Một máy biến áp lí tưởng có tỉ số vòng dây cuộn sơ cấp và thứ cấp là 2:3. Cuộn sơ cấp nối với điện áp xoay chiều có giá trị hiệu dụng 120 V. Cuộn thứ cấp nối với tải tiêu thụ là mạch điện RLC không phân nhánh gồm có điện trở thuần 60Ω, cảm kháng \(60\sqrt 3 Ω\) và dung kháng \(120\sqrt3 Ω\). Công suất toả nhiệt trên tải tiêu thụ là 

Một người định quấn một máy hạ áp từ điện áp U₁=220 V xuống U₂=110 V với lõi không phân nhánh, xem máy biến áp là lí tưởng. Khi máy làm việc thì suất điện động hiệu dụng xuất hiện trên mỗi vòng dây là 1,25 Vôn/vòng. Người đó quấn đúng hoàn toàn cuộn thứ cấp nhưng lại quấn ngược chiều những vòng cuối của cuộn sơ cấp. Khi thử máy với điện áp U₁= 220 V thì điện áp hai đầu cuộn thứ cấp đo được là 121 V. Số vòng dây bị quấn ngược là

Điện năng được truyền tải từ máy hạ áp A đến máy hạ áp B bằng đường dây tải điện một pha như sơ đồ hình bên. Cuộn sơ cấp của A được nối với điện áp xoay chiều có giá trị hiệu dụng U không đổi, cuộn thứ cấp của B được nối với tải tiêu thụ X. Gọi tỉ số giữa số vòng dây của cuộn sơ cấp và số vòng dây của cuộn thứ cấp của A là k₁, tỉ số giữa số vòng dây của cuộn sơ cấp và số vòng dây của cuộn thứ cấp của B là k₂. Ở tải tiêu thụ, điện áp hiệu dụng như nhau, công suất tiêu thụ điện như nhau trong hai trường hợp: k₁ = 33 và k₂= 62 hoặc k₁ = 14 và k₂ = 160. Coi các máy hạ áp là lí tưởng, hệ số công suất của các mạch điện luôn bằng 1. Khi k₁ = 14 và  k₂ = 160 thì tỉ số công suất hao phí trên đường dây truyền tải và công suất ở tải tiêu thụ là

Phương pháp làm giảm hao phí điện năng trong máy biến áp

Trong quá trình truyền tải điện năng đi xa, ở cuối nguồn dùng máy hạ thế có tỉ số vòng dây là 2. Cần phải tăng điện áp của nguồn lên bao nhiêu lần để giảm công suất hao phí trên đường dây 100 lần nhưng vẫn đảm bảo công suất tiêu thụ là không đổi. Biết điện áp tức thời cùng pha hiệu dòng điện tức thời và ban đầu độ giảm điện thế trên đường dây bằng 15% lần điện áp của tải tiêu thụ? 

Muốn giảm công suất hao phí trên đường dây 100 lần thì tỉ số của số vòng dây N₂ của cuộn thứ cấp và N₁ của cuộn sơ cấp ở máy biến áp nơi phát là:

Trong thực tế sử dụng máy biến thế người ta thường mắc cuộn sơ cấp liên tục với nguồn mà không cần tháo ra kể cả khi không cần dùng máy biến thế là vì:  

Máy biến áp là thiết bị: 

Máy biến áp dùng để làm gì?

Về mặt lý thuyết, muốn giảm công suất hao phí do toả nhiệt khi truyền tải điện năng 400 lần thì phải

Hao phí trên đường dây

Giữ nguyên điện áp xoay chiều có giá trị hiệu dụng U không đổi ở hai đầu cuộn sơ cấp của một máy biến áp lí  tưởng. Ban đầu điện áp hiệu dụng ở hai đầu cuộn thứ cấp để hở là 100 V. Bây giờ, nếu số vòng cuộn sơ cấp được giữ nguyên, số vòng cuộn thứ cấp giảm đi 100 vòng thì điện áp hiệu dụng ở hai đầu cuộn thứ cấp để hở là 90 V; còn nếu số vòng cuộn sơ cấp giảm đi 100 vòng so với lúc đầu và số vòng cuộn thứ cấp được giữ nguyên như ban đầu thì điện áp hiệu dụng ở hai đầu cuộn thứ cấp để hở là 112,5 V. Giá trị của U bằng:

Một máy biến thế lõi đối xứng gồm ba nhánh có tiết diện bằng nhau, hai nhánh được cuốn hai cuộn dây. Khi mắc một hiệu điện thế xoay chiều vào một cuộn thì các đường sức do nó sinh ra không bị thoát ra ngoài và được chia đều cho hai nhánh còn lại. Khi mắc cuộn 1 vào một hiệu điện thế xoay chiều có giá trị hiệu dụng là 240V thì cuộn 2 để hở có hiệu điện thế U₂. Hỏi khi mắc vào cuộn 2 một hiệu điện thế U­₂ thì ở cuộn 1 để hở có hiệu điện thế bao nhiêu? Biết rằng điện trở của các cuộn dây không đáng kể

Một máy biến áp, cuộn sơ cấp có 500 vòng dây, cuộn thứ cấp có 50 vòng dây. Điện áp hiệu dụng ở hai đầu cuộn sơ cấp là 100V. Hiệu suất của máy biến áp là 95%. Mạch thứ cấp là một bóng đèn dây tóc tiêu thụ công suất 25W. Cường độ dòng điện qua đèn có giá trị bằng:

Trong các phương án truyền tải điện năng đi xa bằng dòng điện xoay chiều sau đây, phương án nào tối ưu?

Máy biến áp có thể dùng để biến đổi điện áp của nguồn điện nào sau đây?

Điện năng được truyền từ một trạm phát đến nơi tiêu thụ bằng đường dây truyền tải một pha. Biết công suất ở trạm phát không đổi. Ban đầu, công suất hao phí trên đường dây truyền tải là 50 kW và hệ số công suất của mạch điện là k. Sau đó người ta chỉ mắc nối tiếp thêm vào đường dây truyền tải một tụ điện để công suất hao phí trên đường dây truyền tải giảm đến giá trị cực tiểu và bằng 24,5 kW. Giá trị của k là 

Một máy biến áp lý tưởng có hai cuộn dây D₁ và D₂. Khi mắc hai đầu cuộn D1D1 vào điện áp xoay chiều có giá trị hiệu dụng U thì điện áp hiệu dụng ở hai đầu của cuộn D₂ để hở có giá trị là 8 V. Khi mắc hai đầu cuộn D₂ vào điện áp xoay chiều có giá trị hiệu dụng U thì điện áp hiệu dụng ở hai đầu cuộn D₁  có giá trị là 2 V. Giá trị của U bằng:

Một máy biến thế có cuộn sơ cấp gồm 500 vòng dây và cuộn thứ cấp gồm 40 vòng dây. Mắc hai đầu cuộn sơ cấp vào mạng điện xoay chiều, khi đó hiệu điện thế hiệu dùng ở hai đầu cuộn thứ cấp để hở là 20 V. Biết hao phí điện năng của máy biến thế là không đáng kể. Hiệu điện thế hiệu dụng ở hai đầu cuộn sơ cấp có giá trị bằng

Một máy biến thế có hiệu suất xấp xỉ bằng 100%, có số vòng dây cuộn sơ cấp gấp 10 lần số vòng dây cuộn thứ cấp. Máy biến thế này

Một trạm hạ áp cấp điện cho một nông trại để thắp sáng các bóng đèn sợi đốt cùng loại có điện áp định mức 220 V. Nếu dùng 500 bóng thì chúng hoạt động đúng định mức, nếu dùng 1500 bóng thì chúng chỉ đạt 83,4% công suất định mức. Coi điện trở của bóng đèn không đổi. Điện áp ra ở cuộn thứ cấp của máy hạ áp là