Cho Biến áp B một pha: 1,5kVA, 220V/110V, 50Hz có các số liệu ghi được từ các thí nghiệm như sau:

THÍ NGHIỆM KHÔNG TẢI (hở mạch thứ cấp, số liệu đo ở sơ cấp): P₀ = 25W ; U₁ = 220V ; I₁ = 0,2A

THÍ NGHIỆM NGẮN MẠCH (ngắn mạch thứ cấp, số liệu đo ở só cấp): P_n = 40W ; U_1n = 16,5V ; I_1n = 6,8A

Cho B làm việc ở chế độ có tải với U₁ = 220V, \(\overline{Z_t}\) = 6,4 + 3,6j [Ω]. Nếu dùng mạch tương đương gần đúng quy về sơ cấp thì áp tải U_T là: ... [V]

Để giải bài toán này, ta cần thực hiện các bước sau: 1. **Tính toán các thông số mạch điện quy đổi về sơ cấp:** - Tính điện áp thứ cấp quy đổi về sơ cấp: U2' = U2 * (N1/N2) = 110V * (220V/110V) = 220V/2 = 110V. - Tính tổng trở tải quy đổi về sơ cấp: Zt' = Zt * (N1/N2)^2 = (6.4 + 3.6j) * (220/110)^2 = (6.4 + 3.6j) * 4 = 25.6 + 14.4j [Ω]. - Tính dòng điện tải quy đổi về sơ cấp: It' = U1 / Zt' (trong đó U1 là điện áp sơ cấp). Vì U1 = 220V, ta có: It' = 220 / (25.6 + 14.4j). Để thực hiện phép chia này, ta nhân cả tử và mẫu với số phức liên hợp của mẫu: It' = 220 * (25.6 - 14.4j) / ((25.6)^2 + (14.4)^2) = 220 * (25.6 - 14.4j) / (655.36 + 207.36) = 220 * (25.6 - 14.4j) / 862.72 = (5632 - 3168j) / 862.72 ≈ 6.528 - 3.672j [A]. 2. **Tính toán các thông số của biến áp dựa trên thí nghiệm không tải và ngắn mạch:** - Từ thí nghiệm ngắn mạch, ta có tổng trở ngắn mạch quy đổi về sơ cấp: Zn' = Un/In = 16.5V / 6.8A ≈ 2.426 [Ω]. Ta cũng có Pn = I^2 * Rn => Rn = Pn / (I^2) = 40 / (6.8^2) = 0.865 [Ω]. Vậy Xn = sqrt(Zn^2 - Rn^2) = sqrt(2.426^2 - 0.865^2) = 2.268 [Ω]. 3. **Sử dụng mạch tương đương gần đúng quy về sơ cấp để tính điện áp tải:** - Điện áp rơi trên điện trở và điện kháng của biến áp: U_drop = It' * Zn' = (6.528 - 3.672j) * (0.865 + 2.268j) = (6.528*0.865 + 3.672*2.268) + j(6.528*2.268 - 3.672*0.865) = 5.647 + 8.328 + j(14.805 - 3.176) = 13.975 + 11.629j [V] - Điện áp tải U'T = U1 - U_drop = 220 - (13.975 + 11.629j) = 206.025 - 11.629j [V]. - Độ lớn của điện áp tải: |U'T| = sqrt(206.025^2 + (-11.629)^2) = sqrt(42446.206 + 135.23) = sqrt(42581.436) ≈ 206.35 [V]. 4. **Tính điện áp tải thực tế:** - Điện áp tải thực tế UT = U'T / (N1/N2) = 206.35 / (220/110) = 206.35 / 2 ≈ 103.175 [V]. Vậy, điện áp tải UT xấp xỉ 103V.