Máy biến áp

1. Máy biến áp

Là những thiết bị có khả năng biến đổi điện áp xoay chiều và không làm thay đổi tần số dao động.

Cấu tạo: bộ phận chính là một khung dây bằng sắt non có pha silic gọi là lõi biến áp.

+ Cuộn dây nối với nguồn điện được gọi là cuộn sơ cấp.

+ Cuộn dây nối với tải điện được gọi là cuộn thứ cấp.

Nguyên tắc hoạt động: Dựa trên hiện tượng cảm ứng điện từ.

Tần số dòng điện trong cuộn thứ cấp bằng tần số dòng điện trong cuộn sơ cấp

2. Công thức máy biến áp:

$\dfrac{{{U}_{2}}}{{{U}_{1}}}=\dfrac{{{I}_{1}}}{{{I}_{2}}}=\dfrac{{{N}_{2}}}{{{N}_{1}}}$

Trong đó:

${{U}_{1}};{{U}_{2}}$:  là HĐT hiệu dụng 2 đầu cuộn sơ cấp và thứ cấp.

${{I}_{1}};{{I}_{2}}$: là cường độ dòng điện qua cuộn sơ cấp và thứ cấp.

${{N}_{1}};{{N}_{2}}$: là số vòng dây của cuộn sơ câp và thứ cấp.

Nếu $\frac{{{N}_{2}}}{{{N}_{1}}}>1$ : máy tăng áp

Nếu $\frac{{{N}_{2}}}{{{N}_{1}}}<1$ : máy hạ áp

3. Suất điện động của máy biến áp

Nguồn phát điện tạo nên một điện áp xoay chiều tần số f ở 2 đầu cuộn sơ cấp. Dòng xoay chiều trong cuộn sơ cấp gây ra biến thiên từ thông trong hai cuộn. Để thấy rõ điều này ta nhận xét rằng, do cấu tạo của máy biến áp, hầu như mọi đường sức từ do dòng điện ở cuộn sơ cấp gây ra đều gây ra cuộn thứ cấp; nói cách khác từ thông qua mỗi vòng dây của cuộn sơ cấp và của cuộn thứ cấp là như nhau.

Gọi từ thông này là $\phi ={{\phi }_{0}}cos\omega t$

Từ thông qua cuộn sơ cấp và cuộn thứ cấp:

${{\phi }_{1}}={{N}_{1}}{{\phi }_{0}}cos\omega t$và ${{\phi }_{2}}={{N}_{2}}{{\phi }_{0}}cos\omega t$

Trong cuộn thứ cấp xuất hiện suất điện động cảm ứng

${{e}_{2}}=-\dfrac{d{{\phi }_{2}}}{dt}={{N}_{2}}\omega {{\phi }_{0}}\sin \omega t={{E}_{0}}\sin \omega t$

Trong đó: ${{N}_{2}}$ là số vòng dây của cuộn thứ cấp, ${{E}_{0}}$ là suất điện động cực đại 2 đầu cuộn thứ cấp $\left( {{E}_{0}}=U\sqrt{2} \right)$ với U là HĐT hiệu dùng 2 đầu cuộn thứ cấp, $\omega =2\pi f$