Phân phối và truyền tải điện năng là một bài toán cực kỳ quan trọng đối với mỗi quốc gia. Trong bài toán đó, có một vấn đề được đặt ra là giảm tối đa hao phí điện năng trên đường dây truyền tải, đó cũng chính là nội dung của bài học ngày hôm nay, mời các em cùng tìm hiểu bài 16: Truyền tải điện năng. Máy biến áp
Công suất phát đi từ nhà máy phát điện: P = UI
Công suất hao phí do tỏa nhiệt trên đường dây tải: \(\Delta P=I^2.r= \frac{r.P^2}{U^2 }=P^2.\frac{r}{U^2}\)
Với công suất phát P xác định để giảm ΔP ta phải giảm r hoặc tăng U
Biện pháp giảm r có những hạn chế: Vì \(r=\rho\frac{l}{s}\) nên để giảm ta phải dùng các loại dây có điện trở suất nhỏ như bạc, dây siêu dẫn, ... với giá thành quá cao hoặc tăng tiết diện S, mà tăng tiết diện S thì tốn kim loại và phải xây cột điện lớn nên không kinh tế.
Trái lại, biện pháp tăng U có hiệu quả rỏ rệt: Tăng U lên n lần thì \(P_{hp}\) giảm \(n^2\) lần
Máy biến áp là những thiết bị có khả năng biến đổi điện áp xoay chiều, nhưng không làm thay đổi tần số.
Cấu tạo:
Bộ phận chính là một lỏi biến áp hình khung bằng sắt non có pha silic cùng với hai cuộn dây có điện trở nhỏ và độ tự cảm lớn quấn trên lỏi biến áp.
Cuộn thứ nhất có \(N_1\) vòng nối vào nguồn phát điện gọi là cuộn sơ cấp.
Cuộn thứ 2 có \(N_2\) vòng nối ra các cơ sở tiêu thụ điện năng gọi là cuộn thứ cấp.
Nguyên tắc hoạt động:
Dựa vào hiện tượng cảm ứng điện từ.
Nối hai đầu cuộn sơ cấp vào nguồn phát điện xoay chiều, dòng điện xoay chiều chạy trong cuộn sơ cấp tạo ra từ trường biến thiên trong lỏi biến áp.
Từ thông biến thiên của từ trường đó qua cuộn thứ cấp gây ra suất điện động cảm ứng trong cuộn thứ cấp.
Cuộn thứ cấp để hở ( \(I_2=0\), máy biến áp ở chế độ không tải)
Thay đổi các số vòng \(N_1;N_2\), đo các điện áp \(U_1;U_2\) ta thấy: \(\frac{U_2}{U_1}=\frac{N_2}{N_1}\)
Nếu \(N_2> N_1\) thì \(U_2> U_1\): Máy tăng áp.
Nếu \(N_2< N_1\) thì \(U_2< U_1\): Máy hạ áp.
Cuộn thứ cấp nối với tải tiêu thụ ( \(I_2\neq 0\), máy biến áp ở chế độ có tải):
Nếu hao phí điện năng trong máy biến áp không đáng kể (máy biến áp làm việc trong điều kiện lí tưởng) thì công suất của dòng điện trong mạch sơ cấp và trong mạch thứ cấp có thể coi bằng nhau.
\(U_1.I_1=U_2.I_2\)
Do đó: \(\frac{I_1}{I_2}= \frac{U_2}{U_1}=\frac{N_2}{N_1}\)
Thay đổi điện áp của dòng điện xoay chiều đến các giá trị thích hợp.
Sử dụng trong việc truyền tải điện năng để giảm hao phí trên đường dây truyền tải
Sơ đồ truyền tải điện năng
Sử dụng trong máy hàn điện nấu chảy kim loại.
Một máy biến áp, cuộn sơ cấp có 500 vòng dây, cuộn thứ cấp có 50 vòng dây. Điện áp hiệu dụng ở hai đầu cuộn sơ cấp là 100V. Hiệu suất của máy biến áp là 95%. Mạch thứ cấp là một bóng đèn dây tóc tiêu thụ công suất 25W. Cường độ dòng điện qua đèn bằng bao nhiêu?
Ta có: \(\frac{U_2}{U_1}=\frac{N_2}{N_1}=\frac{50}{500}\Rightarrow U_2=10(V)\)
Do mạch thứ cấp là một bóng đèn như điện trở nên \(cos\varphi _2=1\)
Dó đó \(I_2=\frac{P_2}{U_2}=2,5(A)\)
Điện năng từ một trạm phát điện được đưa đến một khu tái định cư bằng dây truyền tải một pha. Cho biết nếu điện áp tải là U thì cung cấp điện năng đủ cho 120 hộ. Nếu là 2U thì cung cấp điện năng đủ cho 144 hộ. Chỉ tính hao phí trên đường dây, công suất tiêo thụ các hộ bằng nhau, P trạm phát không đổi. hệ số công suất (cosφ) không đổi . Nếu điện áp truyền đi là 4U thì trạm phát cung cấp đủ diện năng cho bao nhiêu hộ?
Gọi \(P_0\) là công suất tiêu thụ của một hộ dân.
P là công suất nguồn phát.
\(P_{hp}\) là công suất hao phí trên đường dây tải điện.
Ta có \(P_{hp}\) tỉ lệ nghịch với bình phương của điện áp.
Như vậy, ta có:
\(120P_0=P-P_{hp}\) và \(144P_0=P-\frac{P_{hp}}{4}\)
→ \(P_{hp}=32P_0;P=152P_0\)
Với điện áp là 4U thì số hộ dân được cung cấp đủ điện là: \(\frac{P-\frac{P_{hp}}{16}}{P_0}=150\)
Một máy biến thế lõi đối xứng gồm ba nhánh có tiết diện bằng nhau, hai nhánh được cuốn hai cuộn dây. Khi mắc một hiệu điện thế xoay chiều vào một cuộn dây thì các đường sức từ do nó sinh ra không bị thoát ra ngoài và được chia đều cho hai nhánh còn lại. Khi mắc cuộn một vào một hiệu điện thế xoay chiều có giá trị hiệu dụng là 240V thì cuộn hai đẻ hở có hiệu điện thế \(U_2\). Hỏi khi mắc vào cuộn hai một hiệu điện thế xoay chiều có hiệu điện thế \(U_2\) thì ở cuộn một để hở có hiệu điện thế là bao nhiêu?
Ta có: \(\varphi _2=\frac{\varphi _1}{2}\Rightarrow \frac{U_1}{U_2}=\frac{\varphi _1'.N_1}{\varphi _2'.N_2}=\frac{2N_1}{N_2}\)
\(\varphi _3=\frac{\varphi _4}{2}\Rightarrow \frac{U_3}{U_4}=\frac{\varphi _3'.N_1}{\varphi _4'.N_2}=\frac{N_1}{2N_2}\)
⇒ \(U_3=\frac{U_1}{4}=60(V)\)
Qua bài này, các em sẽ được làm quen với các kiến thức hoàn toàn mới liên quan đến Truyền tải điện năng và máy biến áp, các em cần phải nắm được :
Khái niệm của truyền tải điện năng
Cấu tạo và nguyên tắc hoạt động của máy biến áp.
Những ứng dụng vô cùng quan trọng của máy biến áp trong cuộc sống hàng ngày của chúng ta.
Các em có thể hệ thống lại nội dung kiến thức đã học được thông qua bài kiểm tra Trắc nghiệm Vật lý 12 Bài 16 cực hay có đáp án và lời giải chi tiết.
Một máy tăng áp có cuộn thứ cấp mắc với điện trở thuần, cuộn sơ cấp mắc với nguồn điện xoay chiều. Tần số dòng điện trong cuộn thứ cấp
Một máy biến thế lõi đối xứng gồm ba nhánh có tiết diện bằng nhau, hai nhánh được cuốn hai cuộn dây. Khi mắc một hiệu điện thế xoay chiều vào một cuộn dây thì các đường sức từ do nó sinh ra không bị thoát ra ngoài và được chia đều cho hai nhánh còn lại. Khi mắc cuộn một vào một hiệu điện thế xoay chiều có giá trị hiệu dụng là 240V thì cuộn hai đẻ hở có hiệu điện thế \(U_2\). Hỏi khi mắc vào cuộn hai một hiệu điện thế xoay chiều có hiệu điện thế \(U_2\) thì ở cuộn một để hở có hiệu điện thế là bao nhiêu?
Đặt điện áp xoay chiều có giá trị hiệu dụng không đổi vào hai đầu cuộn sơ cấp của một máy biến áp lí tưởng, cuộn thứ cấp của máy được nối với biến trở R bằng dây dẫn điện có điện trở không đổi R0 . Gọi cường độ dòng điện hiệu dụng qua cuộn sơ cấp là I, điện áp hiệu dụng ở hai đầu biến trở là U. Khi giá trị R tăng thì:
Câu 4-10: Mời các em đăng nhập xem tiếp nội dung và thi thử Online để củng cố kiến thức về bài học này nhé!
Các em có thể xem thêm phần hướng dẫn Giải bài tập Vật lý 12 Bài 16để giúp các em nắm vững bài học và các phương pháp giải bài tập.
Bài tập 1 trang 91 SGK Vật lý 12
Bài tập 2 trang 91 SGK Vật lý 12
Bài tập 3 trang 91 SGK Vật lý 12
Bài tập 4 trang 91 SGK Vật lý 12
Bài tập 5 trang 91 SGK Vật lý 12
Bài tập 6 trang 91 SGK Vật lý 12
Bài tập 16.1 trang 44 SBT Vật lý 12
Bài tập 16.2 trang 44 SBT Vật lý 12
Bài tập 16.3 trang 45 SBT Vật lý 12
Bài tập 16.4 trang 45 SBT Vật lý 12
Bài tập 16.5 trang 45 SBT Vật lý 12
Bài tập 16.6 trang 45 SBT Vật lý 12
Bài tập 16.7 trang 46 SBT Vật lý 12
Bài tập 16.8 trang 46 SBT Vật lý 12
Bài tập 16.9 trang 46 SBT Vật lý 12
Bài tập 16.10 trang 46 SBT Vật lý 12
Bài tập 16.11 trang 46 SBT Vật lý 12
Bài tập 1 trang 172 SGK Vật lý 12 nâng cao
Bài tập 2 trang 172 SGK Vật lý 12 nâng cao
Bài tập 3 trang 172 SGK Vật lý 12 nâng cao
Bài tập 4 trang 172 SGK Vật lý 12 nâng cao
Trong quá trình học tập nếu có thắc mắc hay cần trợ giúp gì thì các em hãy comment ở mục Hỏi đáp, Cộng đồng Vật lý DapAnHay sẽ hỗ trợ cho các em một cách nhanh chóng!
Chúc các em học tập tốt và luôn đạt thành tích cao trong học tập!
-- Mod Vật Lý 12 DapAnHay
Một máy tăng áp có cuộn thứ cấp mắc với điện trở thuần, cuộn sơ cấp mắc với nguồn điện xoay chiều. Tần số dòng điện trong cuộn thứ cấp
Một máy biến thế lõi đối xứng gồm ba nhánh có tiết diện bằng nhau, hai nhánh được cuốn hai cuộn dây. Khi mắc một hiệu điện thế xoay chiều vào một cuộn dây thì các đường sức từ do nó sinh ra không bị thoát ra ngoài và được chia đều cho hai nhánh còn lại. Khi mắc cuộn một vào một hiệu điện thế xoay chiều có giá trị hiệu dụng là 240V thì cuộn hai đẻ hở có hiệu điện thế \(U_2\). Hỏi khi mắc vào cuộn hai một hiệu điện thế xoay chiều có hiệu điện thế \(U_2\) thì ở cuộn một để hở có hiệu điện thế là bao nhiêu?
Đặt điện áp xoay chiều có giá trị hiệu dụng không đổi vào hai đầu cuộn sơ cấp của một máy biến áp lí tưởng, cuộn thứ cấp của máy được nối với biến trở R bằng dây dẫn điện có điện trở không đổi R0 . Gọi cường độ dòng điện hiệu dụng qua cuộn sơ cấp là I, điện áp hiệu dụng ở hai đầu biến trở là U. Khi giá trị R tăng thì:
Một máy biến áp, cuộn sơ cấp có 500 vòng dây, cuộn thứ cấp có 50 vòng dây. Điện áp hiệu dụng ở hai đầu cuộn sơ cấp là 100V. Hiệu suất của máy biến áp là 95%. Mạch thứ cấp là một bóng đèn dây tóc tiêu thụ công suất 25W. Tìm giá trị đúng của cường độ dòng điện qua đèn .
Điện năng từ một trạm phát điện được đưa đến một khu tái định cư bằng dây truyền tải một pha. Cho biết nếu điện áp tải là U thì cung cấp điện năng đủ cho 120 hộ. Nếu là 2U thì cung cấp điện năng đủ cho 144 hộ. Chỉ tính hao phí trên đường dây, công suất tiêo thụ các hộ bằng nhau, P trạm phát không đổi. hệ số công suất (cosφ) không đổi . Nếu điện áp truyền đi là 4U thì trạm phát cung cấp đủ diện năng cho bao nhiêu hộ?
Với một công suất điện năng xác định được truyền đi, nếu tăng điện áp hiệu dụng trước khi truyền tải lên 10 lần thì công suất hao phí trên đường dây ( điện trở đường dây không đổi) giảm bao nhiêu lần?
Một máy biến áp lí tưởng có cuộn sơ cấp gồm 1000 vòng, cuộn thứ cấp gồm 50 vòng. Ðiện áp hiệu dụng giữa hai đầu cuộn sơ cấp là 220 V. Bỏ qua hao phí. Ðiện áp hiệu dụng giữa hai đầu cuộn thứ cấp để hở là:
Một máy biến áp có số vòng dây trên cuộn sơ cấp và số vòng dây của cuộn thứ cấp là 2000 vòng và 500 vòng. Ðiện áp hiệu dụng và cường độ hiện dụng ở mạch thứ cấp là 50 V và 6 A. Xác định điện áp hiệu dụng và cường dộ hiệu dụng ở mạch sơ cấp
Gọi R là điện trở của dây dẫn và U là hiệu điện thế của dây dẫn. Để giảm điện năng hao phí trên đường dây, thực tế tốt nhất người ta phải:
Phát biểu nào sai khi nói về ứng dụng cũng như ưu điểm của dòng điện xoay chiều?
Máy biến áp là gì ? Nêu cấu tạo và nguyên tắc làm việc của máy biến áp.
Máy biến áp lí tưởng làm việc bình thường có tỉ số \(\frac{N_{2}}{N_{1}}\) bằng 3, khi \(\small (U_1, I_1) = (360 V, 6 A)\), thì \(\small (U_2, I_2)\) bằng bao nhiêu?
A. (1 080 V, 18 A);
B. (120 V, 2 A);
C. (1 080 V, 2 A);
D. (120 V, 18 A).
Máy biến áp lí tưởng có cuộn sơ cấp gồm 2 000 vòng, cuộn thứ cấp gồm 100 vòng; điện áp và cường độ dòng điện ở mạch sơ cấp là 120 V, 0,8 A. Điện áp và công suất ở cuộn thứ cấp là bao nhiêu ?
A. 6 V, 96 W.
B. 240 V, 96 W.
C. 6 V, 4,8 W.
D. 120 V, 4,8 W
Một máy biến áp lý tưởng có hai cuộn dây lần lượt có 10 000 vòng và 200 vòng.
a) Muốn tăng áp thì cuộn nào là cuộn sơ cấp? Nếu đặt vào cuộn sơ cấp điện áp hiệu dụng 220V thì điện áp hiệu dụng ở cuộn thứ cấp bằng bao nhiêu ?
b) Cuộn nào có tiết diện dây lớn hơn ?
Máy biến áp lí tưởng cung cấp một dòng điện 30 A dưới một điện áp hiệu dụng 220 V. Điện áp hiệu dụng 220 V. Điện áp hiệu dụng ở cuộn sơ cấp là 5 kV.
a) Tính công suất tiêu thụ ở cửa vào và ở cửa ra của biến áp.
b) Tính cường độ hiệu dụng ở cuộn sơ cấp.
Một máy biến áp lí tưởng cung cấp một công suất 4 kW dưới một điện áp hiệu dụng 110 V. Biến áp đó nối với đường dây tải điện có điện trở tổng là 2 Ω.
a) Tính cường độ hiệu dụng trên đường dây tải điện.
b) Tính độ sụt thế trên đường dây tải điện.
c) Tính điện áp hiệu dụng ở cuối đường dây tải điện.
d) Xác định công suất tổn hao trên đường dây đó.
e) Thay biến áp trên đây bằng một biến áp có cùng công suất nhưng điện áp hiệu dụng ở cửa ra là 220 V. Tính toán lại các đại lượng nêu ra ở bốn câu hỏi trên.
Trong các phương án truyền tải điện năng đi xa bằng dòng điện xoay chiều sau đây, phương án nào tối ưu ?
A. Dùng đường dây tải điện có điện trở nhỏ.
B. Dùng đường dây tải điện có tiết diện lớn.
C. Dùng điện áp khi truyền đi có giá trị lớn.
D. Dùng dòng điện khi truyền đi có giá trị lớn.
Trong một máy biến áp lí tưởng, có các hệ thức sau :
\(\begin{array}{l} A.\;\,\frac{{{U_1}}}{{{U_2}}} = \frac{{{N_2}}}{{{N_1}}}\\ B.\;\,\frac{{{U_1}}}{{{U_2}}} = \frac{{{N_1}}}{{{N_2}}}\\ C.\;\,\frac{{{U_1}}}{{{U_2}}} = \sqrt {\frac{{{N_1}}}{{{N_2}}}} \\ D.\;\,\frac{{{U_1}}}{{{U_2}}} = \sqrt {\frac{{{N_2}}}{{{N_1}}}} \end{array}\)
Trong một máy biến áp lí tưởng, có các hệ thức sau :
\(\begin{array}{l} A.\;\,\frac{{{U_1}}}{{{U_2}}} = \frac{{{N_2}}}{{{N_1}}} = \frac{{{I_1}}}{{{I_2}}}\\ B.\;\,\frac{{{U_1}}}{{{U_2}}} = \frac{{{N_1}}}{{{N_2}}} = \frac{{{I_2}}}{{{I_1}}}\\ C.\;\,\frac{{{U_1}}}{{{U_2}}} = \sqrt {\frac{{{N_1}}}{{{N_2}}}} = \frac{{{I_1}}}{{{I_2}}}\\ D.\;\,\frac{{{U_1}}}{{{U_2}}} = \sqrt {\frac{{{N_2}}}{{{N_1}}}} = \frac{{{I_2}}}{{{I_1}}} \end{array}\)
Một máy biến áp lí tưởng có N1 = 5 000 vòng ; N2 = 250 vòng ; U1 (điện áp hiệu dụng ở cuộn sơ cấp) là 110 V. Điện áp hiệu dụng ở cuộn thứ cấp là bao nhiêu ?
A. 5,5 V. B. 55 V.
C. 2 200 V. D. 220 V.
Một máy biến áp lí tưởng có N1 = 5000 vòng ; N2 = 250 vòng ; I1 (dòng điện hiệu dụng ở cuộn sơ cấp) là 0,4 A. Dòng điện hiệu dụng ở cuộn thứ cấp là bao nhiêu ?
A. 8 A. B. 0,8 A.
C. 0,2 A. D. 2 A.
Một máy biến áp lí tưởng có tỉ số \(\frac{{{N_2}}}{{{N_1}}} = \frac{1}{{50}}\). Điện áp hiệu dụng và cường độ dòng điện hiệu dụng ở cuộn sơ cấp lần lượt là 100 V và 5 A. Biết công suất hao phí trên đường dây bằng 10% công suất truyền đi. Điện áp ở cuộn thứ cấp và công suất truyền đi từ cuộn thứ cấp đến phụ tải lần lượt là bao nhiêu ?
A. 100 V ; 100 W
B. 50 V ; 50 W.
C. 5 000 V ; 450 W.
D. 500 V ; 500 W.
Đề bài dành cho các câu 16.7, 16.8, 16.9 :
Một máy biến áp có công suất của cuộn sơ cấp là 2000W, có hiệu sụất 90% ; điện áp hiệu dụng ở các mạch sơ cấp và thứ cấp lần lượt bằng 2 000 V và 50 V.
Ghi chú :
Hiệu suất cua máy biến áp =
16.7. Công suất và hệ số công suất của mạch thứ cấp lần lượt là bao nhiêu ?
A. 1800 W ; 0,9. B. 1800 W ; 0,8.
C. 3600 W ; 0,75. D. 3600 W ; 0,8.
16.8. Cường độ dòng điện hiệu dụng ở mạch sơ cấp là bao nhiêu ? Giả sử hệ số công suất của mạch sơ cấp bằng 1.
A. 1 A. B. 2 A.
C. 0,1 A. D. 0,2 A.
16.9. Cường độ dòng điện hiệu dụng ở mạch thứ cấp là bao nhiêu ?
A. 36 A. B. 4 A.
C. 20 A. D. 0,2 A.
Một máy biến áp có cuộn sơ cấp gồm 1100 vòng mắc vào điện áp xoay chiều 220 V và ba cuộn thứ cấp để lấy ra các điện áp 110 V ; 15 V ; 6 V.
a) Tính số vòng của các cuộn thứ cấp.
b) Nối hai đầu của cuộn thứ cấp có điện áp 6 V với tải thì dòng điện qua tải là 0,4 A. Tính cường độ dòng điện ở cuộn sơ cấp. Bỏ qua mọi hao phí ở máy biến áp.
Nhà máy điện phát đi một công suất bằng 11000 kW đến một nơi tiêu thụ trên một đường dây điện có điện trở tổng cộng 25Ω. Tính công suất hao phí trên đường dây trong hai trường hợp sau :
a) Khi điện áp hiệu dụng ở hai cực máy phát là 22 kV.
b) Khi điện áp hiệu dụng ở hai cực máy phát là 110 kV.
Một máy biến áp có cuộn thứ cấp mắc với một điện trở thuần, cuộn sơ cấp mắc với nguồn điện xoay chiều. Điện trở của các cuộn dây và hao phí điện năng ở máy không đáng kể. Nếu tăng trị số của điện trở mắc với cuộn thứ cấp lên hai lần thì.
A. Cường độ hiệu dụng của dòng điện chạy trong cuộn thứ cấp giảm hai lần, trong cuộn sơ cấp không đổi.
B. Điện áp ở hai đầu cuộn sơ cấp và thứ cấp đều tăng hai lần.
C. Suất điện động cảm ứng trong cuộn thứ cấp tăng hai lần, trong cuộn sơ cấp không đổi.
D. Công suất tiêu thụ điện ở mạch sơ cấp và thứ cấp đều giảm hai lần.
Chọn phát biểu sai.
Trong quá trình tải điện năng đi xa, công suất hao phí.
A. Tỉ lệ với thời gian truyền điện.
B. Tỉ lệ với chiều dài đường dây tải điện.
C. Tỉ lệ nghịch với bình phương điện áp giữa hai đầu dây ở trạm phát điện.
D. Tỉ lệ với bình phương công suất truyền đi.
Cuộn sơ cấp của một máy biến áp được nối với mạng điện xoay chiều có điện áp 380V. Cuộn thứ cấp có dòng điện cường độ 1,5A chạy qua và có điện áp giữa hai đầu dây là 12 V. Biết số vòng dây của cuộn thứ cấp là 30. Tính số vòng dây của cuộn sơ cấp và cường độ dòng điện chạy qua nó. Bỏ qua hao phí điện năng trong máy.
Họ và tên
Tiêu đề câu hỏi
Nội dung câu hỏi
Câu trả lời của bạn
Ta có, công suất phát không đổi \(\left( P \right)\) , hiệu điện thế hai đầu cuộn sơ cấp không đổi.
Khi đó, hiệu điện thế hai đầu cuộn thứ cấp là \(kU\)
\(\Delta P = P - P'\)
Ta có
\(\begin{array}{l}\Delta {P_1} = 10\% P' \Rightarrow \Delta {P_1} = \dfrac{1}{{11}}P = \dfrac{{{P^2}}}{{k_1^2{U^2}.co{{\rm{s}}^2}\varphi }}R\,\,\left( 1 \right)\\\Delta {P_2} = 5\% P' \Rightarrow \Delta {P_2} = \dfrac{1}{{21}}P = \dfrac{{{P^2}}}{{k_2^2{U^2}.co{{\rm{s}}^2}\varphi }}R\,\,\left( 2 \right)\end{array}\)
Chia phương trình (1) và (2) ta có: \(\dfrac{{k_2^2}}{{k_1^2}} = \dfrac{{21}}{{11}} \Leftrightarrow \dfrac{{k_2^2}}{{{{10}^2}}} = \dfrac{{21}}{{11}} \Rightarrow {k_2} = 13,8\)
A 84 %.
B 98%.
C 94%.
D 88%.
Câu trả lời của bạn
Khi k = 10 hiệu suất là 80% tức là \({P_{tt}} = 80\% {\rm{ }}P = 0,8P\) và công suất hao phí
\({P_{hp1}} = 20\% {\rm{ }}P = 0,2P \Rightarrow {P_{hp1}} = \frac{{{P^2}.R}}{{{{(10U)}^2}}} = 0,2P\)
Khi k = 18, công suất tiêu thụ tăng 20% tức là:
\({P_{tt2}} = 1,2.0,8P = 0,96P\)
Công suất hao phí lúc này là:
\({P_{hp2}} = I{'^2}.R' = \frac{{{P^2}}}{{{{(18U)}^2}}}.R = \frac{{0,2}}{{1,{8^2}}}P\)
Vậy hiệu suất truyền tải lúc này là:
\(H' = \frac{{{P_{tt2}}}}{{{P_{tt2}} + {P_{hp2}}}} = \frac{{0,96}}{{0,96 + \frac{{0,2}}{{1,{8^2}}}}}.100\% \approx 94\% \)
Chọn C.
Câu trả lời của bạn
khi chưa sử dụng máy biến áp, độ giảm hiệu điện thế tại nơi tiêu thụ là:
\(\Delta U = {U_1} - {U_1}' = {I_1}.R\)
Mà \(\dfrac{{{U_1}}}{{{U_1}'}} = \dfrac{{11}}{9} \Rightarrow {U_1} - \dfrac{9}{{11}}{U_1} = {I_1}.R \Rightarrow {I_1} = \dfrac{{2{U_1}}}{{11R}}\)
Công suất hao phí trên đường dây là: \({P_{hp1}} = {I_1}^2.R = \dfrac{{4{U_1}^2}}{{121R}}\)
Sử dụng máy biến áp, công suất hao phí trên dây là:
\({P_{hp2}} = \dfrac{{{P_{hp1}}}}{{100}} \Rightarrow {I_2}^2R = \dfrac{1}{{100}}{I_1}^2R \Rightarrow {I_2} = \dfrac{1}{{10}}{I_1} = \dfrac{{2{U_1}}}{{110R}}\)
Công suất tại nơi tiêu thụ không đổi nên:
\(\begin{array}{l}{P_{tt}} = {P_1} - {P_{hp1}} = {P_2} - {P_{hp2}}\\ \Rightarrow {U_1}{I_1} - {I_1}^2R = {U_2}{I_2} - {I_2}^2R\\ \Rightarrow {U_1}.\dfrac{{2{U_1}}}{{11R}} - \dfrac{{4{U_1}^2}}{{121R}} = {U_2}.\dfrac{{2{U_1}}}{{110R}} - \dfrac{{4{U_1}^2}}{{{{110}^2}R}}\\ \Rightarrow \dfrac{{2{U_1}}}{{11}} - \dfrac{{4{U_1}}}{{121}} + \dfrac{{4{U_1}}}{{{{110}^2}}} = \dfrac{{2{U_2}}}{{110}}\\ \Rightarrow \dfrac{{41{U_1}}}{{275}} = \dfrac{{2{U_2}}}{{110}} \Rightarrow \dfrac{{{U_2}}}{{{U_1}}} = 8,2 \Rightarrow \dfrac{{{N_2}}}{{{N_1}}} = \dfrac{{{U_2}}}{{{U_1}}} = 8,2\end{array}\)
Câu trả lời của bạn
Gọi P0 là công suất của 1 tổ máy.
Công suất hao phí khi truyền tải từ n tổ máy là: \({P_{hp}} = \dfrac{{{n^2}{P_0}^2R}}{{{U^2}}}\)
Hiệu suất truyền tải khi sử dụng 8 tổ máy là:
\(\begin{array}{l}{H_1} = \dfrac{{8{P_0} - \dfrac{{{8^2}{P_0}^2R}}{U}}}{{8{P_0}}}.100\% = 89\% \Rightarrow \dfrac{{8{P_0} - \dfrac{{{8^2}{P_0}^2R}}{U}}}{{8{P_0}}} = 0,89\\ \Rightarrow 8{P_0} - \dfrac{{{8^2}{P_0}^2R}}{U} = 7,12{P_0} \Rightarrow \dfrac{{{P_0}^2R}}{U} = 0,01375{P_0}\end{array}\)
Hiệu suất truyền tải khi sử dụng 7 tổ máy là:
\({H_2} = \dfrac{{7{P_0} - \dfrac{{{7^2}{P_0}^2R}}{{{U^2}}}}}{{7{P_0}}}.100\% = \dfrac{{7{P_0} - {7^2}.0,01375{P_0}}}{{7{P_0}}}.100\% = 90,375\% \approx 90,4\% \)
Câu trả lời của bạn
+ Vào mùa đông, hiệu suất là 90% tức là công suất tiêu thụ và công suất hao phí lần lượt là:
\(\left\{ \begin{array}{l}
{P_{tt}} = 90\% {\rm{ }}P = 0,9P = U'.I\\
{P_{hp1}} = 10\% {\rm{ }}P = 0,1P = {I^2}.R
\end{array} \right.\)
+ Vào mùa hè, công suất tiêu thụ tăng gấp đôi tức là:
\({P_{tt2}} = 2.0,9P = 1,8P = I'.U'\)
Mà U’ không đổi, nên I’ tăng gấp đôi I.
+ Điện trở đường dây sau khi được thay là:
\(R' = \rho .\frac{l}{{S'}} = \frac{R}{{1,{2^2}}}\)
Công suất hao phí lúc này là:
\({P_{hp2}} = I{'^2}.R' = 4{I^2}.\frac{R}{{1,{2^2}}} = \frac{{25}}{9}.{P_{hp1}} = \frac{{2,5}}{9}P\)
Vậy hiệu suất truyền tải lúc này là:
\(H' = \frac{{{P_{tt2}}}}{{{P_{tt2}} + {P_{hp2}}}} = \frac{{1,8}}{{1,8 + \frac{{2,5}}{9}}}.100\% = 86,6\% \)
Câu trả lời của bạn
Gọi P là công suất từ trạm phát.
Công suất hao phí trên đường dây là: \({P_{hp}} = \dfrac{{{P^2}}}{{{U^2}}}R\)
Công suất truyền tới nơi tiêu thụ là: \(P - {P_{hp}} = P - \dfrac{{{P^2}R}}{{{U^2}}}\)
Để các đèn sáng bình thường, ta có:
\(\begin{array}{l}P - \dfrac{{{P^2}R}}{{{U^2}}} = n{P_d} \Rightarrow P - \dfrac{{{P^2}.19,5}}{{{{1000}^2}}} = n.200\\ \Rightarrow 1,{95.10^{ - 5}}{P^2} - P + 200n = 0\,\,\left( 1 \right)\end{array}\)
Ta có: \(\Delta = {1^2} - 4.1,{95.10^{ - 5}}.200n = 1 - 0,0156n\)
Để phương trình (1) có nghiệm:
\( \Rightarrow \Delta \ge 0 \Rightarrow 1 - 0,0156n \ge 0 \Rightarrow n \le 64,1\)
Vậy số bóng tối đa có thể mắc là: 64 bóng
Câu trả lời của bạn
Ta có:
\(\begin{array}{l}
\left\{ \begin{array}{l}
{P_{ph1}} = \frac{{{P^2}}}{{{U^2}}}.R = P - 120{P_1}\\
{P_{ph2}} = \frac{{{P^2}}}{{4{U^2}}}.R = P - 147{P_1}
\end{array} \right.\\
\Rightarrow {P_{hp1}} - {P_{hp2}} = \frac{{{P^2}}}{{{U^2}}}.R - \frac{{{P^2}}}{{4{U^2}}}.R = 27{P_1}\\
\Rightarrow 3.\frac{{{P^2}}}{{4{U^2}}}.R = 27{P_1} \Rightarrow 3{P_{ph2}} = 27{P_1} \Rightarrow {P_{ph2}} = 9{P_1}\\
\Rightarrow P = {P_{hp2}} + 147{P_1} = 9{P_1} + 147{P_1} = 156{P_1}\\
{P_{ph3}} = \frac{{{P^2}}}{{36{U^2}}}.R = \frac{1}{9}.\frac{{{P^2}}}{{4{U^2}}}.R = \frac{{{P_{ph2}}}}{9} = {P_1}\\
\Rightarrow {P_{tt3}} = P - {P_{hp3}} = 156{P_1} - {P_1} = 155{P_1}
\end{array}\)
Vậy khi hiệu điện thế tăng lên thành 6U thì có thể cung cấp cho 155 hộ dân.
Câu trả lời của bạn
Ta có:
\(\begin{array}{l}\left\{ \begin{array}{l}{H_1} = 1 - \dfrac{{PR}}{{U_1^2.co{s^2}\varphi }}\\{H_2} = 1 - \dfrac{{PR}}{{U_2^2.co{s^2}\varphi }}\end{array} \right. \Rightarrow \left\{ \begin{array}{l}\dfrac{{PR}}{{U_1^2.co{s^2}\varphi }} = 1 - {H_1}\\\dfrac{{PR}}{{U_2^2.co{s^2}\varphi }} = 1 - {H_2}\end{array} \right.\\ \Rightarrow \dfrac{{{U_2}}}{{{U_1}}} = \sqrt {\dfrac{{1 - {H_1}}}{{1 - {H_2}}}} \end{array}\)
Với:
\(\begin{array}{l}\left\{ \begin{array}{l}{H_1} = 75\% \\{H_2} = 75 + 21 = 96\% \\{U_1} = U\end{array} \right. \Rightarrow \dfrac{{{U_2}}}{{{U_1}}} = \sqrt {\dfrac{{1 - {H_1}}}{{1 - {H_2}}}} \\ \Leftrightarrow \dfrac{{{U_2}}}{U} = \sqrt {\dfrac{{1 - 0,75}}{{1 - 0,96}}} = 2,5 \Rightarrow {U_2} = 2,5U\end{array}\)
Câu trả lời của bạn
Công suất hao phí trên đường dây truyền tải:
\(\Delta P = \dfrac{{{P^2}}}{{{{\left( {Ucos\varphi } \right)}^2}}}R = \dfrac{{{{\left( {{{4.10}^6}} \right)}^2}}}{{{{\left( {{{110.10}^3}.0,8} \right)}^2}}}.200 = 0,{413.10^6}{\rm{W}}\)
Phần trăm công suất bị mất mát trên đường dây do tỏa nhiệt:
\(\dfrac{{\Delta P}}{P}.100\% = \dfrac{{0,{{413.10}^6}}}{{{{4.10}^6}}}.100\% = 10,33\% \)
Câu trả lời của bạn
Điện năng được truyền từ một nhà máy điện đến nơi tiêu thụ bằng đường dây
truyền tải một pha. Tại nơi tiêu thụ dùng máy hạ áp lý tưởng với hệ số 5. Lúc đầu độ giảm thế trên
đường dây bằng 20% điện áp hiệu dụng trên tải tiêu thụ. Coi dòng điện và điện áp đều cùng pha và
công suất nơi tiêu thụ không đổi. Muốn công suất hao phí trên đường dây giảm 100 lần thì điện áp
hiệu dụng đưa lên đường dây phải tăng n lần. giá trị của n gần nhất với giá trị nào sau đây?
Ta có hiệu suất của quá trình truyền tải điện năng: \(H = 1 - \dfrac{{\Delta P}}{P}\)
+ Ban đầu \(H = 90\% \) \( \Rightarrow \left\{ \begin{array}{l}\Delta P = 0,1P\\{P_0} = 0,9P\end{array} \right.\) và điện áp \(U\)
Trong đó \({P_0}\) là công suất tiêu thụ của tải, \(\Delta P = \dfrac{{{P^2}}}{{{{\left( {Ucos\varphi } \right)}^2}}}R\) công suất hao phí
Công suất truyền tải: \(P = {P_0} + \Delta P\) (1)
+ Khi tăng điện áp, giả sử tăng lên \(n\) lần tức là \(U' = nU\)
Khi đó, ta có công suất tiêu thụ khi này \(1,11{P_0}\)
Công suất hao phí khi này: \(\Delta P' = \dfrac{{{P^2}}}{{{{\left( {U'cos\varphi } \right)}^2}}}R = \dfrac{{\Delta P}}{{{n^2}}}\)
Ta có: \(P = 1,11{P_0} + \Delta P' = 1,11{P_0} + \dfrac{{\Delta P}}{{{n^2}}}\) (2)
Từ (1) và (2) ta suy ra: \(P = 1,11.0,9P + \frac{{0,1P}}{{{n^2}}} \Rightarrow 0,001 = \frac{{0,1}}{{{n^2}}} \Rightarrow n = 10\)
Câu trả lời của bạn
+ Ban đầu: \(\dfrac{{{U_1}}}{{{U_2}}} = \dfrac{{{N_1}}}{{{N_2}}} \Rightarrow {U_2} = {U_1}\dfrac{{{N_2}}}{{{N_1}}}\)
+ Khi \({N_2}' = {N_2} + 80\) thì \({U_2}' = {U_2} + 0,2{U_2} = 1,2{U_2} = {U_1}\dfrac{{{N_2}'}}{{{N_1}}}\)
Ta có: \(\dfrac{{{U_2}}}{{{U_2}'}} = \dfrac{1}{{1,2}} = \dfrac{{{N_2}}}{{{N_2} + 80}} \Rightarrow {N_2} = 400\) vòng
Câu trả lời của bạn
Ta có: \(H = 1 - \dfrac{{{P_{hp}}}}{P} = \dfrac{{{P_{tt}}}}{{{P_{tt}} + {P_{hp}}}}\)
\( \Rightarrow {P_{hp}} = \dfrac{{1 - H}}{H}{P_{tt}}\)
Lại có: \({P_{hp}} = \dfrac{{{P^2}}}{{{{\left( {Ucos\varphi } \right)}^2}}}R\)
\( \Rightarrow {U^2} = \dfrac{{{P_{tt}}}}{{H\left( {1 - H} \right)co{s^2}\varphi }}R\)
Xét trong hai trường hợp: \({U_1}\) và \({U_2}\)
Ta có: \(\dfrac{{U_1^2}}{{U_2^2}} = \dfrac{{{H_2}\left( {1 - {H_2}} \right)}}{{{H_1}\left( {1 - {H_1}} \right)}} = \dfrac{{0,9\left( {1 - 0,9} \right)}}{{0,64\left( {1 - 0,64} \right)}} = \dfrac{{25}}{{64}}\)
\( \Rightarrow {U_2} = \dfrac{8}{5}{U_1} = 8kV\)
Câu trả lời của bạn
Ta có: \(r = {n^2}.{r_0}\)
\(\begin{array}{l}n = 1 \Rightarrow r = {r_0}\\n = 2 \Rightarrow r = 4{{\rm{r}}_0}\\n = 3 \Rightarrow r = 9{{\rm{r}}_0}\\n = 4 \Rightarrow r = 16{{\rm{r}}_0}\\n = 5 \Rightarrow r = 25{{\rm{r}}_0}\end{array}\) => bán kính quỹ đạo dừng của electron không thể là 12r0.
Câu trả lời của bạn
Phương trình hoành độ giao điểm:
\(2{x^2} = x + 1 \Leftrightarrow 2{x^2} - x - 1 = 0 \Leftrightarrow \left( {2x + 1} \right)\left( {x - 1} \right) = 0 \Leftrightarrow \left[ \begin{array}{l} x = 1;\\ x = - 0,5 \end{array} \right.\)
Vì giả thiết \(x\ge 0\) nên ta chọn x=1.
Như vậy thể tích vật liệu được tính bởi:
\(\begin{array}{l} V = \pi \int\limits_0^1 {\left( {{{\left( {x + 1} \right)}^2} - {{\left( {2{x^2}} \right)}^2}} \right)} dx = \pi \int\limits_0^1 {\left( {{x^2} + 2x + 1 - 4{x^4}} \right)} dx\\ = \pi \left. {\left( {\frac{{{x^3}}}{3} + {x^2} - x - \frac{4}{5}{x^5}} \right)} \right|_0^1 = \frac{{23\pi }}{{15}} = 4.817\left( {c{m^3}} \right) \end{array}\)
Câu trả lời của bạn
Hiệu suất của máy biến áp là tỉ số (tính ra %) giữa công suất lấy ra ở mạch thứ cấp P2 và công suất đưa vào ở mạch sơ cấp P1.
\(H = {{{P_2}} \over {{P_1}}}\)
Sự hao phí điện năng trong máy biến áp gồm có sự toả nhiệt Jun - Lenxơ trong các cuộn dây và do dòng Phucô trong lõi. Ta hạn chế bằng cách dùng dây dẫn bằng đồng tốt và lõi thép làm bằng các lá thép kĩ thuật mỏng ghép cách điện với nhau.
Vì vậy hiệu suất của máy biến áp rất cao, trong thực tế có thể đạt tới \(98\%\) hay \(99\%\)
Câu trả lời của bạn
Sử dụng công thức \({{{I_1}} \over {{I_2}}} = {{{U_2}} \over {{U_1}}}\) ta nhận thấy cường độ dòng điện trong mỗi cuộn dây tỉ lệ nghịch với điện áp ở hai đầu cuộn dây.
Vì vậy nếu là máy tăng áp thì điện áp ở cuộn thứ cấp cao hơn cuộn sơ cấp nên dòng điện qua cuộn thứ cấp nhỏ hơn, ta có thể dùng dây đồng loại có đường kính nhỏ hơn dây của cuộn sơ cấp.
A. Cường độ hiệu dụng của dòng điện chạy trong cuộn thứ cấp giảm hai lần, trong cuộn sơ cấp không đổi.
B. Điện áp ở hai đầu cuộn sơ cấp và cuộn thứ cấp đều tăng hai lần.
C. Suất điện động cảm ứng trong cuộn thứ cấp tăng hai lần, trong cuộn sơ cấp không đổi.
D. Công suất tiêu thụ điện ở mạch sơ cấp và thứ cấp đều giảm hai lần.
Câu trả lời của bạn
Tăng trị số của điện trở thuần mắc nối với cuộn thứ cấp lên hai lần thì theo công thức
\({U_{2}} = {\rm{ }}R{I_2}\) ta có \({I_2}\) giảm đi một nửa, do đó công suất tiêu thụ điện ở mạch thứ cấp \({P_2} = RI_2^2\) giảm đi \(2\) lần. Vì \({P_1} = {\rm{ }}{P_2}\) trong máy biến thế nên công suất tiêu thụ của mạch sơ cấp cũng giảm đi \(2\) lần.
Chọn đáp án D.
Câu trả lời của bạn
Điện áp sơ cấp \({U_{1}} = {\rm{ }}380\) (V)
Cường độ thứ cấp \({I_2} = 1,5\) (A) và điện áp thứ cấp \({U_2} = {\rm{ }}12\) (V)
Số vòng dây của cuộn thứ cấp \({N_2} = 30\) vòng
Ta có:
\(\displaystyle{{{U_1}} \over {{U_2}}} = {{{N_1}} \over {{N_2}}} \Rightarrow {N_1} = {{{U_1}} \over {{U_2}}}{N_2}\)
\(\displaystyle{N_1} = {{380 \times 30} \over {12}} = 950\) (vòng)
Lại có:
\(\displaystyle{{{I_1}} \over {{I_2}}} = {{{U_2}} \over {{U_1}}} \Rightarrow {I_1} = {{{U_2}} \over {{U_1}}}{I_2}\)
\(\displaystyle{I_1} = {{12 \times 1,5} \over {380}} \approx 0,047(A)\)
A. Tỉ lệ với thời gian truyền điện.
B. Tỉ lệ với chiều dài đường dây điện.
C. Tỉ lệ nghịch với bình phương điện áp giữa hai đầu dây ở trạm phát điện.
D. Tỉ lệ với bình phương công suất truyền đi.
Câu trả lời của bạn
Trong quá trình truyền tải điện năng đi xa thì công suất hao phí \(\Delta P = {{R{P^2}} \over {{{\left( {U\cos \varphi } \right)}^2}}}\) không tỉ lệ với thời gian truyền tải điện.
Chọn đáp án A.
a) Tính công suất hao phí trên đường dây tải điện
b) Cần tăng điện áp ở trạm phát đến giá trị nào để điện năng hao phí trên đường dây chỉ bằng \(2,5\ %\) điện năng truyền đi ? Coi công suất truyền đi ở trạm phát điện không đổi.
Câu trả lời của bạn
Trạm phát điện có công suất truyền tải \(P = 200kW\) ở mức điện áp \(U = 2kW\)
a) Hiệu số chỉ của các công tơ điện ở trạm phát và nơi thu sau mỗi ngày đêm lệch nhau thêm \(480\; kWh\) là điện năng hao phí do toả nhiệt trên đường dây.
Suy ra công suất hao phí điện trên đường dây:
\(\Delta P = \displaystyle{A \over t} = {{480kWh} \over {24h}} = 20(kW) = 10\% P\)
b)
\(\Delta P = \displaystyle{{R{P^2}} \over {{{\left( {U\cos \varphi } \right)}^2}}}\).
Ta có:
* Với \(U= U_1\) thì \(\Delta P = 10\% P = \displaystyle{{R{P^2}} \over {{{\left( {{U_1}\cos \varphi } \right)}^2}}}\) (1)
* Với \(U=U_2\) thì \(\Delta P = 2,5\% P = \displaystyle{{R{P^2}} \over {{{\left( {{U_2}\cos \varphi } \right)}^2}}}\) (2)
Lấy \(\displaystyle{{(1)} \over {(2)}} \Rightarrow {{10\% P} \over {2,5\% P}} = {{R{P^2}} \over {U_1^2{{\cos }^2}\varphi }}.{{U_2^2{{\cos }^2}\varphi } \over {R{P^2}}}\)
\( \Leftrightarrow 4 = \displaystyle{{U_2^2} \over {U_1^2}} \Rightarrow {U_2} = 2{U_1} = 2 \times 2 = 4(kV)\)
Vậy muốn điện năng hao phí \(\Delta P\) bằng \(2,5\%\) điện năng truyền tải \(P\) thì điện áp ở trạm phát lúc truyền tải phải là: \(4\;kV\)
0 Bình luận
Để lại bình luận
Địa chỉ email của hạn sẽ không được công bố. Các trường bắt buộc được đánh dấu *