Máy biến áp là một thiết bị hoạt động theo nguyên lí cảm ứng điện từ nhằm thay đổi điện áp xoay chiều nhưng vẫn giữ nguyên tần số. Máy biến áp đóng vai trò rất quan trọng trong hệ thống truyền tải và phân phối điện năng. Cụ thể, để tối ưu hiệu suất của quá trình truyền tải điện năng đi xa và giảm thiểu hao phí trong quá trình này, việc sử dụng dòng điện xoay chiều với điện áp cao là cần thiết. Trước khi được truyền đi, điện áp cần được tăng lên thông qua máy tăng áp. Khi đến nơi tiêu thụ như khu công nghiệp hoặc khu dân cư, điện áp được hạ xuống thông qua máy hạ áp để phù hợp với nhu cầu sử dụng.

Cấu tạo máy biến áp gồm hai bộ phận chính (Hình 13.2): lõi thép và dây quấn. Lõi thép được chế tạo bởi vật liệu dẫn từ tốt, gồm nhiều lá thép ghép cách điện với nhau. Dây quấn thường làm bằng đồng hoặc nhôm, bên ngoài có bọc cách điện.

Nối cuộn dây sơ cấp của máy biến áp vào một điện áp xoay chiều u₁ = U₁cos(wt + j_u1) thì trong cuộn sơ cấp sẽ xuất hiện dòng điện sơ cấp i₁ = I₁cos(wt + j_i1) và sinh ra từ thông F(t) = Fcos(wt+j), từ thông này xuyên qua đồng thời cả hai dây quấn sơ cấp N₁ và thứ cấp N₂. Theo định luật Faraday, chứng minh rằng, suất điện động xoay chiều xuất hiện trong dây quấn thứ cấp có cùng tần số với điện áp xoay chiều đặt vào hai đầu cuộn dây sơ cấp.

Hiện tượng lưu ảnh của mắt là hiện tượng mà cảm giác về ánh sáng của mắt vẫn được não ghi nhận dù ánh sáng không còn truyền vào mắt nữa. Thời gian lưu ảnh trung bình của mắt người vào khoảng 0,1 s. Thông số này rất quan trọng để các kĩ sư thiết kế tần số của mạng điện xoay chiều dùng trong thắp sáng.

Một đèn cần điện áp có độ lớn tối thiểu là 100 V để phát sáng, được đặt vào điện áp xoay chiều có giá trị hiệu dụng là 220 V. Hãy xác định tần số tối thiểu của điện áp để mắt người không cảm thấy đèn chớp nháy liên tục, làm ảnh hưởng đến sức khoẻ của mắt người.

Một khung dây dẫn có diện tích 50 cm² gồm 500 vòng dây quay đều với tốc độ 2 000 vòng/phút trong một từ trường đều $\stackrel{\rightharpoonup }{B}$ có phương vuông góc với trục quay của khung và có độ lớn cảm ứng từ 0,02 T. Xem khung dây như một điện trở thuần có điện trở 50 W. Hãy tính nhiệt lượng toả ra trên khung dây trong 10 phút.

Cường độ dòng điện xoay chiều qua một đoạn mạch có biểu thức i = I₀ cos(100pt + j). Trong một giây dòng điện có độ lớn bằng không bao nhiêu lần?

Đặt điện áp xoay chiều có biểu thức $u=220\sqrt{2}\cos \left(100\mathrm{\pi t}\right)$ (V) vào một đoạn mạch chứa các linh kiện điện tử. Biểu thức cường độ dòng điện $i=5\cos \left(100\mathrm{\pi t}+\frac{\mathrm{\pi }}{12}\right)$ (A). Tính độ lệch pha giữa điện áp và cường độ dòng điện.

Trong mạch điện xoay chiều, điện áp giữa hai đầu đoạn mạch và cường độ dòng điện trong mạch biến thiên điều hoà theo thời gian. Liên hệ giữa pha điện áp và pha của dòng điện

A. luôn luôn cùng pha với nhau.                    

B. luôn luôn ngược pha với nhau.

C. hiệu số pha không đổi theo thời gian.           

D. luôn luôn vuông pha với nhau.

Một điện áp xoay chiều được đặt vào hai đầu của một điện trở có giá trị 100 W. Nhiệt lượng mà điện trở toả ra trong 5 phút là 3 600 J. Điện áp cực đại có giá trị là bao nhiêu?

Chọn cụm từ đúng để điền vào chỗ trống: Cường độ dòng điện của một dòng điện không đổi bằng với ... của một dòng điện xoay chiều khi hai dòng điện đi qua hai điện trở giống nhau và nhiệt lượng toả ra trong khoảng thời gian dài là bằng nhau.

A. cường độ dòng điện trung bình.                 

B. cường độ dòng điện cực đại.

C. cường độ dòng điện hiệu dụng.                    

D. cường độ dòng điện định mức.