Giải Công nghệ 12 Điện - điện tử kết nối: Bài 3 Mạch điện xoay chiều ba pha

Hướng dẫn giải Công nghệ 12 - Điện - điện tử kết nối tri thức: Giải bài 3 Mạch điện xoay chiều ba pha. Bài được giải chi tiết, rõ ràng, dễ hiểu. Bài giải giúp học sinh nắm vững kiến thức trong sách giáo khoa, rèn kĩ năng giải bài tập và có phương pháp học tập hiệu quả.

Nội dung chi tiết

KHỞI ĐỘNG:

Câu hỏi: Hãy kể tên và cho biết đặc điểm của thiết bị điện có trong Hình 3.1

BÀI 3. MẠCH ĐIỆN XOAY CHIỀU BA PHA

Giải chi tiết:

Phích cắm điện

Phích cắm điện trong hình là phích cắm điện ba pha 16A, có ba chấu kim loại. Chấu kim loại trung tâm được nối với dây dẫn đất, hai chấu kim loại còn lại được nối với hai dây dẫn điện. Phích cắm điện được làm bằng nhựa hoặc kim loại, có thể chịu được nhiệt độ và lực tác động cao. Phích cắm điện được thiết kế để phù hợp với ổ cắm điện tương ứng, đảm bảo kết nối an toàn và chắc chắn.

Đặc điểm của phích cắm điện:

  • Có ba chấu kim loại: một chấu nối đất, hai chấu nối điện.
  • Được làm bằng nhựa hoặc kim loại.
  • Có thể chịu được nhiệt độ và lực tác động cao.
  • Được thiết kế để phù hợp với ổ cắm điện tương ứng.

Ổ cắm điện

Ổ cắm điện trong hình là ổ cắm điện ba pha 16A, có ba lỗ để cắm phích cắm điện. Ổ cắm điện được làm bằng nhựa hoặc kim loại, có thể chịu được nhiệt độ và lực tác động cao. Ổ cắm điện được thiết kế để phù hợp với phích cắm điện tương ứng, đảm bảo kết nối an toàn và chắc chắn.

Đặc điểm của ổ cắm điện:

  • Có ba lỗ để cắm phích cắm điện.
  • Được làm bằng nhựa hoặc kim loại.
  • Có thể chịu được nhiệt độ và lực tác động cao.
  • Được thiết kế để phù hợp với phích cắm điện tương ứng.

I. DÒNG ĐIỆN XOAY CHIỀU BA PHA

Câu hỏi: Em hãy cho biết:

Trong Hình 3.2, sơ đồ nào mô tả cấu tạo máy phát điện một pha và ba pha?

Trong Hình 3.3, đồ thị nào biểu diễn sức điện động tức thời một pha và ba pha?

Khác biệt chính giữa máy phát điện một pha và ba pha là gì?

BÀI 3. MẠCH ĐIỆN XOAY CHIỀU BA PHA

BÀI 3. MẠCH ĐIỆN XOAY CHIỀU BA PHA

Giải chi tiết:

Khác biệt chính giữa máy phát điện một pha và ba pha là:

  1. Máy phát điện một pha (Single-phase generator): Máy phát điện một pha tạo ra một dòng điện xoay chiều duy nhất trong một chu kỳ. Điện áp được tạo ra theo dạng sóng sin duy nhất. Thường được sử dụng trong các ứng dụng nhỏ hoặc trong các hộ gia đình để cung cấp điện cho các thiết bị như đèn, tivi, tủ lạnh, vv.
  2. Máy phát điện ba pha (Three-phase generator): Máy phát điện ba pha tạo ra ba dòng điện xoay chiều phân biệt, mỗi dòng có pha trước độ lệch 120 độ so với nhau. Điều này tạo ra một hệ thống điện ba pha. Máy phát điện ba pha thường được sử dụng trong các ứng dụng công nghiệp và thương mại lớn với nhu cầu điện năng lớn như nhà máy, xưởng sản xuất, và các hệ thống cung cấp điện công cộng.

Sự khác biệt chính giữa hai loại máy phát này là trong cấu trúc và cách thức tạo ra dòng điện, ảnh hưởng đến hiệu suất và ứng dụng của chúng.

LUYỆN TẬP

Câu hỏi 1: Quan sát Hình 3.3b và viết biểu thức sức điện động tức thời eA, eB, eC trên các pha của máy phát điện ba pha.

Giải chi tiết:

  1. Pha A: BÀI 3. MẠCH ĐIỆN XOAY CHIỀU BA PHA
  2. Pha B: BÀI 3. MẠCH ĐIỆN XOAY CHIỀU BA PHA
  3. Pha C: BÀI 3. MẠCH ĐIỆN XOAY CHIỀU BA PHA
  4. Trong đó: E là giá trị cực đại của sức điện động,
  5. BÀI 3. MẠCH ĐIỆN XOAY CHIỀU BA PHA là tốc độ góc của động cơ,
  6. t là thời gian

t là thời gian

Câu hỏi 2: Cho mạch điện ba pha tải đối xứng nối theo hình sao trong đó điện áp pha Up = 220 V và tải ba pha gồm 3 điện trở R = 50BÀI 3. MẠCH ĐIỆN XOAY CHIỀU BA PHA. Tính dòng điện pha, dòng điện dây và điện áp dây của mạch.

Giải chi tiết:

Vì mạch điện nối hình sao nên ta có:

Ip = Id = Up / R = 220 / 50 = 4,4 A

Mà Ud = BÀI 3. MẠCH ĐIỆN XOAY CHIỀU BA PHA.Ud = 381 V

Câu hỏi 3: Cho mạch điện ba pha tải đối xứng nối theo hình tam giác trong đó điện áp dây U₁ = 380 V và tải ba pha gồm 3 điện trở R = 50 BÀI 3. MẠCH ĐIỆN XOAY CHIỀU BA PHA. Tính dòng điện pha, dòng điện dây và điện áp pha của mạch.

Giải chi tiết:

Vì tải nối hình tam giác nên ta có: Up = Ud = 380 V

Dòng điện pha của tải: Ip = Up ? R = 380 / 50 = 7,6 A

Dòng điện dây: Id = BÀI 3. MẠCH ĐIỆN XOAY CHIỀU BA PHA.Ip = BÀI 3. MẠCH ĐIỆN XOAY CHIỀU BA PHA.7,6 = 13,16 A

Câu hỏi 4: Quan sát Hình 3.8 và cho biết nguồn điện và các tải ba pha 1, 2, 3 được nối theo hình gì?

BÀI 3. MẠCH ĐIỆN XOAY CHIỀU BA PHA

Giải chi tiết:

Tải ba pha 1: Nối theo hình sao

Tải ba pha 2: Nối theo hình tam giác

Tải ba pha 3: Nối theo hình sao có dây trung tính

Câu hỏi 5: Cho nguồn điện xoay chiều ba pha, bốn dây có điện áp dây/pha là 380/220 V, 6 bóng đèn loại 60 W – 220 V và một máy bơm nước ba pha 2,2 kW – 380 V. Xác định cách nối các thiết bị với nguồn điện để chúng hoạt động bình thường trong mạch ba pha đối xứng và tính các thông số dây và pha của mạch điện.

Giải chi tiết:

Một cách phổ biến để kết nối các thiết bị trong mạch ba pha đối xứng có thể như sau:

  • Pha A: Kết nối 2 bóng đèn và máy bơm nước.
  • Pha B: Kết nối 2 bóng đèn.
  • Pha C: Kết nối 2 bóng đèn.