tuan 17 lop 12 TANG TIET 11

Tuần: 17 Tiết: 11 GIÁO ÁN TĂNG TIẾT VẬT LÍ 12 MÁY BIẾN ÁP TRUYỀN TẢI ĐIỆN NĂNG MÁY PHÁT ĐIỆN XOAY CHIỀU I MỤC TIÊU Kiến thức: - Củng cố khắc sâu thêm kiến thức máy phát điện xoay chiều pha, pha, động khơng đòng pha, máy biến Kó Vận dụng kiến thức để giải tập đơn giản Thái độ: RÌn luyện thái làm việc nghiờm tỳc, khoa học, độc lập nghiên cứu, tác phong lành mạnh có tính tập thể II CHUẨN BỊ Giáo viên :Chuẩn bị hệ thống tập lắc đơn, có hướng dẫn giải Hoïc sinh: Học cũ làm tập giao III HOẠT ĐỘNG DẠY HỌC Hoạt động : Chữa tập tự luận TR GIÚP CỦA GIÁO VIEÂN Các mối liên hệ cần xác lập: Đây tốn đơn giản, ta áp dụng cơng thức để tính tốn: - Điện trở dây tải điện: HOẠT ĐỘNG NỘI DUNG CỦA HỌC SINH Bài 1: Bài Tóm tắt: Một đường dây tải điện xoay chiều l = km = 6000m pha đến nơi tiêu thụ xa km Giả ρ = 2,5.10-8 Ωm thiết dây dẫn làm nhơm có điện trở -4 suất ρ = 2,5.10-8 Ωm có tiết diện 0,5cm2 S = 0,5cm = 0,5.10 m U = kV Điện áp công suất truyền trạm phát P = 540 kW điện U = kV, P = 540 kW Hệ l R=ρ cosϕ = 0,9 số công suất mạch điện cosϕ = 0,9 S ∆P = ? , η = ? Hãy tìm cơng suất hao phí đường dây Cơng suất suất hao phí: ∆P = hiệu suất truyền tải điện P Công Điện trở dây dẫn tải điện I R P = UI cos ϕ ⇒ I = U cos ϕ l - R=ρ S - Cơng suất hao phí dây: ∆P = I2R - Hiệu suất truyền tải: P = UI cos ϕ ⇒ I = R=ρ Cường l 6000 = 2,5.10−8 = 3Ω S 0,5.10−4 độ dòng điện dây: P P P = UI cos ϕ ⇒ I = U cos ϕ U cos ϕ P' P − ∆P η = 100% = 100% 540 P P ⇒I = = 100 A ' P P − ∆P - Cơng suất hao phí 6.0,9 η = 100% = 100% dây dẫn tính P P Cơng suất hao phí dây: ∆P = I2R = biểu thức nào? - Vậy để tìm cơng suất hao Tóm tắt: phí ∆P, ta cần tìm I R R = 20Ω - Dựa vào giả thiết đề ' P = 12 kW bài, tìm I R cách nào? I 2' = 100 A 1002.3 = 30 kW Hiệu suất truyền η= tải điện năng: P − ∆P 540 − 30 100% = 100% ≈ 94,4% P 540 Bài Điện truyền từ trạm tăng áp đến trạm hạ áp nhờ hệ thống dây dẫn có - Áp dụng cơng thức để tìm hiệu suất truyền tải điện? - Vẽ sơ đồ đơn giản hệ thống truyền tải điện nhờ máy biến áp (như hình vẽ trên) giúp học sinh dễ hình dung - Dựa vào kiện đề ' bài, tìm điện áp U hai đầu cuộn thứ cấp máy hạ áp ' - Điện áp U1 hai đầu cuộn sơ cấp máy hạ áp tính biết tỉ số vòng dây cuộn sơ cấp cuộn thứ cấp máy hạ áp? - Biểu thức tính cơng suất cuộn sơ cấp máy hạ áp? - Nếu bỏ qua hao phí máy biến áp ta có kết gì? - Từ (*) ⇒ giá trị N1 = 10 N2 U2 = ? - Vì ' ' P P2' = U 2' I 2' ⇒ U 2' = I - ' ' ' U N = ⇒ U1' U N1 - P = U I1 ' ' điện trở R = 20Ω Cảm kháng dung kháng không đáng kể Đầu cuộn thứ cấp máy hạ áp có cơng suất 12 kW với cường độ 100A Máy hạ áp có tỉ số vòng dây cuộn sơ cấp thứ cấp qua hao phí máy biến áp Hãy tìm điện áp hiệu dụng cuộn thứ cấp máy tăng áp Bài giải: Điện áp hai đầu cuộn thứ cấp máy hạ áp: P2' 12.10 U = ' = = 120 V I2 100 ' - Nếu bỏ qua hao phí máy biến áp P1' = P2' Điện áp hai đầu cuộn sơ cấp máy hạ áp: ⇔ I1' U 2' = I 2' U1' (*) U 2' N N = ⇒ U1' = U 2' = 120.10 = 1200 ' N1 N2 - Độ giảm áp đường U1 dây tải điện: ∆U = I R ' - U = ∆U + U1 ' V Vì bỏ qua hao phí máy ' ' biến áp nên P1 = P2 I1' U 2' cường độ dòng điện I qua ⇔ ' = ' I U1 cuộn sơ cấp máy hạ áp N - Dòng điện qua cuộn sơ ⇒ I1' = I 2' = 100 = 10 cấp máy hạ áp N1 10 ' dòng điện chạy qua dây dẫn có điện trở R Vậy độ giảm đường dây tải điện tính nào? - Khi điện truyền từ trạm tăng áp (từ cuộn thứ cấp máy tăng áp) đến trạm hạ áp (vào cuộn sơ cấp máy hạ áp) bị tiêu hao Vậy điện áp hiệu dụng cuộn thứ cấp máy tăng áp tính nào? N1 = 10 Bỏ N2 A Dòng điện qua cuộn sơ cấp máy hạ áp dòng điện chạy qua dây dẫn tải điện có điện trở R Độ giảm áp đường dây: ∆U = I1' R = 10.20 = 200 V Vậy điện áp hai đầu cuộn thứ cấp máy tăng áp là: U = ∆ U + U1' = 200 + 1200 = 1400 Hoạt động 2: Chữa tập tự luận TR GIÚP CỦA GIÁO VIÊN Bài 3: Tóm tắt: P1 = 2MW U1 = 2000V H = 97,5% N1 = 160 vòng N2 = 1200 vòng R = 10Ω U3 = ? , P = ? , η = ? - Mô tả sơ đồ truyền tải điện từ máy phát điện đến nơi tiêu thụ sơ đồ hình vẽ - Dòng điện máy phát điện xoay chiều cung cấp có cường độ bao nhiêu? - Dựa vào giả thiết đề bài, tìm điện áp hiệu dụng U2 hai đầu cuộn thứ cấp máy biến áp - Hiệu suất dòng điện truyền từ máy phát điện đến máy biến áp tính biểu thức nào? - Kết hợp (1) với kiện đề bài, tìm cường độ dòng điện I2 cuộn thứ cấp máy biến áp - Dòng điện cuộn thứ cấp máy biến áp dòng điện truyền đến nơi tiêu thụ Khi dòng điện truyền từ cuộn thứ cấp máy biến áp đến nơi tiêu thụ dây dẫn điện trở R bị tiêu hao phần Vậy độ giảm áp đường dây tải điện HOAÏT ĐỘNG CỦA HỌC SINH NỘI DUNG Bài Máy phát điện xoay chiều pha cung cấp công suất P1 = MW Điện áp hai cực U1 = 2000V Dòng điện đưa vào cuộn sơ cấp máy - Cường độ dòng điện máy biến áp có hiệu suất H = 97,5% Cuộn sơ cấp cuộn P1 phát điện cung cấp: I1 = thứ cấp có số vòng dây tương U1 ứng N1 = 160 vòng N2 = - Từ cơng thức : 1200 vòng Dòng điện thứ cấp U1 N1 N truyền tải đến nơi tiêu = ⇒ U = U1 U2 N2 N1 thụ dây dẫn có R = 10Ω Hãy tính điện áp, cơng suất P2 - H = 100% (1) nơi tiêu thụ hiệu suất P1 truyền tải điện Bài giải: - Từ (1) Cường độ dòng điện máy I2U2 H P1 phát điện cung cấp: ⇒H = ⇒ I2 = P1 U2 P1 2.106 I1 = = = 1000 A U1 2000 Điện áp hai đầu cuộn thứ cấp máy biến áp: - Độ giảm áp đường dây N 2000.1200 U = U1 = = 15000 tải điện ∆U = I R N1 160 Điện áp nơi tiêu thụ: V U = U − ∆U Cường độ dòng điện cuộn thứ cấp: - Hiệu suất truyền tải đến nơi Vì tiêu thụ: H TT P = 100% P1 - P3 = U I (2) (3) I2U2 H P1 0,975.2.106 H= ⇒ I2 = = 130 P1 U2 15000 A Độ giảm áp đường dây: ∆U = I R = 130.10 = 1300 V Điện áp đến nơi tiêu thụ: U = U − ∆U = 15000 − 1300 = 13700 bao nhiêu? Từ tìm điện áp U3 nơi tiêu thụ V Cơng suất đến nơi tiêu thụ: - Khi dòng điện truyền từ máy phát điện xoay chiều có cơng suất P1 qua máy biến áp đến nơi tiêu thụ có cơng suất P3 hiệu suất truyền tải tính nào? - Vậy công suất đến nơi tiêu thụ điện tính nào? - Thay (3) vào (2) ⇒ hiệu suất truyền tải nơi tiêu thụ HTT W Hiệu suất truyền tải điện: P3 = U I = 13700.130 = 1781000 H TT = P3 1781000 100% = 100% = 89% P1 2.106 IV RÚT KINH NGHIỆM TIẾT DẠY BGH DUYỆT TỔ DUYỆT GIÁO VIÊN SOẠN DANH HOÀNG KHẢI ... áp: P2' 12. 10 U = ' = = 120 V I2 100 ' - Nếu bỏ qua hao phí máy biến áp P1' = P2' Điện áp hai đầu cuộn sơ cấp máy hạ áp: ⇔ I1' U 2' = I 2' U1' (*) U 2' N N = ⇒ U1' = U 2' = 120 .10 = 120 0 ' N1... tăng áp là: U = ∆ U + U1' = 200 + 120 0 = 1400 Hoạt động 2: Chữa tập tự luận TR GIÚP CỦA GIÁO VIÊN Bài 3: Tóm tắt: P1 = 2MW U1 = 2000V H = 97,5% N1 = 160 vòng N2 = 120 0 vòng R = 10Ω U3 = ? , P =... hiệu suất truyền tải nơi tiêu thụ HTT W Hiệu suất truyền tải điện: P3 = U I = 13700.130 = 178 1000 H TT = P3 178 1000 100% = 100% = 89% P1 2.106 IV RÚT KINH NGHIỆM TIẾT DẠY