Bài giảng bài truyền tải điện năng đi xa vật lý 9 (5)

Tính điện năng hao phí trên đường dây tải điện : Công suất hao phí do tỏa nhiệt trên đường dây tỉ lệ nghịch với bình phương hiệu điện thế đặt vào hai đầu đường dây... 2 U P P Phương án

12/2/2013

PHÒNG GD - ĐT TX CAM RANH TRƯỜNG THCS PHAN CHU TRINH

-

GV: Nguyễn Anh Hữu

12/2/2013

Viết các công thức tính công suất của dòng điện ?

Câu hỏi KTBC:

2

2

P = U.I

P = I R

U

P =

R A

P =

t

Nha máy thủy điện

12/2/2013

Các nhà máy thuỷ điện:

12/2/2013

Một số nhà máy nhiệt điện:

12/2/2013

Đường dây truyền tải cao thế

500KV Bắc – Nam của nước ta dài 1487Km từ nhà máy thuỷ điện Hoà Bình đến các tỉnh miền trung và miền nam

Đường dây tải điện từ huyện đến

xã có hiệu điện thế 15.000V

Các đồ dùng điện trong nhà dùng hiệu điện thế

Vậy tại sao phải xây dựng đường dây cao áp vừa tốn kém vừa nguy hiểm ?

220V

Điện năng sản xuất ra ở các nhà máy điện, được truyền theo các đường dây dẫn đến nơi tiêu thụ

Bài mới

12/2/2013

Điện năng bị hao phí do tỏa nhiệt trên đường dây đẫn

1 Tính điện năng hao phí trên đường dây tải điện :

Công suất hao phí do tỏa nhiệt trên đường dây tỉ lệ nghịch với bình phương hiệu điện thế đặt vào hai đầu đường dây

Nhận xét gì về mối quan hệ giữa P với U ?

hp

I Sự hao phí điện năng trên đường dây tải

điện:

? hp





P



hp

2

hp 2





  R

U

P P

Từ:

Công suất của dòng điện: P =

U.I=>

Công suất toả nhiệt:

Điện năng bị hao phí do tỏa nhiệt trên đường dây đẫn

I = ? I =

U P

Ghi bảng

12/2/2013

I Sự hao phí điện năng trên đường dây tải điện:

1 Tính điện năng hao phí trên đường dây tải điện :

hp



2

2

U.I => I =

= R.

U

U R.I

P

P

P

P P

Công suất hao phí do toả nhiệt trên đường dây tỉ lệ

nghích với bình phương hiệu điện thế đặt vào hai đầu

đường dây

Điện năng bị hao phí do tỏa nhiệt trên đường dây đẫn

2 Cách

12/2/2013

2 Cách làm giảm hao phí:

Từ công

thức

2

hp = R 2

U

P P

Phương án 1: Giảm R

Muốn giảm hao phí trên đường dây truyền tải điện phương án tối ưu nhất là tăng hiệu điện thế đặt vào hai đầu đường dây

Phương án 2: Tăng U

G

B

12/2/2013

I Sự hao phí điện năng trên đường dây tải điện:

Khi truyền tải điện năng đi xa một phần điện năng bị hao phí do toả nhiệt trên đường dây dẫn

1 Tính điện năng hao phí trên đường dây tải điện :

Công suất hao phí do toả nhiệt trên đường dây tỉ lệ nghịch với bình phương hiệu điện thế đặt vào hai đầu đường dây

Muốn giảm hao phí điện năng trên đường dây truyền tải điện

phương ánp tối ưu nhất là tăng hiệu điện thế đặt vào hai đầu

đường dây

2 Cách làm giảm hao phí:

II Vận dụng:

TN TL DD OC

Tiết 40 : TRUYỀN TẢI ĐIỆN NĂNG ĐI XA

hp



  

2

hp 2 2

U.I => I =

= R.

U

U R.I

P

P P

P P

VD

AT Điện TK Điện

12/2/2013

P có mối quan hệ như thế nào so với U ?

hp

hp

P

hp

P

Khi tăng U lên 2 lần Công suất hao phí giảm 4 lần

2

hp = R. 2

U

P P

Khi tăng U lên 3 lần Công suất hao phí giảm 9 lần

Khi tăng U lên N

lần

Công suất hao phí giảm N 2 lần

12/2/2013

VD: Bạc

Từ CT:

l

R

S





1 Giảm ρ

8

1,6.10

 Rất tốn kém

2 Tăng S:

Để giảm R ta cần ?

 Rất tốn kém

Nếu

tăng S

Tiết diện dây lớn

Khối lượng dây lớn

Phải có hệ thống cột điện lớn, chắc

12/2/2013

C4: Cùng một công suất điện P được tải đi trên cùng một dây dẫn Hãy so sánh công suất hao phí khi dùng hiệu điện thế U1= 500.000V với khi dùng hiệu điện thế U2=100.000V

Trả

lời:

1

2

U

=

U => U = 5.U1 2

2

5 = 25

Nếu dùng hiệu điện thế U1= 500.000V => Công suất hao

phí giảm ……… lần

C5: Vì sao phải xây dựng đường dây dẫn điện cao thế ?

Trả lời:

Xây dựng đường dây cao thế để giảm hao phí điện năng trên đường dây truyền tải

500.000

= 5 100.000

12/2/2013

Bài 1 : Phương án nào tối ưu nhất để làm giảm hao phí điện năng trên đường dây tải điện ?

A Giảm điện trở R

B Giảm hiệu điện thế đặt vào hai đầu đường dây

C Giảm điện trở R và tăng hiệu điện thế đặt vào hai đầu đường dây

D Tăng hiệu điện thế đặt vào hai đầu đường dây

Bài 2: Hiệu điện thế giữa hai đầu cực của một máy phát điện là 20kV Muốn giảm hao phí 25 lần thì phải tăng hệu điện thế lên bao nhiêu lần?

A Tăng 25 lần

B Tăng 10 lần

C Tăng lên lần

D Tăng 5 lần

2

25

12/2/2013

Bài 1: Công suất cần truyền đi là P= 100.000.000W Điện trở dây dẫn là R= 20  Hỏi nếu dùng hiệu điện thế là U1= 500.000V thì tiết kiệm được bao nhiêu điện năng so với hiệu điện thế U2= 400.000V ?

2

1

P

P = R =

U Công suất hao phí khi dùng hiệu điện thế 500.000V

2

2

P

P = R =

U

Công suất hao phí khi dùng hiệu điện thế 400.000V

Vậy tiết kiệm được công suất là:

Trả lời:

2

2

100.000.000

500.000

2 2

100.000.000

400.000



HP2 HP1

12/2/2013

Bài 2: Người ta muốn tải một công suất điện P = 33.000W từ nhà

máy thuỷ điện đến một khu dân cư cách nhà máy L= 50Km Biết

cứ 1km dây dẫn có điện trở r= 0,8

a Hiệu điện thế giữa hai đầu dây tải điện là U1= 220V Tính công suất hao phí do toả nhiệt trên đường dây ?

b Nếu tăng hiệu điện thế hai đầu đường dây tải là U2 = 22.000V

mà truyền đi thì công suất toả nhiệt trên đường dây là bao nhiêu?

Giải:

a Điện trở R của dây dẫn (2 dây):

2.0,8.50 = 80



1

.

hp

P

U

2

1

22000

100 220

U

1

2 1

1.800.000

180 10.000

hp hp

P

U U

b Công suất hao phí 2:

2 2

33.000

R = 2.L.r =

12/2/2013

Hiện tượng siêu dẫn là hiện tượng các vật liệu có điện trở bằng không khi nhiệt độ hạ xuống rất thấp Hiện tượng này do nhà vật lý Hà Lan Kemerling Onnes phát hiện lần đầu tiên năm 1911

Như vậy dòng điện chạy trong các dây dẫn làm bằng chất siêu dẫn sẽ không có hao phí về năng lượng Hiện nay các nhà khoa học đang cố gắng tìm ra các vật liệu siêu dẫn ở nhiệt độ bình thường

12/2/2013

Dặn dò vê nhà:

1 Học thuộc phần ghi nhớ

2 Làm các BT: 36.1  36.4 SBT

3 Xem bài: “Máy biến thế “

Tìm hiểu:

- Cấu tạo máy biến thế

- Công dụng của máy biến thế

AT Điện TK Điện

12/2/2013

GHI NHỚ:

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

Công suất hao phí do toả nhiệt trên đường dây tải điện tỉ

lệ nghịch với bình phương hiệu điện thế đặt vào hai đầu đường dây

2

hp = R. 2

U P P

12/2/2013

12/2/2013