Chúng ta cùng xem xét bài toán sau đây:
Với n1, n2 lần lượt là số vòng dây cuộn sơ cấp và cuộn thứ cấp; U1, U2 là hiệu điện thế giữa hai đầu dây cuộn sơ cấp và cuộn thứ cấp của một máy biến thế. Trong các biểu thức sau, biểu thức nào đúng?
A: U1/U2 = n1 – n2
B: U1.n1 = U2.n2
C: U1/U2 = n1/n2
D: U1/U2 = n1.n2

Bây giờ, chúng ta sẽ cùng nhau đi vào phần giải chi tiết từng bước một nhé!

Bước 1: Phân tích đề bài và xác định kiến thức cần áp dụng
Đề bài cho chúng ta các đại lượng liên quan đến máy biến thế: số vòng dây của cuộn sơ cấp (n1), số vòng dây của cuộn thứ cấp (n2), hiệu điện thế giữa hai đầu cuộn sơ cấp (U1) và hiệu điện thế giữa hai đầu cuộn thứ cấp (U2). Yêu cầu của bài toán là tìm ra biểu thức đúng liên hệ giữa các đại lượng này.
Kiến thức cần áp dụng ở đây chính là định luật cảm ứng điện từ đối với máy biến thế lý tưởng.

Bước 2: Nhớ lại và phát biểu công thức liên hệ giữa các đại lượng trong máy biến thế lý tưởng
Đối với một máy biến thế lý tưởng, hiệu điện thế giữa hai đầu cuộn sơ cấp và cuộn thứ cấp tỉ lệ thuận với số vòng dây của mỗi cuộn. Công thức biểu diễn mối liên hệ này là:
\[ \frac{U1}{U2} = \frac{n1}{n2} \]
Ở đây:
* U1 là hiệu điện thế hiệu dụng ở cuộn sơ cấp.
* U2 là hiệu điện thế hiệu dụng ở cuộn thứ cấp.
* n1 là số vòng dây của cuộn sơ cấp.
* n2 là số vòng dây của cuộn thứ cấp.

Giải thích: Công thức này xuất phát từ nguyên lý hoạt động của máy biến thế. Khi dòng điện xoay chiều chạy qua cuộn sơ cấp, nó tạo ra một từ trường biến thiên. Từ trường này xuyên qua cuộn thứ cấp và cảm ứng ra một suất điện động xoay chiều, tức là hiệu điện thế ở hai đầu cuộn thứ cấp. Mức độ tăng hay giảm điện áp phụ thuộc vào tỉ lệ số vòng dây giữa hai cuộn. Nếu cuộn thứ cấp có nhiều vòng hơn cuộn sơ cấp (n2 > n1), thì hiệu điện thế ở cuộn thứ cấp sẽ lớn hơn (U2 > U1), máy biến thế này có tác dụng tăng thế. Ngược lại, nếu cuộn thứ cấp có ít vòng hơn cuộn sơ cấp (n2 < n1), thì hiệu điện thế ở cuộn thứ cấp sẽ nhỏ hơn (U2 < U1), máy biến thế này có tác dụng hạ thế.

Bước 3: So sánh công thức vừa nêu với các phương án đề bài đưa ra
Bây giờ, chúng ta sẽ lần lượt so sánh công thức đúng mà chúng ta đã nhớ với các phương án A, B, C, D:
* Phương án A: U1/U2 = n1 – n2. Biểu thức này thể hiện sự sai khác giữa số vòng dây, không phải tỉ lệ, nên đây là phương án sai.
* Phương án B: U1.n1 = U2.n2. Nếu chuyển vế của biểu thức này, ta sẽ được U1/U2 = n2/n1. So với công thức đúng là U1/U2 = n1/n2, phương án này sai.
* Phương án C: U1/U2 = n1/n2. Biểu thức này hoàn toàn trùng khớp với công thức đúng về mối liên hệ giữa hiệu điện thế và số vòng dây trong máy biến thế lý tưởng.
* Phương án D: U1/U2 = n1.n2. Biểu thức này thể hiện tích của số vòng dây, không phải tỉ lệ, nên đây là phương án sai.

Bước 4: Kết luận
Dựa trên quá trình phân tích và so sánh, chúng ta thấy rằng phương án C là biểu thức đúng.

Vậy đáp án đúng là C.

Chúc các em luôn học tốt môn Vật lý! Nếu có bất kỳ thắc mắc nào, đừng ngần ngại hỏi thầy nhé.