Bài tập Vật lí Lớp 9 - Bài 37: Máy biến thế (Có đáp án)

 Bài 37: Máy biến thế: lý thuyết, các dạng bài tập có đáp án
A. Lý thuyết
I. TÓM TẮT LÍ THUYẾT
1. Cấu tạo và hoạt động của máy biến thế
 a) Cấu tạo
 Máy biến thế là thiết bị dùng để tăng hoặc giảm hiệu điện thế của dòng điện xoay 
 chiều. Bộ phận chính của máy biến thế gồm:
 - Hai cuộn dây dẫn có số vòng khác nhau, đặt cách điện với nhau. Cuộn dây nối với 
 mạng điện gọi là cuộn sơ cấp, cuộn dây lấy hiệu điện thế ra sử dụng gọi là cuộn thứ 
 cấp.
 - Một lõi sắt hay thép có pha Silic gồm nhiều lá mỏng ghép cách điện với nhau.
 b) Hoạt động
 Khi đặt vào hai đầu cuộn sơ cấp của máy biến thế một hiệu điện thế xoay chiều thì 
 ở hai đầu cuộn thứ cấp xuất hiện một hiệu điện thế xoay chiều.
2. Tác dụng làm biến đổi hiệu điện thế của máy biến thế
 Gọi n1, U1 và n2, U2 lần lượt là số vòng dây và hiệu điện thế của cuộn sơ cấp và thứ 
 cấp.
 Hiệu điện thế ở hai đầu mỗi cuộn dây của máy biến thế tỉ lệ với số vòng dây của mỗi 
 cuộn:
 Lưu ý:
 + Nếu k > 1 (tức U1 > U2 hay n1 > n2) là máy hạ thế
 + Nếu k < 1 (tức U1 < U2 hay n1 < n2) là máy tăng thế
3. Vai trò của máy biến thế trong truyền tải điện năng đi xa Để giảm hao phí trên đường dây tải điện cần có hiệu điện thế rất lớn (hàng trăm 
 nghìn vôn) nhưng đến nơi sử dụng điện lại chỉ cần hiệu điện thế thích hợp (220V). 
 Chính vì vậy máy biến thế có vai trò to lớn trong việc truyền tải điện năng đi xa. Ở hai 
 đầu đường dây tải điện, người ta đặt hai loại máy biến thế có nhiệm vụ khác nhau: 
 Đầu đường dây tải điện, đặt máy biến thế có nhiệm vụ tăng hiệu điện thế, đến nơi sử 
 dụng điện đặt máy biến thế có nhiệm vụ giảm hiệu điện thế đến mức phù hợp.
 Chú ý:
 Máy biến thế chỉ có thể hoạt động được với dòng điện xoay chiều và không hoạt 
 động được với dòng điện một chiều.
B. Trắc nghiệm & Tự luận
 Câu 1: Các bộ phận chính của máy biến thế gồm:
 A. Hai cuộn dây dẫn có số vòng dây khác nhau và nam châm điện.
 B. Hai cuộn dây dẫn có số vòng dây khác nhau và một lõi sắt.
 C. Hai cuộn dây dẫn có số vòng dây giống nhau và nam châm vĩnh cửu.
 D. Hai cuộn dây dẫn có số vòng dây giống nhau và nam châm điện.
Hiển thị đáp án Các bộ phận chính của máy biến thế:
 + Hai cuộn dây dẫn có số vòng dây khác nhau, đặt cách điện với nhau.
 + Một lõi sắt (hay thép) có pha silic chung cho cả hai cuộn dây
 → Đáp án B
 Câu 2: Chọn phát biểu đúng
 A. Khi một hiệu điện thế xoay chiều vào hai đầu cuộn dây sơ cấp của một máy biến 
 thế thì ở cuộn dây thứ cấp xuất hiện một hiệu điện thế xoay chiều.
 B. Máy biến thế có thể chạy bằng dòng điện một chiều.
 C. Không thể dùng dòng điện xoay chiều để chạy máy biến thế mà dùng dòng điện 
 một chiều để chạy máy biến thế.
 D. Máy biến thế gồm một cuộn dây và một lõi sắt.
Hiển thị đáp án
 Không thể dùng dòng điện không đổi (dòng điện một chiều) để chạy máy biến thế được. Máy 
 biến thế gồm hai cuộn dây có số vòng khác nhau và một lõi sắt.
 → Đáp án A
 Câu 3: Máy biến thế có cuộn dây:
 A. Đưa điện vào là cuộn sơ cấp.
 B. Đưa điện vào là cuộn sơ cấp.
 C. Đưa điện vào là cuộn thứ cấp.
 D. Lấy điện ra là cuộn sơ cấp.
Hiển thị đáp án
 Máy biến thế có cuộn dây đưa điện vào là cuộn sơ cấp
 → Đáp án A
 Câu 4: Phát biểu nào sau đây về máy biến thế là không đúng ?
 A. Số vòng cuộn sơ cấp nhiều gấp n lần số vòng cuộn thứ cấp là máy hạ thế.
 B. Số vòng cuộn thứ cấp ít hơn số vòng cuộn sơ cấp là máy tăng thế. C. Số vòng cuộn thứ cấp nhiều gấp n lần số vòng cuộn sơ cấp là máy tăng thế.
 D. Số vòng cuộn thứ cấp ít hơn số vòng cuộn sơ cấp là máy hạ thế.
Hiển thị đáp án
 Số vòng cuộn thứ cấp ít hơn số vòng cuộn sơ cấp là máy hạ thế
 → Đáp án B
 Câu 5: Máy biến thế là thiết bị:
 A. Giữ hiệu điện thế không đổi.
 B. Giữ cường độ dòng điện không đổi.
 C. Biến đổi hiệu điện thế xoay chiều.
 D. Biến đổi cường độ dòng điện không đổi.
Hiển thị đáp án
 Máy biến thế là thiết bị biến đổi hiệu điện thế xoay chiều
 → Đáp án C
 Câu 6: Nếu đặt vào hai đầu cuộn dây sơ cấp của máy biến thế một hiệu điện thế xoay 
 chiều thì từ trường trong lõi sắt từ sẽ:
 A. Luôn giảm
 B. Luôn tăng
 C. Biến thiên
 D. Không biến thiên
Hiển thị đáp án
 Nếu đặt vào hai đầu cuộn dây sơ cấp của máy biến thế một hiệu điện thế xoay chiều thì từ 
 trường trong lõi sắt từ sẽ biến thiên
 → Đáp án C
 Câu 7: Cuộn sơ cấp của máy biến thế có 4400 vòng, cuộn thứ cấp có 240 vòng. Khi 
 đặt vào hai đầu cuộn sơ cấp một hiệu điện thế xoay chiều 220V thì ở hai đầu dây cuộn 
 thứ cấp có hiệu điện thế là bao nhiêu ?
 A. 12 B. 16
 C. 18
 D. 24
Hiển thị đáp án
 Ta có: 
 → Đáp án A
 Câu 8: Một máy biến thế có hiệu điện thế cuộn sơ cấp là 220V, số vòng cuộn sơ cấp 
 là 500 vòng, hiệu điện thế cuộn thứ cấp là 110V. Hỏi số vòng của cuộn thứ cấp là bao 
 nhiêu vòng?
 A. 220 vòng
 B. 230 vòng
 C. 240 vòng
 D. 250 vòng
Hiển thị đáp án
 Ta có: 
 → Đáp án D
 Câu 9: Cuộn sơ cấp của một máy biến thế có N 1 = 5000 vòng, cuộn thứ cấp có N 2 = 
 625 vòng. Nối hai đầu cuộn sơ cấp vào mạng điện có hiệu điện thế U1 = 220V.
 a) Tính hiệu điện thế giữa hai đầu cuộn thứ cấp.
 b) Tính dòng điện chạy qua cuộn thứ cấp nếu nối hai đầu cuộn thứ cấp với điện trở 
 137,5 Ω
 Coi điện năng không bị mất mát
Hiển thị đáp án
 Hiệu điện thế giữa hai đầu cuộn thứ cấp: Dòng điện qua cuộn thứ cấp:
 Câu 10: Mắc vôn kế vào hai đầu cuộn thứ cấp của một máy biến thế thì thấy vôn kế 
 chỉ 9V. Biết hiệu điện thế của hai đầu cuộn sơ cấp là 360V. Hỏi:
 a) Biến thế nói trên là biến thế tăng hay giảm thế?
 b) Biết cuộn thứ cấp có 42 vòng. Tính số vòng dây ở cuộn sơ cấp.
Hiển thị đáp án
 a) Ta có U2 = 9V, U1 = 360V => U1 > U2
 => Máy biến thế có tác dụng giảm thế
 b) Ta có: