máy biến thế có tác tác dụng làm tăng giảm HĐT giữa 2 đầu đường dây tải điện. khi truyền tải điện năng đi xa sẽ có phần điện năng bị hao phí do hiện tượng tỏa nhiệt trên đường dây. công thức tính phần công suất bị hao phí là: P hao phí = (P^2. R)/U^2 (P hao phí: là công suất hao phí (W) P: là công suất truyền tải trên đường dây (W) R: là điện trở của dây (ohm) U: là hiệu điện thế giữa hai đầu đường dây tải (V)) Show
để giảm hao phí thì người ta thường tăng HĐT để công suất hao phí giảm đi. đó là máy biến thế ở đầu dây từ nhà máy điện. khi đến khu dân cư, người ta phải giảm HĐT trên đường dây tải đó đi để phù hợp cho mạng điện dân dụng. đó là lí do có máy biến thế đặt ở đầu kia của dây tải. Trong truyền tải điện năng người ta sử dụng máy biến áp nhằm mục đích : Điện được phát ra từ nhà máy phát điện khoảng từ 1000V đến 2000V. Trong quá trình truyền điện, trước tiên phải dùng máy biến áp tăng áp lên vài trăm ngàn vôn rồi nối vào mạng lưới điện. Khi tới nơi, dùng máy hạ áp để hạ thấp điẹn tới mức cần dùng. “Mục đích chính của việc này là để giảm bớt hao phí điện năng trên đường truyền dẫn”. Hãy tham khảo với Mobitool. Công suất truyền tải trên mỗi đường dây được tính theo công thức: P = (U1*U2)/Z*sin(U1^U2) Trong đó:
Do đó: sin(U1^U2) =1 >> Pmax = (U1*U2)/Z. Để nâng cao Pmax thì chỉ có cách tăng U (dùng điện áp cao) hoặc giảm Z (phân pha dây dẫn, dùng các thiết bị bù,..) Công thức tính tổn thất điện năng: ΔA = R.I^2.t Từ công thức trên ta thấy: Muốn giảm tổn thất điện năng ta phải giảm R, I Khi giảm R tức ta phải tăng tiết diện dây dẫn > tốn kém, không khả thi. Với cùng một công suất truyền tải, U càng cao thì I chạy trên đường dây càng nhỏ (S=UI). Thực tế phương pháp nâng cao điện áp để truyền tải thường được sử dụng. Trong hệ thống điện người ta dùng máy biến áp để nâng dần điện áp truyền tải từ nhà máy sau đó qua mấy lần giảm áp để cung cấp điện cho phụ tải.  Máy biến thế có tác tác dụng làm tăng giảm HĐT giữa 2 đầu đường dây tải điện. khi truyền tải điện năng đi xa sẽ có phần điện năng bị hao phí do hiện tượng tỏa nhiệt trên đường dây. Công thức tính phần công suất bị hao phí là: P hao phí = (P^2. R)/U^2
Để giảm hao phí thì người ta thường tăng HĐT để công suất hao phí giảm đi. đó là máy biến thế ở đầu dây từ nhà máy điện. khi đến khu dân cư, người ta phải giảm HĐT trên đường dây tải đó đi để phù hợp cho mạng điện dân dụng. đó là lí do có máy biến thế đặt ở đầu kia của dây tải. Đường dây 500kV Bắc – Nam mạch 1 là công trình đường dây truyền tải điện năng (điện xoay chiều) siêu cao áp 500kV đầu tiên tại Việt Nam có tổng chiều dài 1.487 km, kéo dài từ Hòa Bìnhđến Thành phố Hồ Chí Minh. Mục tiêu xây dựng công trình là nhằm truyền tải lượng điện năng dư thừa từ Miền Bắc Việt Nam (từ cụm các nhà máy thủy điện Hòa Bình, Thác Bà; nhiệt điện Phả Lại, Uông Bí, Ninh Bình) để cung cấp cho miền Nam Việt Nam và miền Trung Việt Nam lúc đó đang thiếu điện nghiêm trọng, đồng thời liên kết hệ thống điện cục bộ của ba Miền thành một khối thống nhất.
Nếu tăng hiệu điện thế ở hai đầu đường dây thì có lợi gì ? Muốn vậy, chúng ta phải giải quyết những vấn đề gì ? sgk Vật lí 9 trang 99
Trang 99 Sgk Vật lí lớp 9 Nếu tăng hiệu điện thế ở hai đầu đường dây thì có lợi gì ? Muốn vậy, chúng ta phải giải quyết những vấn đề gì ?
Bài làm: Nếu tăng hiệu điện thế ở hai đầu đường dây thì ta sẽ giảm được hao phí điện năng do tỏa nhiệt trên đường dây tải điện vì công suất hao phí tỉ lệ nghịch với bình phuwong của hiệu điện thế đặt vào hai đầu đường dây Muốn vậy, ta phải lắp thêm các máy phát điện thế ở hai đầu đường dây mà vẫn đảm bảo dây dẫn phải truyền đi dòng điện có cường độ hàng nghìn ampe. Do đó vẫn phải dùng dây dẫn là những dây cáp bằng đồng gồm nhiều sợi nhỏ xoắn lại có đường kính đến vài centimet hoặc đấu nhiều dây cáp đó thành một đường dây tải điện
Ta đã biết rằng để tăng tác dụng của dòng điện, ví dụ như để đèn sáng hơn, thì phải tăng cường độ dòng điện chạy qua bóng đèn đó. Thế nhưng trên thực tế thì người ta lại tăng hiệu điện thế đặt vào hai đầu bóng đèn. Hãy giải thích tại sao.. Bài 1.9 trang 5 Sách bài tập (SBT) Vật lí 9 – Bài 1. Sự phụ thuộc của cường độ dòng điện vào hiệu điện thế giữa hai đầu dây dẫn
Ta đã biết rằng để tăng tác dụng của dòng điện, ví dụ như để đèn sáng hơn, thì phải tăng cường độ dòng điện chạy qua bóng đèn đó. Thế nhưng trên thực tế thì người ta lại tăng hiệu điện thế đặt vào hai đầu bóng đèn. Hãy giải thích tại sao. Vì cường độ dòng điện phụ thuộc vào hiệu điện thế , nếu tăng hiệu điện thế thì cường độ dòng điện tăng tăng và ngược lại
Bài 39. Tổng kết chương II: Điện từ học – Bài 11 trang 106 SGK Vật lí 9. Giải bài 11 trang 106 SGK Vật lí 9. Máy biến thế. a. Vì sao để vận tải điện năng đi xa người ta phải dùng máy biến thế?
a. Vì sao để vận tải điện năng đi xa người ta phải dùng máy biến thế? b. 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 giảm đi bao nhiêu lần? c. Cuộn sơ cấp của một máy biến thế có 4400 vòng, cuộn thứ cấp có 120 vòng. Đặt vào hai đầu cuộn sơ cấp một hiệu điện thế xoay chiều 220V. Tìm hiệu điện thế ở hai đầu cuộn thứ cấp.
a. Công suất hao phí do toả nhiệt: \({P_{hp}} = {{R{P^2}} \over {{U^2}}}\) Quảng cáoĐể giảm hao phí điện năng do toả nhiệt trên đường dây tải điện ta tăng hiệu điện thế đặt vào hai đầu đường dây => Sử dụng máy biến thế để giảm hao phí toả nhiệt trên đường dây. b. Ta có: \(\left\{ \matrix{ {P_{hp}} = {{R{P^2}} \over {{U^2}}} \hfill \cr {P_{hp}}’ = {{R{P^2}} \over {U{‘^2}}} = {{R{P^2}} \over {{{\left( {100U} \right)}^2}}} = {{R{P^2}} \over {10000.{U^2}}} \hfill \cr} \right. \Rightarrow {P_{hp}}’ = {{{P_{hp}}} \over {10000}}\) c. Ta có: \({{{U_1}} \over {{U_2}}} = {{{n_1}} \over {{n_2}}} \Rightarrow {U_2} = {U_1}.{{{n_2}} \over {{n_1}}} = 220.{{120} \over {4400}} = 6V\) Xem toàn bộ tài liệu Lớp 9: tại đây
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.
|
