Công Nghệ 12 bài 23 : Mạch điện xoay chiều ba pha

Lý thuyết Công Nghệ 12 bài 23 và hướng dẫn giải bài tập, câu hỏi trắc nghiệm bài Mạch điện xoay chiều ba pha.

Lý thuyết Công Nghệ 12 bài 23

I. Khái niệm về mạch điện xoay chiều ba pha

Ngày nay, dòng điện xoay chiều ba pha được sử dụng rộng rãi trong các ngành sản xuất. Mạch điện xoay chiều ba pha gồm: nguồn điện ba pha, đường dây ba pha và các tải ba pha.

1. Nguồn điện ba pha

Để tạo ra dòng điện xoay chiều ba pha, dùng máy phát điện xoay chiều ba pha. Máy phát điện xoay chiều ba pha gồm ba dây quấn AX, BY, CZ và nam châm điện.

Mỗi dây quấn của máy phát điện là một pha

• Dây quấn pha A ký hiệu là AX.
• Dây quấn pha B ký hiệu là BY.
• Dây quấn pha C ký hiệu là CZ.

Khi nam châm quay điện với tốc độ không đổi, trong dây quấn mỗi pha xuất hiện suất điện động (sđđ) xoay chiều một pha. Các dây quấn của các pha có

cùng số vòng dây và đặt lệch nhau một góc

$\frac{2 \pi}{3}$

điện trong không gian nên sđđ các pha bằng nhau về biên độ và tần số nhưng lệch nhau một góc

$\frac{2 \pi}{3}$

2. Tải ba pha

Tải ba pha thường là các động cơ điện 3 pha, lò điện 3 pha… Tổng trở của các pha A, B, C của tải là ZA, ZB, ZC

II. Cách nối nguồn điện và tải ba pha

Nếu mỗi pha của máy phát điện ba pha nối riêng với mỗi tải, ta có mạch điện ba pha không liên hệ với nhau

Thông thường người ta nối ba pha của nguồn điện, ba pha của tải thành hình sao hoặc tam giác.

Khi Nối hình sao thì 3 điểm cuối X, Y, Z của ba pha nối với nhau tạo thành điểm trung tính O.

Khi nối hình tam giác thì điểm đầu pha này nối với điểm cuối pha kia.

1. Cách nối nguồn điện ba pha

Nguồn điện nối hình sao, hình sao có dây trung tính và hình tam giác

2. Cách nối tải ba pha

III. Sơ đồ mạch điện ba pha

1. Sơ đồ mạch điện ba pha

Các điểm đầu ba pha A, B, C của nguồn điện được nối với các dây dẫn điện ba pha đến các tải. Các dây dẫn ấy gọi là dây pha. Dây nối từ điểm trung tính O của nguồn đến điểm trung tính O’ của tải gọi là dây trung tính

a) Nguồn điện nối hình sao, tải nối hình sao

b) Nguồn và tải nối hình sao có dây trung tính

Còn gọi là mạch điện ba pha bốn dây (ba dây pha và một dây trung tính).

c) Nguồn nối hình sao, tải nối hình tam giác

2. Quan hệ giữa đại lượng dây và pha

Nếu tải ba pha đối xứng thì:

a) Khi nối hình sao:

$\mathrm{I}{\mathrm{d}}=\mathrm{I}{\mathrm{p}}$

$\mathrm{U}{\mathrm{d}}=\sqrt{3} \mathrm{U}{\mathrm{p}}$

b) Khi nối hình tam giác

$\mathrm{I}{\mathrm{d}}=\sqrt{3} \mathrm{I}{\mathrm{p}}$

$\mathrm{U}{\mathrm{d}}=\mathrm{U}{\mathrm{p}}$

IV. Ưu điểm của mạch điện ba pha bốn dây

Tạo ra 2 trị số điện áp khác nhau: điện áp dây và điện áp pha, vì thế rất thuận tiện cho việc sử dụng đồ dùng điện.

Điện áp pha trên các tải hầu như vẫn giữ được bình thường, không vượt quá giá trị định mức

Giải bài tập Công Nghệ 12 bài 23

Hướng dẫn trả lời các câu hỏi bài tập trang 22 SGK Công Nghệ học 12

Câu 1 trang 94 sgk Công Nghệ 12

Câu hỏi

Nêu các phần tử của mạch điện ba pha và chức năng của chúng.

Trả lời

Mạch điện ba pha gồm nguồn điện ba pha, đường dây ba pha và các tải ba pha.

Chức năng của chúng:

• Nguồn điện ba pha: để tạo ra dòng điện xoay chiều ba pha.
• Đường dây ba pha: dẫn điện.
• Các tải ba pha: Tiêu thụ điện năng.

Câu 2 trang 94 sgk Công Nghệ 12

Câu hỏi

Nêu tác dụng của dây trung tính trong mạch điện ba pha bốn dây

Trả lời

Tác dụng của dây trung tính trong mạch điện ba pha bốn dây là:

• Tạo ra hai trị số điện áp khác nhau → thuân tiện cho việc sử dụng đồ điện.
• Giúp điện áp trên các tải hầu như vẫn giữ được bình thường, không vượt quá điện áp định mức.

Câu 3 trang 94 sgk Công Nghệ 12

Câu hỏi

Mạch điện ba pha ba dây, điện áp dây 380V, tải là ba điện trở R bằng nhau, nối tam giác. Cho biết dòng điện trên đường dây bằng 80A. Vẽ sơ đồ nối dây của mạch điện ba pha trên và xác định trị số dòng điện pha của tải. Tính điện trở R trên mỗi pha của tải.

Trả lời

   Tải nối tam giác → Id = √3 Ip, Ud = Up = 380 V.

   → Ip = 1/√3 Id = 41,2 A.

   Điện trở mỗi pha R1 = R2 = R3 = R = Up / Ip = 380 / 41,2 = 9,22 Ω.

Câu 4 trang 94 sgk Công Nghệ 12

Câu hỏi

Có hai tải ba pha: Tải thứ nhất là 9 bóng đèn (số liệu của mỗi bóng đèn là P = 100 W, U = 220 V); tải thứ hai là một lò điện trở ba pha (điện trở mỗi pha R = 30 Ω, U = 380 V). Các tải trên được nối vào mạch điện ba pha bốn dây có điện áp 220/380 V.

a) Giải thích 220 V là điện áp gì? 380 V là điện áp gì?

b) Xác định cách nối dây của mỗi pha tải (thành hình sao hoặc hình tam giác) và giải thích vì sao phải nối dây như vậy?

c) Vẽ cách nối dây của mạch điện ba pha trên.

d) Tính dòng điện pha và dòng điện dây của mỗi tải.

Trả lời

a) Điện áp 220 V là điện áp pha.

Điện áp 380 V là điện áp dây.

b) Tải thứ nhất nối hình sao có dây trung tính để Ud = √3 Up → Up = 220 V là điện áp định mức của các bóng đèn trong tải.

Tải thứ hai nối hình sao có dây trung tính hoặc nối hình tam giác. Vì điện áp định mức của tải là 380 = Ud mà Up ⇐ Ud nên có thể nối theo cả hai cách.

c) Sơ đồ cách nối dây của mạch điện ba pha trên:

d)

Tải số 1 nối dây hình sao

$\rightarrow \mathrm{Ip}=\mathrm{Id}=\frac{\mathrm{P}}{\mathrm{Up}}=\frac{100}{220}=0,45 \mathrm{~A}$

Tải số 2:

– Trường hợp nối hình sao:

$\mathrm{Ip}=\mathrm{Id}=\frac{\mathrm{Up}}{\mathrm{R}}=\frac{220}{30}=7,34 \mathrm{~A}$

Trường hợp nối hình tam giác:

Up = Ud = 380 V.

Dòng điện pha của tải:

$\mathrm{Ip}=\frac{\mathrm{Up}}{\mathrm{R}}=\frac{380}{30}=12,67 \mathrm{~A}$

Dòng điện dây của tải:

$I d=\sqrt{3} I p=\sqrt{3} \cdot 12,67=21,9 \mathrm{~A}$

Trắc nghiệm Công Nghệ 12 bài 23

Những câu hỏi trắc nghiệm ôn tập kiến thức Công Nghệ học 12 bài 23

Câu 1. Mạch điện xoay chiều ba pha gồm

• A. Nguồn điện ba pha và đường dây ba pha
• B. Nguồn điện ba pha và tải ba pha
• C. Đường dây ba pha và tải ba pha
• D. Nguồn ba pha, đường dây ba pha và tải ba pha

Câu 2. Để tạo ra dòng điện xoay chiều ba pha, người ta dùng:

• A. Máy phát điện xoay chiều ba pha
• B. Máy phát điện xoay chiều một pha
• C. Máy phát điện xoay chiều một pha hoặc ba pha
• D. Ac quy

Câu 3. Tại sao mạch điện ba pha không liên hệ ít được dùng trên thực tế

• A. Các pha không có sự liên hệ về điện
• B. Tốn dây dẫn
• C. Mạch không hoạt động được
• D. Tốn dây và các pha không có sự liên hệ về điện

Câu 4. Nối hình sao:

• A. Đầu pha này đối với cuối pha kia theo thứ tự pha.
• B. Ba điểm cuối của ba pha nối với nhau
• C. Ba điểm đầu của ba pha nối với nhau
• D. Đầu pha này nối với cuối pha kia không cần theo thứ tự pha.

Câu 5. Nối tam giác:

• A. Đầu pha này nối với cuối pha kia theo thứ tự pha
• B. Chính là cách nối dây của mạch ba pha không liên hệ
• C. Ba điểm cuối ba pha nối với nhau.
• D. Ba điểm đầu ba pha nối với nhau.

Trên đây là những kiến thức trọng tâm và hướng dẫn trả lời các câu hỏi Công Nghệ 12 bài 23 được loigiaihay tổng hợp.

Chúc các em học tốt và đạt nhiều kết quả cao.

Bài tiếp theo: Công Nghệ 12 bài 24

Ôn tập lý thuyết và hướng dẫn giải bài tập môn Công Nghệ 12 tại Lời Giải Hay