhà máy điện đến gần tất cả nơi tiêu thụ điện được - Tăng S: Tăng lượng đồng chế tạo dây dẫn. VD thực tế: Truyền tải điện từ nhà máy thủy điện Hòa Bình về Việt Trì với khoảng cách 120km, muốn giảm Php 100 lần phải tăng tiết diện dây 100 lần, tăng từ 330mm2 lên 33000mm2 , với khối lượng riêng của đồng là 8890kg/m3 lượng đồng tăng lên 35.106kg đồng, giá của 1kg đồng khoảng 70000đ, vậy mất khoảng 2400 tỉ. Tăng đầu tư xây dựng hệ thống cột điện để chống đỡ. Biện pháp này gặp nhiều khó khăn
10. Tiết 30-Bài 16. TRUYỀN TẢI ĐIỆN NĂNG. MÁY BIẾN ÁP I. BÀI TOÁN TRUYỀN TẢI ĐIỆN NĂNG ĐI XA Cách 2: Tăng điện áp hiệu dụng tại nhà máy phát điện. 22r Php == r. I Pphát 2 Uphát Tăng Uphát 10 lần thì Php giảm 100 lần Kết luận: - Trong quá trình truyền tải điện năng, phải sử dụng những thiết bị biến đổi điện áp. - Để giảm hao phí trong quá trình truyền tải điện năng, trước khi truyền tải điện năng cần tăng điện áp đến nơi tiêu thụ cần giảm điện áp để đảm bảo an toàn.
11. Tiết 30-Bài 16. TRUYỀN TẢI ĐIỆN NĂNG. MÁY BIẾN ÁP I- BÀI TOÀN TRUYỀN TẢI ĐIỆN NĂNG ĐI XA. II- MÁY BIẾN ÁP. Máy biến áp 1 pha Máy biến áp Khô Máy biến áp 3 pha
12. Tiết 30-Bài 16. TRUYỀN TẢI ĐIỆN NĂNG. MÁY BIẾN ÁP II- MÁY BIẾN ÁP. 1. Cấu tạo và nguyên tắc của máy biến áp.
13. Tiết 30-Bài 16. TRUYỀN TẢI ĐIỆN NĂNG. MÁY BIẾN ÁP II- MÁY BIẾN ÁP. 1. Cấu tạo và nguyên tắc của máy biến áp. Phiếu học tập MÁY BIẾN ÁP NỘI DUNG CẦN ĐẠT a.Khái niệm Máy biến áp là những thiết bị có khả năng biến đổi b.Cấu tạo - : là khung sắt non có pha silic - . có số vòng + : có . nối vào + .: có . nối với . c. Kí hiệu d.Nguyên -Dựa vào hiện tượng tắc hoạt - Dòng xoay chiều sinh ra ở cuộn thứ cấp cùng với dòng động điện ở cuộn sơ cấp.
14. Tiết 30 - Bài 16. TRUYỀN TẢI ĐIỆN NĂNG. MÁY BIẾN ÁP II- MÁY BIẾN ÁP. 1. Cấu tạo và nguyên tắc của máy biến áp. Lõi biến áp D1 D2 Cuộn dây sơ cấp và Ký hiệu máy biến áp cuộn dây thứ cấp trong mạch điện
15. Tiết 30-Bài 16. TRUYỀN TẢI ĐIỆN NĂNG. MÁY BIẾN ÁP II- MÁY BIẾN ÁP. 1. Cấu tạo và nguyên tắc của máy biến áp. Hoạt động của máy biến áp Cuộn thứ cấp  Cuộn sơ cấp - Trong cuộn sơ cấp có dòng điện xoay chiều tần số f, nó gây ra biến thiên từ thông qua mỗi vòng dây của hai cuộn là như nhau, xuất hiện một suất điện động cảm ứng, sẽ sinh ra một dòng điện cảm ứng trong mạch thứ cấp khép kín.
16. Cuộn thứ cấp  Cuộn sơ cấp Hoạt động của máy biến áp.
17. • Dòng xoay chiều ở cuộn sơ Hoạt động của cấp máy biến áp Cuộn thứ cấp i= I0 cos2 ft - Từ thông qua một vòng dây  = 0cos2 ft - Từ thông qua cuộn SC và  TC 1 =N 1  0 cos2 ft 2 =N 2  0 cos2 ft - Suất điện động ở cuộn TC d Cuộn sơ cấp e= −2 = N2 f  sin 2 ft 2dt 2 0 Lưu ý:Máy biến áp không làm thay đổi tần số của điện áp và cường độ dòng điện xoay chiều.
18. Tiết 30-Bài 16. TRUYỀN TẢI ĐIỆN NĂNG. MÁY BIẾN ÁP II- MÁY BIẾN ÁP. 1. Cấu tạo và nguyên tắc của máy biến áp. Phiếu học tập MÁY BIẾN ÁP NỘI DUNG CẦN ĐẠT a.Khái niệm Máy biến áp là những thiết bị có khả năng biến đổi điện áp (xoay chiều). b.Cấu tạo - Lõi biến áp : là khung sắt non có pha silic - Hai cuộn dây có số vòng dây khác nhau + cuộn sơ cấp: có N1 vòng nối vào nguồn phát điện + cuộn thứ cấp: có N2 vòng nối với các cơ sở tiêu thụ điện. c. Kí hiệu N1 N2 d.Nguyên -Dựa vào hiện tượng cảm ứng điện từ. tắc hoạt - Dòng xoay chiều sinh ra ở cuộn thứ cấp cùng tần số với dòng điện động ở cuộn sơ cấp.
19. 2. Các công thức về máy biến áp. -Xét máy biến áp lý tưởng có + Cuộn sơ cấp: N1, U1, I1 + Cuộn thứ cấp: N2, U2, I2 a. Ở chế độ không tải * Ví dụ 1: MBA có hai cuộn (I2=0) UN dây 22= D1 có 1000 vòng UN11 • KL: Điện áp hiệu dụng D2 có 200 vòng hai đầu mỗi cuộn dây tỉ lệ • thuận với số vòng dây a.• Muốn làm máy tăng áp thì • Nhận xét: cuộn nào là cuộn sơ cấp, cuộn nào là cuộn thứ cấp ? N 2 1: Máy tăng áp Đ/a: D2 – sơ cấp,D1 – thứ cấp. N1 b. Muốn làm máy hạ áp thì N cuộn nào là SC và TC ? 2 1: Máy hạ áp Đ/a: D – sơ cấp, D – thứ cấp N1 1 2
20. 2. Các công thức về máy biến áp. a.Ở chế độ không tải b. Ở chế độ có tải. UN 22= IU12N2 UN11 = = • KL: Điện áp hiệu dụng IU21N1 hai đầu mỗi cuộn dây tỉ lệ • Kết luận: Cường độ hiệu thuận với số vòng dây dụng qua mỗi cuộn dây tỉ • R • Nhận xét: lệ nghịch với điện áp hiệu • dụng hai đầu mỗi cuộn N 2 1: Máy tăng áp N1 N 2 1: Máy hạ áp N1 Chú ý: Máy biến áp ở chế độ không tải, thì nó hầu như không tiêu thụ điện năng.
21. Ví dụ 2: Cho 1 máy biến áp lí tưởng có số vòng dây ở cuộn sơ cấp và thứ cấp lần lượt: N1 = 1000 vòng,N2 = 5 vòng. Nếu I1 = 10 A thì I2 có giá trị bao nhiêu? A. 200 A B. 20 A I1 I C.c 2000 A 2 D. 2 A R IN 21==200 ~ IN12 Nếu I1 = 10 A N N1 2 thì I2 =200. I1 =2000 A Dưới tác dụng của cường độ dòng điện ở cuộn thứ cấp rất lớn hai miếng kim loại nóng chảy và dính vào nhau. Nguyên tắc hoạt động của máy hàn điện
22. Tiết 30 -Bài 16. TRUYỀN TẢI ĐIỆN NĂNG. MÁY BIẾN ÁP I- BÀI TOÀN TRUYỀN TẢI ĐIỆN NĂNG ĐI XA. II- MÁY BIẾN ÁP. III- ỨNG DỤNG CỦA MÁY BIẾN ÁP. 1) Nấu chảy kim loại, hàn điện.
23. Hình ảnh nấu Hình ảnh chảy kim loại hàn điện
24. Tiết 30 -Bài 16. TRUYỀN TẢI ĐIỆN NĂNG. MÁY BIẾN ÁP I- BÀI TOÀN TRUYỀN TẢI ĐIỆN NĂNG ĐI XA. II- MÁY BIẾN ÁP. III- ỨNG DỤNG CỦA MÁY BIẾN ÁP. 2) Truyền tải điện năng. ~ 10kV 200kV 5000V Hãy giải thích sơ đồ truyền tải điện năng? 220 V
25. RP2 P = hp U 2
26. LIOA LIOA