Giải bài tập SGK Vật lý 9 Bài 37: Máy biến thế

Nếu đặt vào hai đầu của một cuộn dây (gọi là cuộn sơ cấp) một hiệu điện thế xoay chiều thì bóng đèn mắc ở hai đầu cuộn dây kia (gọi là thứ cấp) có sáng lên không? Tại sao ?

Phương pháp giải

Để trả lời câu hỏi trên ta cần nắm: Khi đặt vào hai đầu cuộn sơ cấp của máy biến thế một hiệu điện thế xoay chiều thì ở hai đầu cuộn thứ cấp xuất hiện một hiệu điện thế xoay chiều.

Hướng dẫn giải

• Nếu đặt vào hai đầu của một cuộn dây (gọi là cuộn sơ cấp) một hiệu điện thế xoay chiều thì bóng đèn mắc ở hai đầu cuộn dây kia (gọi là thứ cấp) có sáng lên.
• Vì khi đặt vào hai đầu cuộn sơ cấp một hiệu điện thế xoay chiều thì sẽ tạo ra trong cuộn dây đó một dòng điện xoay chiều. Lõi sắt bị nhiễm từ trở thành nam châm có từ trường biến thiên. Số đường sức từ của từ trường xuyên qua tiết diện S của cuộn thứ cấp biến thiên, do đó trong cuộn thứ cấp xuất hiện một dòng điện cảm ứng làm cho đèn sáng lên.

Hiệu điện thế xuất hiện ở hai đầu cuộn thứ cấp cũng là hiệu điện thế xoay chiều? Tại sao?

Phương pháp giải

Để trả lời câu hỏi trên ta cần nắm về máy biến thế:

• Hai cuộn dây dẫn có số vòng khác nhau, đặt cách điện với nhau.

• Một lõi sắt (hay thép) có pha Silic gồm nhiều lá mỏng ghép cách điện với nhau.

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

Hướng dẫn giải

• Đặt vào hai đầu cuộn sơ cấp một hiệu điện thế xoay chiều thì trong cuộn dây đó có dòng điện xoay chiều chạy qua. Từ trường trong lõi sắt luân phiên tăng giảm, vì thế số đường sức từ xuyên qua tiết diện S của cuộn dây thứ cấp luân phiên tăng giảm.
• Kết quả là trong cuộn dây thứ cấp xuất hiện một dòng điện xoay chiều. Một dòng điện xoay chiều phải do một hiệu điện thế xoay chiều gây ra. Bởi vậy ta khẳng định ở hai đầu cuộn thứ cấp có một hiệu điện thế xoay chiều.

Căn cứ vào số liệu bảng 1 - Sgk, hãy rút ra nhận xét về mối quan hệ giữa điện thế U đặt vào hai đầu các cuộn dây của máy biến thế và số vòng dây của các cuộn tương ứng.

Bảng 1:

Phương pháp giải

Để trả lời câu hỏi trên ta cần nắm: Hiệu điện thế ở hai đầu mỗi cuộn dây của máy biến thế tỉ lệ với số vòng dây của mỗi cuộn.

Hướng dẫn giải

Bảng 1:

Hiệu điện thể ở hai đầu mỗi cuộn dây của máy biến thế tỉ lệ với số vòng dây của các cuộn tương ứng: U₁/U₂=n₁/n₂.

Một máy biến thế dùng trong nhà cần phải hạ hiệu điện thế từ 220V xuống còn 6V và 3V. Cuộn sơ cấp có 4000 vòng. Tính số vòng của các cuộn tương ứng.

Phương pháp giải

Để trả lời câu hỏi trên ta cần nắm: Hiệu điện thể ở hai đầu mỗi cuộn dây của máy biến thế tỉ lệ với số vòng dây của mỗi cuộn: U₁/U₂=n₁/n₂.

Hướng dẫn giải

Ta có : U₁/U₂=n₁/n₂ 

⇒ n₂ = U₂/U₁.n₁ = 6/220.4000 = 109 (vòng)

U₁/U₃=n₁/n₃ 

⇒ n₃ = U₃/U₁.n₁ = 3/220.4000 = 54 (vòng)

Vậy, Số vòng dây của các cuộn ứng với 109 vòng và 55 vòng.