Từ thông qua một vòng dây của cuộn sơ cấp có biểu thức Ф = Фocosωt

Giải Chuyên đề Vật Lí 12 Bài 3: Máy biến áp - Kết nối tri thức

Câu hỏi 1 trang 16 Chuyên đề Vật Lí 12: Từ thông qua một vòng dây của cuộn sơ cấp có biểu thức: Ф = Ф_ocosωt. Vận dụng định luật Faraday về cảm ứng điện từ để chứng minh tỉ số giữa suất điện động hiệu dụng trong cuộn thứ cấp và cuộn sơ cấp bằng tỉ số giữa số vòng dây của hai cuộn đó.

Lời giải:

Từ thông qua một vòng dây của cuộn sơ cấp có biểu thức: Ф = Ф_ocosωt

Từ thông qua cuộn sơ cấp: Ф₁ = N₁Ф

Do máy biến áp có lõi kín nên có thể coi mọi đường sức từ chỉ chạy trong lõi biến áp. Như vậy, từ thông qua mỗi vòng dây ở cuộn sơ cấp và thứ cấp là như nhau, nên từ thông trong cuộn dây thứ cấp là Ф₂ = N₂Ф

Theo định luật Faraday, ta có suất điện động cảm ứng sinh ra do sự biến thiên của từ thông qua cuộn sơ cấp và thứ cấp lần lượt là:

$e_1=-\frac{d{\Phi }_1}{dt}=-N_1\frac{d\Phi }{dt}=N_1{\Phi }_0\omega \sin \omega t$ và

$e_2=-\frac{d{\Phi }_2}{dt}=-N_2\frac{d\Phi }{dt}=N_2{\Phi }_0\omega \sin \omega t$

Từ đó, suy ra được: $\frac{e_1}{e_2}=\frac{N_1}{N_2}$ hay tỉ số giữa suất điện động của hai cuộn dây luôn không đổi và bằng với tỉ số giữa số vòng dây của hai cuộn dây đó.

Do tỉ số giữa các suất điện động tức thời là không đổi nên tỉ số giữa suất điện động hiệu dụng của hai cuộn dây cũng không thay đổi.

Ta có: $\frac{E_1}{E_2}=\frac{e_1}{e_2}=\frac{N_1}{N_2}$

Nếu bỏ qua điện trở (máy biến áp lí tưởng) của dây dẫn trong cuộn sơ cấp và thứ cấp thì có thể coi điện áp hiệu dụng ở hai đầu mỗi cuộn dây bằng suất điện động hiệu dụng tương ứng với chúng hay U₁ = E₁ và U₂ = E₂.

Từ biểu thức (3.1) suy ra: $\frac{U_1}{U_2}=\frac{N_1}{N_2}$

Lời giải Chuyên đề Vật Lí 12 Bài 3: Máy biến áp hay, chi tiết khác:

• Khởi động trang 14 Chuyên đề Vật Lí 12: Máy biến áp có vai trò rất quan trọng trong truyền tải điện năng đi xa. Vậy máy biến áp có cấu tạo ....

• Câu hỏi trang 15 Chuyên đề Vật Lí 12: Tại sao lõi biến áp không làm bằng sắt nguyên khối mà bằng các lá thép được ghép cách điện với nhau ....

• Câu hỏi 2 trang 16 Chuyên đề Vật Lí 12: Nêu nguyên tắc hoạt động của máy biến áp ....

• Hoạt động 1 trang 16 Chuyên đề Vật Lí 12: Hãy giải thích tại sao trong thực tế truyền tải điện năng đi xa người ta thường chỉ sử dụng phương án ....

• Hoạt động 2 trang 16 Chuyên đề Vật Lí 12: Thảo luận để đánh giá vai trò của máy biến áp trong việc giảm hao phí năng lượng điện khi truyền tải ....

• Hoạt động 3 trang 16 Chuyên đề Vật Lí 12: Nêu ưu điểm của dòng điện và điện áp xoay chiều trong truyền tải năng lượng điện về phương diện ....

• Câu hỏi trang 17 Chuyên đề Vật Lí 12: Trong truyền tải điện năng đi xa, dòng điện xoay chiều có ưu điểm gì so với dòng điện một chiều ....

• Em có thể trang 18 Chuyên đề Vật Lí 12: Mô tả được cấu tạo, vai trò và nguyên tắc hoạt động của máy biến áp trong truyền tải điện năng đi xa ....

• Em có thể trang 18 Chuyên đề Vật Lí 12: Đánh giá được lợi ích về phương diện kinh tế khi sử dụng máy biến áp trong hệ thống truyền tải điện năng ....

Xem thêm lời giải bài tập Chuyên đề học tập Vật Lí 12 Kết nối tri thức hay, chi tiết khác:

• Chuyên đề Vật Lí 12 Bài 4: Chỉnh lưu dòng điện xoay chiều

• Chuyên đề Vật Lí 12 Bài 5: Tia X

• Chuyên đề Vật Lí 12 Bài 6: Chụp X-quang. Chụp cắt lớp

• Chuyên đề Vật Lí 12 Bài 7: Siêu âm

• Chuyên đề Vật Lí 12 Bài 8: Chụp cộng hưởng từ

Xem thêm các tài liệu học tốt lớp 12 hay khác:

• Giải Chuyên đề Vật Lí 12 Kết nối tri thức
• Giải Chuyên đề Vật Lí 12 Chân trời sáng tạo
• Giải Chuyên đề Vật Lí 12 Cánh diều
• Giải lớp 12 Kết nối tri thức (các môn học)
• Giải lớp 12 Chân trời sáng tạo (các môn học)
• Giải lớp 12 Cánh diều (các môn học)

---