(SKKN mới NHẤT) sử dụng phương pháp 4 cột, 5 cột để giải nhanh bài toán truyền tải điện năng đi xã

I MỞ ĐẦU Lí chọn đề tài Kiến thức Vật lí, ngồi kết quan sát thực nghiệm để xây dựng nên hệ thống lí thuyết hồn chỉnh tượng, quy luật tự nhiên, kết cịn đúc kết dạng định nghĩa, định luật mô tả công cụ tốn học Vì vậy, để hiểu sâu sắc kiến thứVật lí, địi hỏi phải biết kết hợp nghiên cứu lí thuyết giải tốn Cũng mơn khoa học khác, Vật lý học môn khoa học bản, làm sở lý thuyết cho số môn khoa học ứng dụng ngày Sự phát triển Vật lý học dẫn tới xuất nhiều ngành kỹ thuật mới: Kỹ thuật điện, kỹ thuật điện tử, tự động hoá điều khiển học, công nghệ thông tin…Bộ môn vật lý đưa vào giảng dạy nhà trường phổ thông nhằm cung cấp cho học sinh kiến thức phổ thông, bản, có hệ thống tồn diện vật lý Hệ thống kiến thức phải thiết thực, có tính ký thuật tổng hợp đặc biệt phải phù hợp với quan điểm vật lý đại Để học sinh hiểu cách sâu sắc đầy đủ kiến thức áp dụng kiến thức vào thực tiễn sống cần phải rèn luyện cho học sinh kỹ năng, kỹ xảo thực hành như: kỹ năng, kỹ xảo giải tập; kỹ đo lường, quan sát… Bài tập vật lý cơng cụ hữu ích , có ý nghĩa quan trọng việc học vật lý trường phổ thông Thông qua việc giải tốt tập vật lý em có kỹ so sánh, phân tích, tổng hợp….do góp phần to lớn việc phát triển tư học sinh Đặc biệt tập vật lý giúp học sinh củng cố kiến thức có hệ thống vận dụng kiến thức học vào việc giải tình cụ thể, làm cho mơn lơi cuốn, hấp dẫn em Tuy vậy, Vật lý mơn học khó sở toán học Bài tập vật lý đa dạng phong phú Trong phân phối chương trình số tiết tâp lại so với nhu cầu cần củng cố kiến thức cho học sinh Chính thế, người giáo viên phải làm để tìm phương pháp tốt nhằm tạo cho học sinh niềm say mê u thích mơn học Giúp học sinh việc phân loại dạng tập hướng dẫn cách giải cần thiết Việc làm có lợi cho học sinh thời gian ngắn nắm dạng tập, nắm phương pháp giải từ phát triển hướng tìm tịi lời giải cho dạng tương tự TIEU LUAN MOI download : skknchat@gmail.com Với quy định Bộ Giáo Dục Đào Tạo nay, kì thi THPT quốc gia mơn Vật lí thi theo hình thức trắc nghiệm Và phần lớn đề thi có khoảng từ 50% – 60% nội dung liên quan đến tập Nên để học sinh giải nhanh tốn Vật lí theo u cầu phương pháp trắc nghiệm không dễ Trong trình giảng dạy trường THPT Lê Hồng Phong, đầu tư, nghiên cứu nhiều dạng tập Vật lí để ơn thi học sinh giỏi mơn Vật lí, ơn thi THPT Quốc Gia Bản thân nhận thấy rằng, biết vận dụng linh hoạt kiến thức lí thuyết phương pháp giải tốn giải nhanh chóng tốn Vật lí theo phương pháp trắc nghiệm Chúng ta biết chương trình Vật lý lớp 12, tập điện xoay chiều phức tạp khó phần tập “ truyền tải điện xa” có nhiều với cách giải truyền thống dài dễ sai sót Việc nắm vững kiến thức, vận dụng kiến thức để giải tập định lượng chương học sinh thật không dễ dàng Qua năm đứng lớp nhận thấy học sinh thường lúng túng việc tìm cách giải dạng tập toán thường lựa chọn bỏ qua Với mong muốn tìm phương pháp giải toán trắc nghiệm cách nhanh chóng đồng thời có khả trực quan hóa tư học sinh lôi nhiều học sinh tham gia vào trình giải tập giúp số học sinh khơng u thích không giỏi môn vật lý cảm thấy đơn giản việc giải tập trắc nghiệm vật lý, chọn đề tài “SỬ DỤNG PHƯƠNG PHÁP CỘT, CỘT ĐỂ GIẢI NHANH BÀI TOÁN TRUYỀN TẢI ĐIỆN NĂNG ĐI XA” Mục đích nghiên cứu Chuyên đề nhằm giúp học sinh khắc sâu kiến thức lí thuyết , có hệ thống tập phương pháp giải chúng, giúp em nắm cách giải từ chủ động vận dụng phương pháp làm tập Từ học sinh có thêm kỹ cách giải tập Vật lí, giúp em học sinh nhanh chóng giải toán trắc nghiệm phần tập truyền tải điện xa đặc biệt khó Đối tượng nghiên cứu - Học sinh lớp 12 ôn thi THPT Quốc gia TIEU LUAN MOI download : skknchat@gmail.com - Giáo viên ôn thi THPT Quốc gia Phương pháp nghiên cứu Để thực đề tài này, sử dụng phương pháp sau: - Phương pháp chính: Nghiên cứu, thực nghiệm: + Tiến hành hướng dẫn học sinh giải tập phần “ truyền tỉ điện xa” theo cách truyền thống theo phương pháp cột, cột + Điều tra khảo sát thực tế, thu thập thông tin sau vận dụng phương pháp cột, cột lớp đề án, lớp đại trà…tại trường THPT Lê Hồng Phong – Bỉm Sơn – Thanh Hóa + Thống kê, xử lý số liệu: tổng hợp đưa kết luận sở thơng tin số liệu có II NỘI DUNG SÁNG KIẾN KINH NGHIỆM Cơ sở lí luận: 1.1 Truyền tải điện xa - Điện sản xuất nhà máy thủy điện, nhiệt điện truyền tải đến nơi tiêu thụ đường dây dẫn có điện trở tổng R(Ώ) dài hàng nghìn km đến nơi tiêu thụ - Cơng suất điện cần truyền tải: P = UIcosφ (1) - Trong P cơng suất cần truyền đi, U điện áp đưa lên đường dây truyền đi, I cường độ dòng điện dây dẫn truyền tải, cosφ hệ số công suất - Đặt P = I2R cơng suất hao phí tỏa nhiệt đường dây từ (1) suy I = \f(P,  P = I2R= ( 2 P P R= R U cosϕ ( U cos ϕ )2 ) với R điện trở đường dây Vậy công suất tỏa nhiệt đường dây truyền tải điện xa P = P R ( U cosϕ )2 Để đến nơi sử dụng mục tiêu để giảm tải công suất tỏa nhiệt P để phần lớn điện sử dụng hữu ích Có hai phương án giảm P: TIEU LUAN MOI download : skknchat@gmail.com Phương án : Giảm R Do R = \f(ℓ,S nên để giảm R cần phải tăng tiết diện S dây dẫn Phương án không khả thi tốn kinh tế Phương án : Tăng U Bằng cách sử dụng máy biến áp, tăng điện áp U trước truyền tải cơng suất tỏa nhiệt đường dây hạn chế Phương án khả thi khơng tốn kém, thường sử dụng thực tế Các ý: * Cơng thức tính điện trở dây dẫn R = \f(ℓ,S ℓ Trong  (Ω.m) điện trở suất dây dẫn, ℓ chiều dài dây, S tiết diện dây dẫn * Cơng suất tỏa nhiệt cơng suất hao phí đường dây, phần cơng suất P P− R ( ) U cos ϕ hữu ích sử dụng Pcó ích = P - P = P có ích Từ hiệu suất q trình truyền tải điện H = P = P− ΔP ΔP =1− P P * Sơ đồ truyền tải điện từ A đến B : Tại A sử dụng máy tăng áp để tăng điện áp cần truyền Đến B sử dụng máy hạ áp để làm giảm điện áp xuống phù hợp với nơi cần sử dụng (thường 220 V) độ giảm điện áp U = IR = U 2A – U1B, với U2A điện áp hiệu dụng cuộn thứ cấp máy tăng áp A, U 1B điện áp đầu vào cuộn sơ cấp máy biến áp B * Quãng đường truyền tải điện xa so với nguồn khoảng d chiều dài dây ℓ = 2d 1.2 Xuất phát từ yêu cầu đổi dạy học: Phương tiện dạy học, phương pháp dạy học, kĩ thuật dạy học, cách thức dạy học yếu tố định đến chất lượng dạy, đến hiệu tác động với học sinh, giúp học sinh phát triển lực tư duy, lực giao tiếp…Lựa chọn PPDH, phương tiện dạy học, hình thức tổ chức dạy học cách thức đánh giá thích hợp nhằm giúp HS học tập tích cực, chủ động, sáng tạo TIEU LUAN MOI download : skknchat@gmail.com 1.3 Xuất phát từ nhu cầu học tập học sinh Trong kì thi THPT Quốc Gia kì thi lực trường đại học học sinh khao khát làm trọn vẹn đề Vật lý để dành điểm cao Với thời gian giới hạn nên phần đông em lựa chọn bỏ qua phần khoanh bừa đáp án Thực trạng vấn đề Từ trình khảo sát tài liệu sách giáo khoa, mạng internet từ trình giảng dạy ba khối, dự đồng nghiệp, nhận thấy: - Với cách giải thơng thường gặp tốn khó lời giải tính tốn q dài khơng phù hợp với thi trắc nghiệm - Học sinh làm tập dễ dạng tập có sẵn cơng thức Giải vấn đề 3.1 Dạng 1: Công suất nơi phát P không đổi Bài toán Điện trạm phát điện truyền điện áp kV, hiệu suất trình truyền tải H = 80% Muốn hiệu suất trình truyền tải tăng đến 95% ta phải thay đổi hiệu điện truyền nào? * Cách giải thông thường : H= P−∆ P ∆P PR =1− =1− P P U PR U 1−H U 22 => 1−H = thay số U2 = 4kV U1 => 1- H = * Cách giải cột : Chọn P = 100 ta có ∆ P Ptt Ta Có ∆ P tỉ lệ nghịch với U2 nên suy U = 4kV P U 100 2kV 20 80 Bài toán 100 U 95 Điện từ trạm phát điện đưa đến khu tái định cư đường dây truyền tải pha Cho biết, điện áp đầu truyền tăng từ U lên 2U số hộ dân trạm cung cấp đủ điện tăng từ 120 lên 144 Cho tính đến hao phí đường dây, cơng suất tiêu thụ điện hộ dân nhau, công suất trạm phát không đổi hệ số công suất trường TIEU LUAN MOI download : skknchat@gmail.com hợp Tính số hộ dân mà trạm phát cung cấp đủ điện điện áp truyền 4U * Cách giải thông thường Giả sử hộ dân tiêu thụ công suất là P thì ta có thấy cơng suất tải điện nơi tiêu thụ trường hợp đầu là 120P và 144P - Gọi Po và ΔP lần lượt công suất truyền công suất hao phí điện áp hai đầu dây là U ta có hệ Po−ΔP=120P Po−ΔP/4=144P ( Khi tăng U lên lần hao phí giảm lần) ⇔Po=152P, ΔP=32P - Khi điện áp truyền là 4U thì ΔP′=ΔP/16=2P Vậy cơng suất nơi tiêu thụ nhận P′=Po−ΔP/16=150P Vậy số hộ dân cung cấp điện N=150 * Giải phương pháp cột: Chọn công suất tiêu thụ hộ dân Ta có: ∆P P U Ptt ∆P P U 12 ∆ P /4 P 2U 14 Ta có P = ∆ P+ 120 = ∆ P /4 + 144 = ∆ P/16 + n => n = 150 Bài toán 3: ∆ P /16 n P 4U Bằng đường dây truyền tải, điện truyền tải từ máy phát điện nhỏ có cơng suất khơng đổi đưa đến xưởng sản xuất Nếu nhà máy phát điện dùng máy biến áp có tỉ số vịng dây cuộn thứ cấp cuộn sơ cấp nơi sử dụng cung cấp đủ điện cho 80 máy hoạt động Nếu nhà máy phát điện dùng máy biến áp có tỉ số vịng dây cuộn thứ cấp cuộn sơ cấp 10 nơi sử dụng cung cấp đủ điện cho 95 máy hoạt động Nếu đặt xưởng sản xuất nhà máy điện điện cung cấp cho máy ? * Cách giải thông thường : Gọi công suất máy a - TH1 : P- ∆ P = 80a ( 1) TIEU LUAN MOI download : skknchat@gmail.com - TH2 : Ta có tỉ số vịng dây cuộn thứ cấp cuộn sơ cấp tăng lần so với ban đầu nên hiệu điện U tăng gấp đơi hay hao phí ∆ P giảm lần Vậy P- ∆ P /4 = 95a (2) Từ (1) ( 2) ta có P = 100a - TH3 : đặt xưởng sản xuất khơng có hao phí nên có P = 100a điện đủ cung cấp cho 100 máy * Giải phương pháp cột: Chọn công suất tiêu thụ máy Ta có: ∆P P U Ptt ∆P P U ∆ P /4 P 2U Ta có P = ∆ P+ 80 = ∆ P /4 + 95 = n => n = 100 P n * Bài tập áp dụng 1- Bằng đường dây truyền tải pha, điện từ nhà máy phát điện nhỏ đưa đến mộtkhu tái định cư Các kỹ sư tính tốn rằng: tăng điện áp truyền từ U lên 2U số hộ dân đượcnhà máy cung cấp đủ điện tăng từ 36 lên 144 Biết có hao phí đường dây đáng kể;các hộ dân tiêu thụ điện Điện áp truyền 3U, nhà máy cung cấp đủ điện cho hộ dân ? 2- Điện từ trạm phát điện đưa đến khu tái định cư đường dây truyền tải pha Cho biết, điện áp đầu truyền tăng từ U lên 2U số hộ dân trạm cung cấp đủ điện tăng từ 120 lên 156 Cho tính đến hao phí đường dây, cơng suất tiêu thụ điện hộ dân nhau, công suất trạm phát không đổi hệ số công suất trường hợp Vậy để cung cấp điện cho 180 hộ dân hiệu điện cần nâng lên bao nhiêu ? 3- Điện trạm phát điện truyền điện áp 20 kV, hiệu suất trình truyền tải H = 80% Muốn hiệu suất trình truyền tải tăng đến 95% ta phải thay đổi hiệu điện truyền nào? 4- Điện trạm phát điện truyền điện áp 40 kV, hiệu suất trình truyền tải H = 80% Tăng hiệu điện lên tới 80kV hiệu suất truyền tải điện bao nhiêu? 5- Điện từ nhà máy đc đưa đến nơi tiêu thu nhờ dây dẫn,tại nơi tiêu thụ cần công suất không đổi.ban đầu hiệu suất tải điện 90%.Muốn hiệu suất tải điện 96%cần giảm cường độ dòng điện dây tải phần trăm? TIEU LUAN MOI download : skknchat@gmail.com 6- Một máy phát điện xoay chiều pha truyền công suất điện không đổi Khi điện áp hiệu dụng hai đầu đường dây U hiệu suất truyền tải 75% Hỏi phải tăng hiệu điện hiệu dụng lên lần để hiệu suất truyền tải tăng thêm 21%? 3.2 Dạng 2: Công suất tiêu thụ P’ khơng đổi Bài tốn Người ta truyền tải điện đến nơi tiêu thụ đường dây pha có điện trở R Nếu điện áp hiệu dụng đưa lên hai đầu đường dây U = 220 V hiệu suất truyền tải điện 60% Để hiệu suất truyền tải tăng đến 90% mà công suất truyền đến nơi tiêu thụ khơng thay đổi điện áp hiệu dụng đưa lên hai đầu đường dây bao nhiêu? * Cách giải thông thường Gọi P công suất tải tiêu thụ ; P1 P2 công suất nơi phát lúc đầu lúc sau ∆ P1=H P1 → P=(1−H ) P1(1) Cơng suất hao phí lúc đầu : Cơng suất hao phí sau : ∆ P2= H P2 → P=(1−H )P2 (2) H Và ∆ P1=I R= 1−H P (3) ∆ P2=I R= H2 P (4) 1−H Từ (1), (2), (3), (4) ta có: P 1−H U I cosφ = = (5) P 1−H U I cosφ Từ (3), (4), (5) có Vậy ta có I1 H (1−H 2) = I2 H (1−H 1) √ U1 H (1−H ) = U2 H (1−H ) √ => U2 = 359,3 V * Giải phương pháp cột: Chọn công suất tiêu thụ 54 ( 54 chia hết cho 0,6 0,9) Ta có: ∆P P U Ptt 90 U1 36 ∆ P2 P22 U 21 Ta có ∆ P = 2 → U 2=359,3 V P1 U 60 U2 TIEU LUAN MOI download : skknchat@gmail.com Bài tốn Trong q trình truyền tải điện xa, cuối nguồn không dùng máy hạ Cần phải tăng điện áp nguồn lên lần để giảm công suất hao phí đường dây 100 lần đảm bảo công suất nơi tiêu thụ nhận không đổi Biết điện áp tức thời u pha với dòng điện tức thời i ban đầu độ giảm điện áp đường dây 10% điện áp tải tiêu thụ - Cách giải thông thường Gọi P công suất nơi tiêu thu, R điện trở đường dây Cơng suất hao phí chưa tăng điện áp tăng điện áp P1 = Với P1 = P + P1 ; P1 = I1.U1 P2 = Với P2 = P + P2 Độ giảm điện áp đường dây chưa tăng điện áp U = 0,1(U1-U)  1,1 U = 0,1U1 U1 U1 U1 = 11 P1 U = I1R = 11 >R = 11 I1 P1 = P + P1 P2 = P + P2 = P + 0,01P1 = P + P1 - 0,99P1 = P1 – 0,99P1 Mặt khác P1 = U2 Do đó: U =10 P2 P1 P21 R U 21 =10 U 21 11 P1 = P1 U 21 = P1 −0 , 99 ΔP1 =10 P1 P1 11 P1 −0 , 99 P1 P1 11 =9,1 TIEU LUAN MOI download : skknchat@gmail.com Vậy U2 = 9,1 U1 * Giải phương pháp cột: Chọn Ptt = 100 Vì ∆ U =0,1 U=¿ ∆ P=0,1 P tt ∆P P U Ptt 2 ∆ P2 P2 U U 110 U1 10 10 = 2 → =9,1 ∆ P1 P1 U U 100,0 U2 0,1 10 Bài toán 3: Cần phải tăng điện áp hiệu dụng hai đầu đường dây truyền tải lên xấp xỉ lần để công suất truyền tải đường dây giảm 81 lần Biết hệ số công suất dây Biết công suất nơi tiêu thụ nhận không đổi ban đầu độ giảm điện áp đường dây 10% điện áp tải tiêu thụ A 9,1 B 8,2 C 8,8 D 8,5 * Cách giải thông thường Chứng minh công thức ( dài phức tạp) * Giải phương pháp cột: Chọn công suất tiêu thụ 729 ( 729 chia hết cho 81) Ta có:∆ U =0,1 U=0,1 ( ∆U + U ' )=¿ ∆ U = U' ∆ P=P tt /9 10 TIEU LUAN MOI download : skknchat@gmail.com ∆P P 810 U U1 81 730 U2 Ptt 72 72 2 ∆ P P2 U U Ta có ∆ P = 2 → U =8,2 P1 U 1 * Nhận xét : từ tập dạng trở việc giải tốn theo cách thơng thường dài khó kể việc nhớ cơng thức khó khăn, dễ nhầm lẫn giải tốn theo phương pháp cột lại dễ dàng nhanh chóng * Bài tập áp dụng 1- Điện từ trạm phát điện đến nơi tiêu thụ điện đường dây truyền tải pha có điện trở không đổi Khi điện áp hiệu dụng đưa lên hai đầu đường dây truyền tải U hiệu suất truyền tải điện 80% Coi hệ số công suất mạch truyền tải công suất tới nơi tiêu thụ không đổi Để hiệu suất truyền tải điện 90% điện áp hiệu dụng đưa lên hai đầu đường dây truyền tải bao nhiêu? 2- Trong trình truyền tải điện xa, cuối nguồn dung máy hạ có tỉ số vòng dây Cần phải tăng điện áp nguồn lên lần để giảm công suất hao phí đường dây 100 lần nhưg đảm bảo công suất nơi tiêu thụ nhận không đổi.Biết điện áp tức thời u pha với hiệu dòng điện tức thời I ban đầu độ giảm điện đường dây 15% điện áp tải tiêu thụ 3- Cần phải tăng điện áp hiệu dụng hai đầu đường dây truyền tải lên xấp xỉ lần để công suất truyền tải đường dây giảm 25 lần Biết hệ số công suất dây Biết công suất nơi tiêu thụ nhận không đổi ban đầu độ giảm điện áp đường dây 20% điện áp tải tiêu thụ 3.3 Dạng 3: Hiệu điện nơi phát khơng đổi Bài tốn 1: Điện truyền từ nơi phát đến khu dân cư đường dây tải điện pha với hiệu suất truyền tải 75% Coi hao phí tỏa nhiệt dây không vượt 40% Nếu công suất sử dụng điện khu dân cư tăng thêm 25% giữ nguyên điện áp nơi phát hiệu suất truyền tải điện đường dây bao nhiêu? * Cách giải thơng thường ΔP=P2R/U2cos2φ=P2x ( x không đổi) 11 TIEU LUAN MOI download : skknchat@gmail.com ΔP Ban đầu:  P =Px=1−H=1−0,75=0,25 Sau công suất sử dụng tăng lên 25%: P′−ΔP′=1,25(P−ΔP)=0,9375P →P′−P2x=0,9375P P' 0,25 → P −P P P =0,9375 Đặt P′/P=k , ta có:  k−0,25k2=0,9375→k=2,5 k=1,5 Với k=2,5 ta suy ra: H=1−ΔP′/P′=1−P′x=1−2,5Px=0,375=37,5% (loại hao phí khơng 40%) Với k=1,5ta suy ra: H=1−ΔP′/P′=1−P′x=1−1,5Px= 0,625=62,5% *Giải phương pháp cột ∆P P U Ptt 100 U 25 75 93,75+x U x 93,7 2 ∆ P P2 x (93,75+ x ) Ta có ∆ P = =¿ 25 = P1 100 => x= 156,25 x = 56,25 => H = 37,5% (loại hao phí khơng q 40%), H =62,5% Bài toán 2: Một nhà máy phát điện gồm nhiều tổ máy có cơng suất hoạt động đồng thời, điện sản xuất đưa lên đường dây truyền đến nơi tiêu thụ Coi điện áp nơi truyền không đổi Khi cho tất các tổ máy hoạt động đồng thời hiệu suất truyền tải 80%, bớt  3 tổ máy hoạt động hiệu suất truyền tải 85% Để hiệu suất truyền tải đạt 95% số tổ máy phải giảm bớt tiếp ? * Cách giải thông thường Gọi số tổ máy n, công suất máy P 12 TIEU LUAN MOI download : skknchat@gmail.com * Giải phương pháp cột ∆P P U Ptt n U 0,2n 0,8n n-3 U 0,15(n-3) 0,85(n-3) n-x U 0,05(n-x) 0,95(n-x) 2 ∆ P P2 0,15(n−3) (n−3) Ta có ∆ P = =¿ 0,2 n = P1 n 0,05(n−x) (n−x) = 0,2 n n2 => x= cần giảm bớt tổ Bài toán 3 : Điện truyền từ nơi phát đến xưởng sản xuất đường dây pha với hiệu suất truyền tải 90% Ban đầu xưởng sản xuất có 90 máy hoạt động, muốn mở rộng quy mơ sản xuất nên xưởng nhập thêm số máy Hiệu suất truyền tải lúc sau (khi có thêm máy hoạt động) giảm 10% so với ban đầu Coi hao phí điện tỏa nhiệt đường dây, công suất tiêu thụ điện máy hoạt động (kể máy nhập về) hệ số công suất trường hợp Nếu giữ nguyên điện áp nơi phát số máy hoạt động nhập thêm bao nhiêu ? * Cách giải thông thường + Hiệu suất truyền tải điện 13 TIEU LUAN MOI download : skknchat@gmail.com Trong P1, P2 lần lượt công suất truyền trước sau nhập thêm n máy P 0 là công suất tiêu thụ máy   + Mặt khác ΔP= P R U → Thay vào (1), ta tìm n = 70 * Giải phương pháp cột ∆P P U Ptt 100 U 10 90 1,25x U 0,25x x 2 ∆ P2 P2 0,25 x 100 = Ta có ∆ P = 2 => 10 (1,25 x) P1 => x= 160 cần nhập thêm 70 máy * Bài tập áp dụng: 1- Điện truyền từ nơi phát đến khu dân cư đường dây tải điện pha với hiệu suất truyền tải 80% Coi hao phí tỏa nhiệt dây không vượt 20% Nếu công suất sử dụng điện khu dân cư tăng thêm 20% giữ nguyên điện áp nơi phát hiệu suất truyền tải điện đường dây bao nhiêu? 2- Một nhà máy phát điện gồm nhiều tổ máy có cơng suất hoạt động đồng thời, điếnản xuất đưa lên đường dây truyền đến nơi tiêu thụ Coi điện áp nơi truyền không đổi Khi cho tất các tổ máy hoạt động đồng thời hiệu suất truyền tải 70%, bớt  4tổ máy hoạt động hiệu suất truyền tải 85% Để hiệu suất truyền tải đạt 95% số tổ máy phải giảm bớt tiếp ? 14 TIEU LUAN MOI download : skknchat@gmail.com 3- Một nhà máy phát điện gồm nhiều tổ máy có cơng suất hoạt động đồng thời, điếnản xuất đưa lên đường dây truyền đến nơi tiêu thụ Coi điện áp nơi truyền không đổi Khi cho tất các tổ máy hoạt động đồng thời hiệu suất truyền tải 80%, bớt  3 tổ máy hoạt động hiệu suất truyền tải 85% Giảm tiếp tổ máy hiệu suất truyền tải bao nhiêu? 4- Điện truyền từ nơi phát đến xưởng sản xuất đường dây pha với hiệu suất truyền tải 80% Ban đầu xưởng sản xuất có 80 máy hoạt động, muốn mở rộng quy mơ sản xuất nên xưởng nhập thêm số máy Hiệu suất truyền tải lúc sau (khi có thêm máy hoạt động) giảm 10% so với ban đầu Coi hao phí điện tỏa nhiệt đường dây, công suất tiêu thụ điện máy hoạt động (kể máy nhập về) hệ số công suất trường hợp Nếu giữ nguyên điện áp nơi phát số máy hoạt động nhập thêm bao nhiêu ? 3.4 Phương pháp cột Bài toán 1: Điện truyền từ nhà máy điện A có cơng suất khơng đổi đến nơi tiêu thụ B đường dây pha Nếu điện áp truyền U B lắp máy hạ áp với tỉ số vòng dây cuộn sơ cấp cuộn thứ cấp k=30 đáp ứng 20/21 nhu cầu điện B Bây giờ, muốn cung cấp đủ điện cho B với hiệu điện truyền 2U dùng máy hạ áp có k bao nhiêu? Coi hệ số công suất 1, bỏ qua mát lượng máy biến áp * Cách giải thông thường: + Gọi P0 là công suất nơi tiêu thụ B:   Theo giả thuyết toán   15 TIEU LUAN MOI download : skknchat@gmail.com Máy hạ áp B phải có tỉ số vịng dây sơ cấp thứ cấp * Giải theo phương pháp cột Hiệu điện sau hạ áp đưa tiêu thụ 220V ( chọn hiệu điện 1) nên hiệu điện trước hạ áp 220 X 30 = 6600V P U I P’ U’ UI/330 U 1/330 20 6600 UI/330 2U 1/660 21 13860 13860 K= 6600 = 63 Bài toán 2: Điện truyền từ nhà máy điện A có cơng suất khơng đổi đến nơi tiêu thụ B đường dây pha Nếu điện áp truyền U B lắp máy hạ áp với tỉ số vòng dây cuộn sơ cấp cuộn thứ cấp k=40 đáp ứng 80% nhu cầu điện B Bây giờ, muốn cung cấp cho B với hiệu điện truyền 2U dùng máy hạ áp có k’ = 30 đáp ứng nhu cầu B? Coi hệ số công suất 1, bỏ qua mát lượng máy biến áp Nhận xét: toán đánh giá khó “ thư viện vật vật lý” thuộc phổ điểm đề thi THPT quốc gia xin giải phương pháp cột Hiệu điện sau hạ áp đưa tiêu thụ ( chọn hiệu điện 1) nên hiệu điện trước hạ áp U’ = 40x1 = 40V U” = 30 x = 30V P U I P’ U’ 2U U 80 40 2U 2U 30 30 Vậy đáp ứng 30% nhu cầu B * Bài tập áp dụng 1- Điện truyền từ nhà máy điện A có cơng suất khơng đổi đến nơi tiêu thụ B đường dây pha Nếu điện áp truyền U B lắp máy hạ áp với tỉ số vòng dây cuộn sơ cấp cuộn thứ cấp k=20 đáp ứng được18/21 nhu cầu điện B Bây giờ, muốn cung cấp đủ điện cho B với hiệu điện truyền 3U 16 TIEU LUAN MOI download : skknchat@gmail.com dùng máy hạ áp có k bao nhiêu? Coi hệ số công suất 1, bỏ qua mát lượng máy biến áp 2- Điện truyền từ nhà máy điện A có cơng suất không đổi đến nơi tiêu thụ B đường dây pha Nếu điện áp truyền U B lắp máy hạ áp với tỉ số vòng dây cuộn sơ cấp cuộn thứ cấp k=40 đáp ứng 70% nhu cầu điện B Bây giờ, muốn cung cấp cho B với hiệu điện truyền 3U dùng máy hạ áp có k’ = 30 đáp ứng nhu cầu B? Coi hệ số công suất 1, bỏ qua mát lượng máy biến áp Hiệu sáng kiến kinh nghiệm hoạt động giáo dục, với thân, đồng nghiệp nhà trường - Chúng tiến hành nghiên cứu khảo sát với học sinh lớp 12 C1, , 12C4, năm học 2019 - 2020 sau em học “ Máy biến áp, truyền tải điện xa” Lớp 12C4 dạy học thông thường; lớp 12C1 dạy theo phương pháp cột, cột + Với lớp 12C4, lớp đại trà, khối A, sĩ số 43 học phần em làm tập dạng 3.1 thời gian dài chưa đáp ứng thi trắc nghiệm + Với lớp 12C1 sĩ số 33 học sinh, lớp khối A em hứng thú lắng nghe, hứng thú làm tập dạng 3.1, 3,2 nhanh, dạng 3,3 cột nhiều thời gian hơnnhưng không sợ dạng tập Sau tiết học học sinh làm phiếu học tập kết sau Lớp Yếu: -