Cho máy biến áp một pha, cuộn sơ cấp có 400 vòng, cuộn thứ cấp 800 vòng. Tiết diễn lõi thép 40cm2. Nếu cuộn sơ cấp đấu vào nguồn 600V, 60Hz thì từ cảm cực đại trong lõi thép và điện áp thứ cấp sẽ là bao nhiêu?
Trả lời:
Đáp án đúng: A
Để giải quyết bài toán này, ta cần sử dụng các công thức sau:
1. **Điện áp hiệu dụng của cuộn sơ cấp (U1) liên hệ với từ thông cực đại (Φm) trong lõi thép:**
U1 = 4.44 * f * N1 * Φm
Trong đó:
- U1 là điện áp hiệu dụng cuộn sơ cấp (600V)
- f là tần số (60Hz)
- N1 là số vòng cuộn sơ cấp (400 vòng)
- Φm là từ thông cực đại (cần tìm)
2. **Từ thông cực đại (Φm) liên hệ với từ cảm cực đại (Bm) và tiết diện lõi thép (S):**
Φm = Bm * S
Trong đó:
- Bm là từ cảm cực đại (cần tìm)
- S là tiết diện lõi thép (40cm² = 0.004 m²)
3. **Tỉ số điện áp giữa cuộn sơ cấp và thứ cấp:**
U1/U2 = N1/N2
Trong đó:
- U2 là điện áp cuộn thứ cấp (cần tìm)
- N2 là số vòng cuộn thứ cấp (800 vòng)
**Giải quyết bài toán:**
1. **Tính từ thông cực đại (Φm):**
Φm = U1 / (4.44 * f * N1) = 600 / (4.44 * 60 * 400) ≈ 0.00563 Wb
2. **Tính từ cảm cực đại (Bm):**
Bm = Φm / S = 0.00563 / 0.004 ≈ 1.41 T
3. **Tính điện áp cuộn thứ cấp (U2):**
U2 = U1 * (N2 / N1) = 600 * (800 / 400) = 1200 V
Vậy, từ cảm cực đại trong lõi thép là 1.41T và điện áp thứ cấp là 1200V.
