Định nghĩa, nguyên lý cấu tạo và công thức máy biến áp Update 09/2021

Máy biến áp là gì, có nguyên lý cấu tạo và công thức máy biến áp ra sao, cùng tìm hiểu qua bài viết chia sẻ sau đây nhé.

Định nghĩa máy biến áp

Máy biến áp chính là 1 thiết bị trung gian giúp cho dòng điện xoay chiều biến đổi điện áp từ mức này sang mức khác

Cấu tạo 

Máy biến áp gồm có hai cuộn dây bằng đồng được quấn trên cùng một lõi sắt từ, mỗi cuộn dây được quấn bởi nhiều vòng dây, mỗi dây đều có lớp chất cách điện bọc ngoài, còn phần lỏi của lõi sắt từ gồm nhiều lá mỏng ghép sát nhau để giảm tối đa tác dụng của dòng điện Fu-cô

Nguyên tắc 

Khi có dòng điện xoay chiều tần số f chạy trong cuộn sơ cấp (primary) thì trong lõi của máy biến áp có một từ thông biến thiên với tần số f, từ thông biến thiên này xuyên qua cuộn thứ cấp (secondary) làm cho trong cuộn thứ cấp có một suất điện động dao động điều hòa có tần số f, như vậy, ở hai đầu cuộn thứ cấp luôn có một điện áp dao động điều hòa tần số f

Công thức máy biến áp

Xét 1 máy biến áp lý tưởng có điện áp hiệu dụng hai đầu cuộn sơ cấp là U1, điện áp hiệu dụng ở hai đầu cuộn thứ cấp là U2, số vòng cuộn sơ cấp là N1, số vòng cuộn thứ cấp là N

Công thức máy biến áp

Công thức máy biến áp

Từ đó có thể suy ra :  Máy biến áp làm tăng điện áp hiệu dụng bao nhiêu lần thì cường độ hiệu dụng giảm đi bấy nhiêu lần và ngược lại

Truyền tải điện năng đi xa

Gọi r là điện trở của dây tải điện, P là điện áp cần truyền tải, U là điện áp ở hai đầu nguồn thì cường độ hiệu dụng của dòng điện trong dây tải điện là

Công thức truyền tải điện năng đi xaCông thức truyền tải điện năng đi xa

Từ công thức này ta thấy:

Để giảm hao phí trên đường dây tải điện ta có thể:

  • Tăng U bằng biến áp tăng áp: Cách này được dùng rộng rãi. Ở nơi tiêu thụ điện người ta dùng máy hạ áp để đưa điện áp về mức thường dùng (thường là 220 V ở Việt Nam)
  • Giảm điện trở của dây dẫn điện bằng cách tăng đường kính dây: Điều này không có lợi vì phải tăng đồng thời kích thước của dây dẫn và của trụ điện

Đường dây tải điện Bắc – Nam của Việt Nam có điện áp ở đầu nguồn là 500 kV nên hao phí do đường dây tải điện hầu như không đáng kể.