Tỉ số vòng dây là 1:2 là như nhau đối với máy biến áp có 110/220 và 10/20 vòng thì liệu chúng tao có thể thay thế được 2 loại đó cho nhau được không ?
Một máy biến áp tăng áp có 110/220 vòng. Chúng ta có thể thay thế nó bằng máy biến áp 10/20 vòng với Tỉ số vòng dây giống nhau được không? Đưa ra lý do thích hợp? Đây là một trong loạt các câu hỏi điện tử.
Câu trả lời là “Không”. Vì chúng ta biết rằng từ thông tỷ lệ thuận với số vòng của ampe ( Φ ∝ At) . Vì vậy, nếu chúng ta giảm số vòng dây tức là tỉ số vòng dây, từ thông cũng sẽ giảm dẫn đến giảm sức điện động cảm ứng vì EMF tỷ lệ thuận với từ thông ( EMF ∝ Φ ). Nếu chúng ta đi về công thức biến đổi, giá trị tính toán có thể đúng nhưng nếu chúng ta sử dụng phương trình EMF của máy biến áp, nó cho thấy một câu chuyện khác. Hãy xem hiện tượng gì xảy ra khi giảm số vòng dây ở các cuộn dây của máy biến áp.
Thông số & tỉ số của Máy biến áp
- N 1 = 110 lượt
- N 2 = 220 lượt
- E 1 = 220V
- Thông lượng = Φ m = 9,01 mW (mille Weber)
- E 2 =?
Khi tỉ số vòng dây là 110/220
Để tìm E 2 , chúng ta biết rằng
E 2 / E 1 = N 2 / N 1
E2 = (N2/N1) x E1
Đặt các giá trị
E 2 = (220/110) x 220V
E 2 = 440V
Khi Tỉ số vòng dây là 10/20
Bây giờ, nếu chúng ta sử dụng tỷ lệ Lượt đi 10/20 thay vì 110/220.
E 2 = (N 2 / N 1 ) x V1
E 2 = (20/10) x 220V
E 2 = 440V
Chúng ta có thể thấy rằng giá trị của điện áp tăng áp là như nhau trong cả hai trường hợp cho dù chúng ta sử dụng 10/20 hay 110/220 lượt.
Nhưng tôi đang nói dối. Nó không đúng.
Hãy quay lại phương trình EMF của máy biến áp .
E 1 = 4,44 x f x N 1 Φ m ……… .. (sơ cấp)
E 2 = 4,44 x f N 2 Φ m ………. (thứ cấp)
Trong trường hợp tỉ số vòng là 110/220
E 1 = 4,44 x 50 x 110 x 9,01 mW
E 1 = 220V
E 2 = 4,44 x 50 x 220 x 9,01 mW
E 2 = 440V
Trong trường hợp tỉ số vòng là 10/20
E 1 = 4,44 x 50 x 10 x 9,01 mW
E 1 = 20V
E 2 = 4,44 x 50 x 20 x 9,01 mW
E 2 = 40V
Hừm! Đó là một sự khác biệt rất lớn. Đó là lý do tại sao chúng ta không thể sử dụng tỉ số vòng dây 10/20 thay vì 110/220 vì từ thông tỷ lệ thuận với số vòng của ampe ( Φ ∝ At ). Nếu chúng ta giảm số vòng (tỷ số vòng của máy biến áp), lượng từ thông tạo ra sẽ giảm vì các vòng ampe thấp hơn, điều này làm giảm lượng EMF cảm ứng quá tức là EMF cảm ứng tỷ lệ thuận với từ thông ( Φ Φ EMF ).
Tóm lại, Nếu chúng ta giảm tỉ số vòng dây của máy biến áp từ 110/220 xuống 10/20 hoặc 1: 2, Điều sau có thể xảy ra.
- Dòng điện trong cuộn sơ cấp của máy biến áp có thể tăng do giảm lượng trở kháng (Z) và điện trở (R) tức là các vòng quay thấp có nghĩa là điện kháng cảm ứng thấp (X L ) trong đó X L phụ thuộc vào độ tự cảm của các vòng dây.
- Có thể có tổn thất công suất lớn do dòng điện trong sơ cấp cao cũng như tổn thất công suất cao (I 2 R) có thể dẫn đến cháy các cuộn dây sơ cấp của máy biến áp.
- EMF cảm ứng cũng sẽ giảm do từ thông thấp phụ thuộc vào số vòng cuộn dây.
Điều cần biết
- Tỉ số máy biến áp 2: 1 không giống như 1: 2 .
- Tỉ số vòng dây máy biến áp là 2: 1 có nghĩa là đây là một máy biến áp giảm áp .
- Tương tự, tỉ số vòng dây 1: 2 cho thấy một máy biến áp tăng áp .
- Tỉ số vòng dây 2: 1 cho biết cuộn sơ cấp có hai vòng dây trong cuộn thứ cấp.
- Ngoài ra, tỉ số vòng dây 1: 2 cho thấy rằng nếu cuộn sơ cấp có 1V thì hiệu điện thế ở cuộn thứ cấp sẽ là 2V.
- Từ thông tỷ lệ thuận với Ampe-Turns (At) , không tỷ lệ thuận với tỉ số vòng dây (N) .
- Trong tỉ số biến áp 2: 1 , nếu cường độ dòng điện ở cuộn sơ cấp là 2A và 1A ở cuộn thứ cấp , thì ở cuộn sơ cấp ta có 2 ampe vòng (At) và ở thứ cấp là 1 At .
- Từ thông trong cuộn sơ cấp và cuộn thứ cấp của máy biến áp luôn luôn giống nhau .
- Máy biến áp không thay đổi giá trị của công suất , tần số , từ thông mà chỉ thay đổi và chỉ nâng hoặc giảm mức điện áp hoặc dòng điện xoay chiều (tức là máy biến áp sẽ không hoạt động trên điện một chiều ).
- Tóm lại, nếu chúng ta giảm số vòng dây (tức là thay 110/220 bằng 10/20) thì sẽ không đủ từ thông trong lõi của máy biến áp, sẽ không hoạt động theo thông số định mức và thiết kế.
