Trang trước Trang sau
Học sinh cần nhớ và nắm được công thức tính hao phí do quá trình truyền tải
Bạn đang đọc: Biện pháp giảm hao phí trên đường truyền tải điện năng đi xa
1. Truyền tải điện năng
– Khi truyền tải điện năng đi xa bằng đường dây dẫn sẽ có một phần điện năng hao phí do hiện tượng kỳ lạ tỏa nhiệt trên đường dây .
– Công suất hao phí do tỏa nhiệt trên đường dây dẫn tỉ lệ nghịch với bình phương hiệu điện thế đặt vào hai đầu dây dẫn
Quảng cáo
2. Giảm hao phí truyển tải
Để giảm hao phí trên đường dây truyền tải điện năng đi xa ta có các giải pháp sau : + Tăng tiết diện dây dẫn [ tốn kém ] + Chọn dây có điện trở suất nhỏ [ tốn kém ] + Tăng hiệu điện thế [ thường dùng ]
Khi truyền tải điện năng đi xa giải pháp làm giảm hao phí hữu hiệu nhất là tăng hiệu điện thế đặt vào hai đầu dây dẫn bằng các máy biến thế .
Ví dụ 1 : Cùng một công suất điện được tải đi trên cùng một dây dẫn. Công suất hao phí khi hiệu điện thế truyền tải là 10kV so với khi dùng hiệu điện thế 50kV là:
A. Lớn hơn 5 lần . B. Lớn hơn 25 lần . C. Nhỏ hơn 25 lần .
D. Nhỏ hơn 5 lần .
Quảng cáo
Hướng dẫn giải:
Đáp án B Áp dụng công thức
Hiệu điện thế truyền tải nhỏ hơn 5 lần nên hiệu suất hao phí lớn hơn 25 lần
Ví dụ 2 : Để truyền đi một công suất điện, nếu đường dây tải điện dài gấp ba thì công suất hao phí vì tỏa nhiệt tăng hay giảm bao nhiêu lần?
Hướng dẫn giải:
Tăng 3 lần .
Khi đường dây truyền tải dài gấp 3 lần thì điện trở dây dẫn cũng tăng lên 3 lần. Do đó hao phí tỏa nhiệt trên đường dây truyền tải cũng tăng lên 3 lần .
Ví dụ 3 : Đường dây tải điện dài 100km, truyền đi một dòng điện có công suất 6MW và hiệu điện thế truyền tải là 10kV. Dây dẫn bằng đồng, cứ 1km có điện trở là 0,3. Tính công suất hao phí trên đường dây?
Quảng cáo
Hướng dẫn giải:
Đổi : 6MW = 6000000W, 10 kV = 10000V Điện trở trên toàn dây dẫn là : 100.0,3 = 30 Áp dụng công thức Công suất hao phí trên đường dây là :
Đs : 10800000W
Câu 1: Để truyền đi cùng một công suất điện, nếu đường dây tải điện được rút ngắn đi hai lần thì công suất hao phí vì toả nhiệt sẽ:
A. Giảm 2 lần B. Tăng 2 lần C. Giảm 4 lần D. Tăng 4 lần
Hiển thị đáp án
Đáp án A Khi đường dây truyền tải được rút ngắn đi 2 lần thì điện trở dây dẫn cũng giảm đi 2 lần . Dựa vào công thức tính hiệu suất hao phíhao phí tỏa nhiệt trên đường dây truyền tải cũng giảm đi lần .
Câu 2: Khi truyền đi cùng một công suất điện đi xa, muốn giảm công suất hao phí vì toả nhiệt, người ta hay dùng cách nào trong các cách dưới đây?
A. Giảm điện trở của đường dây
B. Giảm hiệu điện thế truyền tải
Xem thêm: Cách làm kem chuối thơm bùi, mát lạnh đơn giản tại nhà
C. Tăng hiệu điện thế truyền tải D. Tăng điện trở của đường dây
Hiển thị đáp án
Đáp án CĐể giảm hao phí do tỏa nhiệt khi truyền tải điện năng đi xa thì tăng hiệu điện thế truyền tải là cách đơn thuần và hiệu suất cao nhất. Vì vậy khi muốn giảm hao phí truyền tải thì người ta hay sử dụng cách này
Câu 3: Người ta cần truyền tải điện năng từ nhà máy điện đến khu dân cư. Ban đầu công suất điện là 100kW, nhưng sau đó do nhu cầu cần sử dụng nên công suất điện truyền đi tăng lên thành 200kW. Hao phí do trong quá trình truyền tải thay đổi như thế nào?
A. Tăng lên 2 lần B. Tăng lên 4 lần C. Giảm đi 2 lần D. Giảm đi 4 lần
Hiển thị đáp án
Đáp án B Dựa vào công thức tính hiệu suất hao phíTa thấy khi hiệu suất truyền tải tăng lên 2 lần thì hao phí truyền tải tăng lên 4 lần
Câu 4: Để truyền đi cùng một công suất điện, nếu đường dây tải điện tăng lên hai lần, công suất điện tăng lên 2 lần thì công suất hao phí vì toả nhiệt sẽ:
A. Tăng lên 2 lần B. Tăng lên 4 lần C. Tăng lên 8 lần D. Tăng lên 16 lần
Hiển thị đáp án
Đáp án C Dựa vào công thức tính hiệu suất hao phíkhi hiệu suất truyền tải tăng lên 2, điện trở dây dẫn tăng lên 2 lần lần thì hao phí truyền tải tăng lên 8 lần
Câu 5: Khi truyền tải điện năng từ nhà máy điện đến nơi tiêu thụ người ta tính được công suất hao phí do truyền tải là 10kW. Nhưng do nhu cầu thay đổi nên người ta phải năng công suất dòng điện lên 2 lần. Muốn cho hao phí do truyền tải vẫn là 10kW thì người ta phải
A. tăng tiết diện dây dẫn lên 2 lần B. giảm tiết diện dây dẫn đi 2 lần C. tăng hiệu điện thế truyền tải lên 1,41 lần D. tăng hiệu điện thế truyển tải lên 2 lần
Hiển thị đáp án
Đáp án DKhi hiệu suất P tăng lên 2 lần và hiệu điện thế truyền tải U tăng lên 2 lần thì hiệu suất hao phí không đổi khác .
Câu 6 : Dựa vào công thức tính công suất hao phí do tỏa nhiệt trong quá trình truyền tải điện năng, em hãy nêu 2 biện pháp có thể áp dụng để giảm công suất hao phí khi truyền tải một công suất điện xác định?
Hiển thị đáp án Biện pháp thứ nhất : Tăng hiệu điện thế truyền tải
Biện pháp thứ hai : giảm điện trở dây dẫn [ tăng tiết diện dây dẫn, giảm chiều dài, dùng vật tư dẫn điện tốt ]
Câu 7 : Đường dây tải điện từ nhà máy thủy điện đến nơi tiêu thụ dài 120km. Dây dẫn được làm bằng đồng, cứ 1km có R = 0,4. Người ta đo được cường độ dòng điện trên dây dẫn là 200A. Tính công suất hao phí trên đường dây?
Hiển thị đáp án Điện trở dây dẫn là : 120.0,4 = 48 [ ] Công suất hao phí trên đường dây là : Php = R.I 2 = 48.2002 = 1920000 [ W ]
Đs : 1920000W
Câu 8 : Người ta cần truyền một công suất điện 100kW dưới một hiệu điện thế hiệu dụng 5kV đi xa. Trong quá trình truyền tải người ta đo được công suất hao phí trên đường dây là 10kW. Điện trở của dây dẫn là bao nhiêu?
Hiển thị đáp án
Đổi 100 kW = 100000W ; 10 kW = 10000W ; 5 kV = 5000V
Áp dụng công thức
Điện trở dây dẫn là
Câu 9 : Người ta truyền tải dòng điện xoay chiều từ trạm phát điện cách nơi tiêu thu 15km bằng dây dẫn kim loại có điên trở suất p = 4.10-7 m, tiết diện 0,5cm2. Điện áp và công suất ở trạm là 10kV và 600kW. Tính công suất tỏa nhiệt trên đường dây trong quá trình truyền tải điện năng.
Hiển thị đáp án Đổi 15 km = 15000 m ; 10 kV = 10000V ; 600 kW = 600000W ; 0,5 cm2 = 0,5. 10-4 mét vuông Điện trở toàn dây dẫn là :
Đs : 432000W
Câu 10 : Người ta cần truyền một công suất 5MW từ nhà máy điện đến nơi tiêu thụ cách nhau 40km. Hiệu điện thế hiệu tại nhà máy điện là U =100kV. Tính công suất hao phí do tỏa nhiệt trên đường dây và công suất điện tại nơi tiêu thụ? Biết điện trở suất của dây tải điện là 1.10-8m, dây có tiết diện là 0,5cm2
Hiển thị đáp án Đổi 5MW = 5000000W ; 40 km = 40000 m ; 100 kV = 100000V ; 0,5 cm2 = 0,5. 10-4 mét vuông Điện trở toàn dây dẫn là :
Xem thêm các loạt bài Để học tốt Vật Lí lớp 9 hay khác :
Giới thiệu kênh Youtube Tôi
Xem thêm: 5 Cách làm bánh bao ngon đơn giản tại nhà ăn mùa nào cũng thích
Trang trước Trang sau
Video liên quan
Công thức tính công suất hao phí? Là công thức giúp bạn biết được công suất toả nhiệt. Khi quá trình vận hành một phần nhiệt làm dây dẫn nóng lên và làm cho điện trở thay đổi.
Bạn đang xem: Cách làm giảm công suất hao phí
Công thức: Php = [R.P2]/ U2
Trong đó:
Php là công suất hao phí
P là công suất
R là điện trở dòng điện
U là hiệu điện thế
Công suất hao phí là gì?
Công suất hao phí là công suất toả nhiệt trong quá trình vận hành của một phần nhiệt làm dây nóng lên và làm thay đổi điện trở.
Hao phí điện năng trên đường truyền
Tại sao có hao phí?
Truyền tải điện năng bằng dây dẫn nên dây có điện trở
Dòng điện chạy trong dây dẫn sẽ làm dây dẫn tỏa nhiệt
Hao phí trên đường truyền là hao phí tỏa nhiệt trên đường dây
Tính điện năng hao phí
Mỗi máy phát điện, nhà máy điện có công suất P xác định: P = U.I
Công suất hao phí do tỏa nhiệt trên đường dây
Như vậy, công suất hao phí do tỏa nhiệt trên đường truyền tỉ lệ với bình phương công suất cần truyền và điện trở của dây dẫn, tỉ lệ nghịch với hiệu điện thế đặt vào hai đầu dây.
Cách làm giảm hao phí
Từ công thức: để giảm công suất hao phí có hai phương án là giảm R hoặc tăng U
Giảm R
Vì công thức tính điện trở nên trên đường truyền chiều dài l của dây dẫn là xác định. Do đó, để giảm R thì có thể:
Giảm r bằng cách sử dụng dây dẫn có khả năng dẫn điện tốt hơn Þ tăng giá thành chế tạo
Tăng S bằng cách sử dụng dây to hơn Þ tăng khối lượng dây và cột đỡ Þ tăng giá thành chế tạo
Như vậy, khi giảm R đi k lần thì Php giảm k lần
Tăng U
Theo công thức khi tăng U lên k lần thì Php giảm k2 lần
Vì vậy hiệu quả giảm hao phí sẽ tốt hơn so với phương án giảm R, do đó cần chế tạo ra thiết bị có thể tăng U – gọi là máy tăng thế.
Xem thêm: Hướng Dẫn Sử Dụng Micropipet Te Đúng Cách, Các Bước Thao Tác Với Micropipet Và Một Số Lưu Ý
Căn cứ vào các phân tích ở trên thì phương án tăng U có nhiều ưu điểm hơn
Phương án truyền tải điện năng đi xa
Phương án
Tăng hiệu điện thế trước khi truyền tải bằng máy tăng thế
Xây dựng hệ thống đường dây điện cao thế [110kV-500kV], trung thế [11kV-35kV], hạ thế [220V-380V] gồm: cột điện, dây dẫn, ….
Ưu điểm:
Giảm hao phí trên đường truyền, đáp ứng yêu cầu truyền tải điện năng
Nhược điểm:
Khi sử dụng hệ thống điện cao thế, trung thế cần tuân thủ nghiêm các quy định an toàn tránh gây mất an toàn về điện
Điện trở công suất
Điện trở của mạch điện sẽ tạo ra một lượng nhiệt năng lớn, chúng được cấu tạo từ các vật liệu chịu nhiệt. Điện trở này thường có công suất 1W, 2W, 5W hoặc 10W.
Cách tính công suất tiêu thụ của điện trở như sau: P = U.I = U2/R = I2.R
Dựa vào công thức tính toán trên ta có thể thấy rằng công suất tiêu thụ của điện trở phụ thuộc vào dòng điện đi qua điện trở và điện áp trên hai đầu điện trở. Công suất này có thể tính được trước khi lắp điện trở vào mạch và người dùng nên chú ý công suất của điện trở trước khi mắc mạch điện.
Công suất hao phí chính là công suất tỏa nhiệt, trong quá trình vận hành một phần nhiệt làm dây dẫn nóng lên và làm cho điện trở thay đổi.