Lý 9 Bài 36: Truyền tải điện năng đi xa
Nội dung bài học dưới đây giúp các em nắm về truyền tải điện năng, khi truyền tải điện năng đi xa có xảy ra hao phí một phần điện năng không? Từ đó giải được các dạng bài tập từ dễ đến khó, nhằm giúp các em ôn tập và củng cố kiến thức. Chúc các em học tốt!
Mục lục nội dung
1. Tóm tắt lý thuyết
1.1. Sự hao phí điện năng trên đường dây tải điện
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.
1.2. Tính điện năng hao phí trên đường dây tải điện
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: Php= \(R.P^2 \over U^2\)
1.3. Cách làm giảm hao phí
-
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.
2. Bài tập minh họa
Câu 1: Tại sao lại phải xây dựng đường dây cao thế vừa tốn kém vừa nguy hiểm?
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.
Câu 2: Cùng một công suất P được tải đi trên cùng một dây dẫn. Hãy so sánh công suất hao phí khi dùng hiệu điện thế 500 000V với khi dùng hiệu điện thế 100000V.
Hướng dẫn giải:
Từ công thức Php = 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 Php tỉ lệ nghịch với U2)
3. Luyện tập
3.1. Bài tập tự luận
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
4. Kết luận
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
Tham khảo thêm
- doc Lý 9 Bài 21: Nam châm vĩnh cửu
- doc Lý 9 Bài 22: Tác dụng từ của dòng điện- Từ trường
- doc Lý 9 Bài 23: Từ phổ- Đường sức từ
- doc Lý 9 Bài 24: Từ trường của ống dây có dòng điện chạy qua
- doc Lý 9 Bài 25: Sự nhiễm từ của sắt, thép- Nam châm điện
- doc Lý 9 Bài 26: Ứng dụng của nam châm
- doc Lý 9 Bài 27: Lực điện từ
- doc Lý 9 Bài 28: Động cơ điện một chiều
- doc Lý 9 Bài 29: Thực hành: Chế tạo nam châm vĩnh cửu, nghiệm lại từ tính của ống dây có dòng điện
- doc Lý 9 Bài 30: Bài tập vận dụng quy tắc nắm tay phải và quy tắc bàn tay trái
- doc Lý 9 Bài 31: Hiện tượng cảm ứng điện từ
- doc Lý 9 Bài 32: Điều kiện xuất hiện dòng điện cảm ứng
- doc Lý 9 Bài 33: Dòng điện xoay chiều
- doc Lý 9 Bài 34: Máy phát điện xoay chiều
- doc Lý 9 Bài 35: Các tác dụng của dòng điện xoay chiều- Đo cường độ và hiệu điện thế xoay chiều
- doc Vật lý 9 Bài 37: Máy biến thế
- doc Vật lý 9 Bài 38: Thực hành: Vận hành máy phát điện và máy biến thế
- doc Lý 9 Bài 39: Tổng kết chương II Điện Từ Học