Trong quá trình truyền tải điện năng công suất hao phí trên đường dây tải điện
Xem toàn bộ tài liệu Lớp 9: tại đây Show
Giải Vở Bài Tập Vật Lí 9 – Bài 36: Truyền tải điện năng đi xa giúp HS giải bài tập, nâng cao khả năng tư duy trừu tượng, khái quát, cũng như định lượng trong việc hình thành các khái niệm và định luật vật lí: A – HỌC THEO SÁCH GIÁO KHOAI – SỰ HAO PHÍ ĐIỆN NĂNG TRÊN ĐƯỜNG DÂY TRUYỀN TẢI ĐIỆN 1. Tính điện năng hao phí trên đường dây truyền tải điện Lập công thức xác định công suất hao phí do tỏa nhiệt trên đường dây tải theo P , U, R: Php = (P2.R)/U2 Trong đó: R là điện trở dây dẫn (Ω) P là công suất điện (W) U hiệu điện thế đặt vào hai đầu đường dây (V) Php là công suất hao phí (W). 2. Cách làm giảm hao phí C1 Các cách làm giảm hao phí trên đường dây tải điện: Giảm điện trở R của đường dây tải hoặc tăng điện áp U giữa hai đầu đường dây truyền tải. C2 Làm giảm công suất hao phí bằng cách giảm điện trở của dây tải điện thì có bất lợi là tổn phí để tăng tiết diện S của dây còn lớn hơn giá trị điện năng bị hao phí vì: Qua công thức R = ρ(l/S), ta thấy muốn giảm điện trở thì phải tăng S, tức là dùng dây dẫn có tiết diện lớn. Khi đó thì dây có khối lượng lớn, đắt tiền, nặng, dễ gãy, phải có hệ thống cột điện lớn. C3 Nếu tăng hiệu điện thế ở hai đầu đường dây thì công suất hao phí sẽ giảm rất nhiều. Muốn vậy phải chế tạo máy tăng hiệu điện thế. Kết luận: II – VẬN DỤNG C4. Từ công thức Php = (P2.R)/U2 ta thấy khi hiệu điện thế U tăng 5 lần thì công suất hao phí giảm 52 = 25 lần. C5. Ta phải xây dựng đường dây cao thế tuy tốn kém, nguy hiểm nhưng tiết kiệm được rất nhiều điện năng hao phí trên đường dây truyền tải, bớt khó khăn vì dây dẫn quá to, nặng. I – BÀI TẬP TRONG SÁCH BÀI TẬP Câu 36.1 trang 101 VBT Vật Lí 9: Chọn A. Tăng 2 lần.Công suất hao phí do tỏa nhiệt trên đường dây tải điện là:  Như vậy ta thấy rằng Php tỷ lệ thuận với chiều dài l của đường dây. Do đó nếu đường dây tải diện dài gấp đôi thì công suất hao phí thì tỏa nhiệt sẽ tăng gấp đôi.
Câu 36.2 trang 101 VBT Vật Lí 9: Chọn B. Giảm 2 lầnTa thấy rằng Php tỷ lệ nghịch với tiết diện S của đường dây tải. Do đó nếu đường dây tải có tiết diện tăng gấp đôi thì công suất hao phí thì tỏa nhiệt sẽ giảm 2 lần. Câu 36.3 trang 101 VBT Vật Lí 9: Tăng hiệu điện thế giữa hai đầu dây lên hai lần sẽ có lợi hơn giảm vì công suất hao phí tỉ lệ nghịch với bình phương hiệu điện thế.Tức là: + Nếu giảm R của đường dây đi 2 lần thì công suất hao phí chỉ giảm được 2 lần + Nếu tăng U lên 2 lần thì công suất hao phí giảm 4 lần. Câu 36.4 trang 101 VBT Vật Lí 9:+ Muốn giảm hao phí phải tăng hiệu điện thế ở nơi phát lên, do đó phải đặt một máy biến thế (tăng thế) ở đầu đường dây tải điện + Ở nơi sử dụng điện, chỉ thường sử dụng hiệu điện thế 220V. Như vậy, phải có một máy biến thế thứ hai (hạ thế) đặt ở nơi sử dụng để giảm hiệu điện thế phù hợp với hiệu điện thế định mức của các thiết bị nơi tiêu thụ. Câu 36a trang 101 VBT Vật Lí 9: Từ ở hai đầu máy phát điện của một nhà máy điện có hiệu điện thế 2000V. Ở nơi tiêu dùng cách xa nhà máy, các dụng cụ tiêu thụ điện đều có hiệu điện thế đinh mức là 220V. Vì sao người ta không dùng máy hạ thế để hạ hiệu điện thế từ 2000V xuống 220V, mà lại dùng máy tăng thế để tăng hiệu điện thế lên 30000V rồi mới dùng máy hạ thế để giảm hiệu điện thế xuống còn 220V ?Lời giải: Vì khi tăng hiệu điện thế thì sẽ làm giảm công suất hao phí trong quá trình truyền tải điện năng đến nơi tiêu thụ. 1. Vận hành máy phát điện đơn giản – Vẽ sơ đồ thí nghiệm ở Hình 38.1 trong đó kí hiệu sơ đồ của máy phát điện là: C1. Khi máy quay càng nhanh thì hiệu điện thế ở hai đầu dây ra của máy càng lớn. Hiệu điện thế lớn nhất đạt được là 6V. C2. Khi đổi chiều quay của máy thì đèn vẫn sáng và vôn kế vẫn quay. 2. Vận hành máy biến thế – Vẽ sơ đồ thí nghiệm ở hình 38.2 trong đó kí hiệu sơ đồ của máy biến thế là:
BẢNG 1 C3. Quan hệ giữa số đo hiệu điện thế ở hai đầu cuộn dây cuả máy biến thế và số vòng của các cuộn dây: Số đo hiệu điện thế ở hai đầu cuộn dây của máy biến thế và số vòng của các cuộn dây có liên quan với nhau theo công thức: U1/U2 = n1/n2 Kết quả này phù hợp với kết quả thu được ở bài 37.
Điện năng muốn được truyền tải từ các nhà máy sản xuất điện tới nơi tiêu thụ cần sử dụng hệ thống đường dây tải điện. Và trong quá trình truyền tải điện này sẽ phát sinh ra sự hao phí điện năng. Vậy công thức hao phí là gì? Hãy cùng thuvienhoidap.net tìm câu trả lời cho câu hỏi thuộc chủ đề vật lí này. Khái niệm và công thức tính công suất hao phíCông suất hao phí là gì? Lượng điện năng bị hao phí do tỏa nhiệt trên đường truyền dây điện từ nơi sản xuất điện đến nơi tiêu thụ được gọi là công suất hao phí tỏa nhiệt. Công thức công suất hao phí là gì? Công thức hao phí hay còn gọi là công suất tỏa nhiệt được tính bằng công thức: P = RI2 Trong đó:
Công suất hao phí toả nhiệt là gì? Công suất hao phí do tỏa nhiệt trên đường dây tải điện tỉ lệ nghịch với bình phương hiệu điện thế đặt vào hai đầu đường dây. Php = R.P2 / U2 Trong đó:
Có mấy cách làm giảm công suất hao phí do tỏa nhiệt? Công suất hao phí phụ thuộc vào 2 yếu tố là điện trở R và hiệu điện thế U. Vì vậy sẽ có 2 cách để giảm công suất hao phí do tỏa nhiệt là giảm hiệu điện thế U hoặc tăng điện trở R. Nhưng cách hiệu quả nhất là tăng hiệu điện thế đặt vào hai đầu đường dây dẫn điện. Muốn giảm điện trở của dây dẫn thì phải dùng dây dẫn có kích thước như thế nào? Ta biết R = pl / S Chất làm dây dẫn đã chọn trước và chiều dài đường dây không thay đổi. Vì vậy phải tăng giá trị S, tức là dùng dây dẫn có tiết diện lớn, có khối lượng, trọng lượng lớn, đắt tiền, nặng, dễ gãy = > phải có hệ thống cột điện lớn. Nên tổng chi phí để tăng tiết diện S của dây còn tốn chi phí hơn giá trị điện năng bị hao phí. Nếu tăng hiệu điện thế ở hai đầu đường dây thì có lợi gì? Nếu tăng hiệu điện thế ở hai đầu đường dây dẫn thì công suất hao phí sẽ giảm đi rất nhiều vì công suất hao phí tỉ lệ nghịch với U2 ( hiệu điện thế ) Bài tập trắc nghiệm công suất hao phíBài tập 1: Chọn câu trả lời sai: Khi truyền tải một công suất điện P từ nơi sản xuất đến nơi tiêu thụ, để giảm hao phí trên đường dây do tỏa nhiệt ta có thể: A ) Tăng tiết diện dây truyền tải. B ) giảm chiều dài dây truyền tải. C ) Tăng hiệu điện thế trước khi truyền tải. D ) giảm hiệu điện thế trước khi truyền tải. Đáp án bài tập 1: Câu sai là câu D Bài tập 2: Chọn câu trả lời đúng nhất Khi truyền tải một công suất điện P từ nơi sản xuất đến nơi tiêu thụ, để giảm hao phí trên đường dây do tỏa nhiệt ta có thể: A ) Đặt ở đầu ra của nhà máy điện máy tăng thế. B ) Đặt ở đầu ra của nhà máy điện máy hạ thế. C ) Đặt ở nơi tiêu thụ máy hạ thế. D ) Đặt ở đầu ra của nhà máy điện máy tăng thế và ở nơi tiêu thụ máy hạ thế. Đáp án bài tập 2: Đáp án đúng là câu D Khi truyền tải một công suất điện P từ nơi sản xuất đến nơi tiêu thụ, để giảm hao phí trên đường dây do tỏa nhiệt ta có thể tăng hiệu điện thế trước khi truyền tải hoặc giảm hiệu điện thế trước khi đưa vào sử dụng. Câu 3: Chọn câu trả lời đúng Trên cùng một đường dây tải điện, nếu dùng máy biến thế để tăng hiệu điện thế ở hai đầu dây dẫn lên 100 lần thì công suất hao phí vì tỏa nhiệt trên đường dây sẽ: A ) Tăng 100 lần B) giảm 100 lần C ) Tăng 1000 lần, D ) giảm 1000 lần. Đáp án bài tập 3: Đáp án đúng là câu D Nếu dùng máy biến thế để tăng hiệu điện thế ở hai đầu dây dẫn lên 100 lần thì công suất hao phí vì tỏa nhiệt sẽ giảm đi 1000 lần. Câu 4: Chọn câu trả lời đúng Một nhà máy điện sinh ra một công suất 100000kW và cần truyền tải tới nơi tiêu thụ. Biết hiệu suất truyền tải là 90%, công suất hao phí trên đường truyền là: A ) 10000kW B) 1000kW C) 100kW D) 10kW Đáp án bài tập 4: Câu trả lời chính xác là đáp án A. |
