Lý 9 Bài 36: Truyền tải điện năng đi xa

Khi truyền tải điện năng đi xa bằng đường dây dẫn sẽ có một phần điện năng hao phí do hiện tượng tỏa nhiệt trên đường dây.

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.

Công thức: P_hp= \(R.P^2 \over U^2\)

• Để giảm hao phí điện năng do tỏa nhiệt trên đường dây tải điện thì tốt nhất là tăng hiệu điện thế đặt vào hai đầu đường dây

• Đường dây tải điện Bắc-Nam của nước ta có hiệu điện thế 500000V, bởi vậy chúng ta không nên đến gần đường dây vì rất nguy hiểm

Chú ý:

Có loại máy biến thế chỉ gồm một cuộn dây được gọi là máy biến thế tự ngẫu. Cuộn dây của loại máy này có nhiều đầu ra. Tùy thuộc vào nguồn điện và tải tiêu thụ nối với những đầu nào của cuộn dây mà máy có tác dụng tăng thế hoặc hạ thế. Ở hình vẽ nếu nguồn điện nối vào A, B còn tải tiêu thụ nối vào A, C thì máy có tác dụng hạ thế và ngược lại.

Hướng dẫn giải:

Phải xây dựng đường dây cao thế vì để giảm hao phí khi truyền tải điện năng bằng dây dẫn, nếu không xây dựng đường dây cao thế thì phải làm dây dẫn có kích thước lớn  và điện trở suất nhỏ, gây tốn kém kinh tế.

Hướng dẫn giải:

Từ công thức P_hp = R.P²/U² ta thấy rằng, nếu hiệu điện thế tăng 500000/100000 = 5 lần thì công suất hao phí giảm được 5² = 25 lần (vì P_hp tỉ lệ nghịch với U²)

Câu 1: Viết biểu thức tính công suất hao phí (công suất tỏa nhiệt)

Câu 2: Người ta cần truyền một công suất điện 200 kW từ nguồn điện có hiệu điện thế 5000V trên đường dây có điện trở tổng cộng là 20Ω . Độ giảm thế trên đường dây truyền tải là bao nhiêu?

Câu 3: Người ta truyền tải một công suất điện P bằng một đường dây dẫn có điện trở 5Ω thì công suất hao phí trên đường dây truyền tải điện là 0,5 kW. Hiệu điện thế giữa hai đầu dây tải điện là 10 kV. Công suất điện P bằng bao nhiêu?

Câu 4: Trên cùng một đường dây tải đi một công suất điện xác định dưới một hiệu điện thế xác định, nếu dùng dây dẫn có đường kính tiết diện giảm đi một nửa thì công suất hao phí vì toả nhiệt sẽ thay đổi như thế nào?

3.2. Bài tập trắc nghiệm

Câu 1: Tại sao biện pháp giảm điện trở của đường dây tải điện lại tốn kém?

A. Giảm R của dây tải điện thì phải tăng tiết diện dây dẫn tức là phải dùng dây có kích thước lớn dẫn đến trụ cột chống đỡ dây cũng phải lớn nên gây tốn kém.

B. Giảm R của dây tải điện thì phải giảm tiết diện dây dẫn tức là phải dùng dây có kích thước lớn dẫn đến trụ cột chống đỡ dây cũng phải lớn nên gây tốn kém.

C. Giảm R của dây tải điện thì phải tăng tiết diện dây dẫn tức là phải dùng dây có kích thước nhỏ dẫn đến trụ cột chống đỡ dây cũng phải lớn nên gây tốn kém.

D. Giảm R của dây tải điện thì phải giảm tiết diện dây dẫn tức là phải dùng dây có kích thước nhỏ dẫn đến trụ cột chống đỡ dây cũng phải nhỏ nên gây tốn kém.

Câu 2: Khi truyền tải điện năng đi xa bằng đường dây dẫn

A. Toàn bộ điện năng ở nơi cấp sẽ truyền đến nơi tiêu thụ.

B. Có một phần điện năng hao phí do hiện tượng tỏa nhiệt trên đường dây.

C. Hiệu suất truyền tải là 100%.

D. Không có hao phí do tỏa nhiệt trên đường dây.

Câu 3: Phương án làm giảm hao phí hữu hiệu nhất là:

A. Tăng tiết diện dây dẫn

B. Chọn dây dẫn có điện trở suất nhỏ

C. Tăng hiệu điện thế

D. Giảm tiết diện dây dẫn

Câu 4: Yrên một đường dây tải đi một công suất điện xác định dưới hiệu điện thế 100000V. Phải dùng hiệu điện thế ở hai đầu dây này là bao nhiêu để công suất hao phí giảm đi hai lần?

A. 200 000V

B. 400 000V

C. 141 421V

D. 50 000V

Qua bài này, các em sẽ được làm quen với các kiến thức liên quan đến Truyền tải điện năng đi xa cùng với các bài tập liên quan theo nhiều cấp độ từ dễ đến khó…, các em cần phải nắm được: 

• Sự hao phí điện năng trên đường dây tải điện. Cách làm giảm hao phí
• Tính điện năng hao phí trên đường dây tải điện