Công thức máy biến thế và bài tập có lời giải dễ hiểu

Máy biến thế là gì? Công thức máy biến thế như thế nào? Đây là một kiến thức quan trọng môn Vật Lý. Do vậy, bài viết hôm nay chúng tôi sẽ tổng hợp tất cả kiến thức về máy biến thế, kèm một số bài tập có hướng dẫn giải chi tiết để các bạn hiểu và nhớ công thức dễ nhất.

Xem thêm:

• Công thức tính biên độ góc con lắc đơn và bài tập có lời giải
• Công thức tính dòng điện xoay chiều 3 pha kèm ví dụ minh họa
• Công thức máy phát điện xoay chiều lớp 12 và bài tập có lời giải

Khái niệm về máy biến thế

Máy biến thế hay còn có tên gọi khác là máy biến áp là thiết bị điện được sử dụng rộng rãi, bao gồm 1 hoặc 2 hay nhiều cuộn dây có đầu vào và đầu ra cùng 1 từ trường. Một máy biến thế thông thường được cấu tạo gồm 2 hay nhiều cuộn dây quấn vào 1 lõi sắt làm từ ferit.

Khi đặt hiệu điện thế xoay chiều vào hai đầu cuộn sơ cấp của máy biến thế thì hai đầu cuộn thứ cấp sẽ xuất hiện hiệu điện thế xoay chiều.

Tác dụng của máy biến thế là gì?

Máy biến thế thường được sử dụng để thay đổi hiệu diện thế xoay chiều, tăng hoặc hạ thế. Nó đóng vai trò vô cùng quan trọng trong việc truyền tải điện năng.

Ngoài ra, máy biến thế ba dây quấn, ngoài hai dây quấn sơ cấp và thứ cấp thì còn có dây quấn thứ ba với điện áp trung bình.

Chú ý: Máy biến thế chỉ có thể hoạt động được tốt với dòng điện xoay chiều và không thể hoạt động được với dòng điện một chiều.

Công thức máy biến thế

Công thức máy biến thế được tính bằng tỉ số hiệu điện thế ở hai đầu các cuộn dây máy biến thế bằng tỉ số giữa số vòng của 2 cuộn dây đó.

U₁/U₂ = n₁/n₂

Nếu k > 1 (tức là U₁ > U₂ hay n₁ > n₂) đây là máy hạ thế

Nếu k < 1 (tức là U₁2 hay n₁2) là máy tăng thế

Bài tập về máy biến thế có lời giải chi tiết

Bài tập 1: Một máy hạ thế được sử dụng để nạp vào ắc quy. Hiệu điện thế giữa hai đầu dây cuộn sơ cấp và cuộn thứ cấp của một máy biến thế lần lượt là 220V, 12V. Nếu số vòng cuộn sơ cấp là 660 vòng, thì số vòng dây cuộn thứ cấp là bao nhiêu?

Lời giải

Áp dụng công thức máy biến thế ta có:

U_sc/U_tc = n_sc/n_tc

N_tc = n_sc(U_tc/U_sc)

Số vòng dây cuộn thứ cấp là:

Ntc = 660(12/220) = 36 (vòng)

Đáp số: 36 vòng

Bài tập 2: Một cuộn sơ cấp của máy biến thế có 5500 vòng, cuộn thứ cấp có 325 vòng. Khi đặt nó vào hai đầu cuộn sơ cấp một hiệu điện thế xoay chiều 22V thì ở hai đầu dây cuộn thứ cấp có hiệu điện thế bằng bao nhiêu?

Lời giải

Áp dụng công thức ta có:

U₁/U₂ = n₁/n₂

Hiệu điện thế của cuộn dây thứ cấp là:

U₂ = (U₁.n₂)/n₁ = (325.220)/5500 = 13 (V)

Bài tập 3: Một máy biến thế có số vòng dây cuộn sơ cấp và vòng dây cuộn thứ cấp lần lượt là 500 vòng và 1000 vòng.Hiệu điện thế giữa hai đầu cuộn dây sơ cấp là 220V. Hỏi hiệu điên thế ở hai đầu cuộn thứ cấp là bao nhiêu?

Lời giải

Áp dụng công thức ta có:

U_sc/U_tc = n_sc/n_tc

N_tc = n_sc(U_tc/U_sc)

Hiệu điện thế ở hai đầu cuộn dây thứ cấp là:

U_tc = (U_sc.n_tc)/n_sc = (220.1000)/500 = 440 (V)

Hy vọng với những kiến thức ở trên sẽ giúp các bạn nắm vững kiến thức, công thức về máy biến thế và có thể dễ dàng giải tất cả các bài tập từ cơ bản đến nâng cao về máy biến thế. Nếu như trong thời gian giải bài tập về máy biến thế có gặp khó khăn thì hãy để lại bình luận bên dưới, chúng tôi sẽ giúp giải đáp những thắc mắc đó sớm nhất.