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
Hãy suy nghĩ và trả lời câu hỏi trước khi xem đáp án
Lời giải:
Báo saiGọi N1 và N2 là số vòng dây của cuộn 1 và cuộn 2
\( \frac{{{\rm{\Delta \Phi }}}}{{{\rm{\Delta }}t}}\) là độ biến thiên từ thông qua mỗi vòng dây cuộn sơ cấp
\( \frac{{{\rm{\Delta \Phi '}}}}{{{\rm{\Delta }}t}} = \frac{1}{2}\frac{{{\rm{\Delta \Phi }}}}{{{\rm{\Delta }}t}}\) là độ biến thiên từ thông qua mỗi vòng dây cuộn thứ cấp
Khi cuộn 1 là cuộn sơ cấp:
\(\begin{array}{l} \;{\rm{ }}{e_1}\; = {\rm{ }}{N_1}\frac{{{\rm{\Delta \Phi }}}}{{{\rm{\Delta }}t}};\;{\rm{ }}{e_2}\; = {\rm{ }}{N_2}\frac{{{\rm{\Delta \Phi '}}}}{{{\rm{\Delta }}t}} = {N_2}\frac{1}{2}\frac{{{\rm{\Delta \Phi }}}}{{{\rm{\Delta }}t}}\\ \to \frac{{{e_1}}}{{{e_2}}} = \frac{{{E_1}}}{{{E_2}}} = 2\frac{{{N_1}}}{{{N_2}}} = \frac{{{U_1}}}{{{U_2}}}(1) \end{array}\)
Khi cuộn 2 là cuộn sơ cấp:
\(\begin{array}{l} e{'_{2\;}} = {\rm{ }}{N_2}\frac{{{\rm{\Delta \Phi }}}}{{{\rm{\Delta }}t}};e{'_1} = {\rm{ }}{N_1}\frac{{{\rm{\Delta \Phi '}}}}{{{\rm{\Delta }}t}} = {N_2}\frac{1}{2}\frac{{{\rm{\Delta \Phi }}}}{{{\rm{\Delta }}t}}\\ \to \frac{{e_1^\prime }}{{e_2^\prime }} = \frac{{E_1^\prime }}{{E_2^\prime }} = 2\frac{{{N_2}}}{{{N_1}}} = \frac{{U_2^\prime }}{{U_1^\prime }} = \frac{{{U_2}}}{{U_1^\prime }}(2) \end{array}\)
nhân 2 vế (1) và (2) Ta được \( U{'_1}\; = {\rm{ }}{U_1}/4{\rm{ }} = {\rm{ }}60V.\)