Nhận xét về máy biến áp là không đúng? Đáp án

Trả lời nhanh

Trong dạng câu này, nhận xét không đúng là nhận xét cho rằng máy biến áp có thể thay đổi tần số của dòng điện xoay chiều (hoặc hoạt động được với dòng điện một chiều không đổi). Máy biến áp chỉ biến đổi điện áp và cường độ dòng điện; tần số ở cuộn thứ cấp luôn bằng tần số ở cuộn sơ cấp. Còn các ý “tăng điện áp”, “giảm điện áp” là đúng.

Lưu ý: đây là câu trắc nghiệm quen thuộc, thường có bốn phương án: máy biến áp có thể tăng điện áp; có thể giảm điện áp; có thể thay đổi tần số dòng điện; có tác dụng biến đổi cường độ dòng điện. Phương án nói về thay đổi tần số là phương án sai. Nếu đề của bạn diễn đạt hơi khác, hãy áp dụng đúng các nguyên tắc bên dưới để loại trừ.

Máy biến áp hoạt động thế nào?

Máy biến áp gồm lõi sắt (thép silic) và hai cuộn dây: cuộn sơ cấp N₁ nối nguồn xoay chiều, cuộn thứ cấp N₂ nối tải. Dòng xoay chiều ở cuộn sơ cấp tạo ra từ thông biến thiên trong lõi sắt. Từ thông này xuyên qua cuộn thứ cấp và gây ra suất điện động cảm ứng ở đó.

Vì từ thông biến thiên cùng nhịp với dòng sơ cấp nên suất điện động ở thứ cấp cũng biến thiên với đúng tần số đó. Đây là gốc rễ của câu hỏi: tần số không bao giờ bị máy biến áp làm thay đổi.

Công thức cần nhớ (máy biến áp lí tưởng)

U₂/U₁ = N₂/N₁
I₁/I₂ = N₂/N₁ (cường độ dòng điện tỉ lệ nghịch với điện áp)
P₁ = P₂ ⇒ U₁I₁ = U₂I₂ (bỏ qua hao phí)
f₂ = f₁

Loại máy	Điều kiện	Kết quả
Tăng áp	N₂ > N₁	U₂ > U₁, I₂ < I₁
Hạ áp	N₂ < N₁	U₂ < U₁, I₂ > I₁

Loại trừ từng nhận xét

“Có thể tăng điện áp” – đúng. Chỉ cần cuộn thứ cấp nhiều vòng hơn sơ cấp. Máy tăng áp đặt ở nhà máy điện để truyền tải đi xa.
“Có thể giảm điện áp” – đúng. Cuộn thứ cấp ít vòng hơn, ví dụ bộ sạc điện thoại hạ từ 220 V xuống vài vôn (kèm mạch chỉnh lưu).
“Có tác dụng biến đổi cường độ dòng điện” – đúng. Khi điện áp tăng k lần thì cường độ dòng giảm k lần (công suất gần như không đổi) và ngược lại.
“Có thể thay đổi tần số dòng điện” – sai. Tần số thứ cấp bằng tần số sơ cấp. Muốn đổi tần số phải dùng mạch điện tử chuyên dụng (bộ biến tần), không phải máy biến áp.

Các nhận xét sai khác hay gặp trong đề

“Máy biến áp hoạt động được với dòng điện một chiều không đổi”: sai, vì dòng không đổi tạo từ thông không đổi, không sinh suất điện động cảm ứng ở thứ cấp.
“Máy biến áp làm tăng công suất”: sai, máy biến áp không tạo ra năng lượng; thực tế còn hao phí.
“Hiệu suất máy biến áp luôn bằng 100%”: sai, chỉ đúng với máy lí tưởng. Máy thật hao phí do toả nhiệt trong cuộn dây, dòng Fu-cô trong lõi và từ thông rò.

Mẹo nhớ

Hãy nhớ câu: “Đổi U, đổi I, không đổi f, không đổi P” (P gần như không đổi). Thấy phương án nào nói đổi tần số hoặc đổi công suất theo hướng tăng thì nghi ngờ ngay.

Lỗi sai thường gặp

Nhầm tỉ lệ dòng điện: viết I₂/I₁ = N₂/N₁. Đúng phải là I₂/I₁ = N₁/N₂.
Đọc không kĩ từ “không đúng” nên chọn nhận xét đúng.
Cho rằng tăng áp thì “được lợi” năng lượng.

Bài luyện tập

Máy biến áp lí tưởng có N₁ = 2000 vòng, N₂ = 100 vòng, đặt U₁ = 220 V. Tính U₂.
Đáp án: U₂ = 220 × 100/2000 = 11 V.
Máy biến áp lí tưởng hạ áp từ 220 V xuống 22 V, dòng thứ cấp 5 A. Tính dòng sơ cấp.
Đáp án: I₁ = U₂I₂/U₁ = 22×5/220 = 0,5 A.
Máy biến áp có hiệu suất 90%, công suất tiêu thụ ở thứ cấp là 90 W, điện áp sơ cấp 200 V. Tính cường độ dòng sơ cấp.
Đáp án: P₁ = 90/0,9 = 100 W; I₁ = 100/200 = 0,5 A (coi hệ số công suất bằng 1).

Câu hỏi thường gặp

Máy biến áp có làm thay đổi tần số dòng điện không?

Không. Từ thông trong lõi biến thiên cùng tần số với dòng sơ cấp nên suất điện động ở thứ cấp có cùng tần số.

Máy biến áp có dùng được với dòng điện một chiều không?

Không. Dòng một chiều không đổi tạo từ thông không đổi nên không gây suất điện động cảm ứng ở cuộn thứ cấp.

Vì sao máy tăng áp lại làm giảm cường độ dòng điện?

Công suất hai cuộn gần như bằng nhau (U1I1 ≈ U2I2), nên điện áp tăng bao nhiêu lần thì cường độ dòng điện giảm bấy nhiêu lần.

Máy biến áp thực tế hao phí năng lượng do đâu?

Do toả nhiệt trong điện trở cuộn dây, dòng Fu-cô trong lõi sắt, hiện tượng từ trễ và từ thông rò ra ngoài lõi.