Người ta dùng máy biến thế gồm cuộn sơ cấp có 500 vòng và cuộn thứ cấp có 50000 vòng để tải điện năng có công suất là 22kW từ nhà máy điện đến nơi tiêu thụ .Hiệu điện thế đặt vào hai đ[r]
Trang 1UBND QUẬN BÌNH THẠNH
TRƯỜNG TRUNG HỌC CƠ SỞ
LAM SƠN
NỘI DUNG BÀI DẠY ÔN TẬP KIẾN THỨC CHO HỌC SINH TRONG THỜI GIAN NGHỈ DO DỊCH BỆNH Covid-19
Tổ, nhóm: Lý-Hóa-Sinh, nhóm Lý Môn học: Vật Lý Khối lớp: 9 Tuần học từ ngày 13/4/2020 đến ngày 20/4/2020
Nội dung:
I Lý thuyết:
ÔN TẬP TRUYỀN TẢI ĐIỆN NĂNG ĐI XA VÀ MÁY BIẾN THẾ
Công suất hao phí :
P hp =
P2
U2 R
Cách giảm công suất hao phí : vì Php tỉ lệ nghịch với bình phương hiệu điện thế nên muốn giảm công suất hao phí ta tăng hiệu điện thế Để làm được điều này
ta dùng máy biến thế
Máy biến thế :
n 1 < n 2 => U 1 < U 2 : máy tăng thế
n 1 > n 2 => U 1 > U 2 : máy giảm thế
II Bài tập :
BÀI TẬP TRUYỀN TẢI ĐIỆN NĂNG ĐI XA
1 Vì sao khi muốn truyền tải điện năng đi xa bằng dây dẫn người ta lại phải dùng hai máy biến thế đặt ở hai đầu đường dây ?
Đầu đường dây đặt máy tăng thế tăng hiệu điện thế để giảm điện năng hao phí Cuối đường dây đặt máy giảm thế để giảm hiệu thế phù hợp với hiệu đên thế nơi tiêu dùng
Vì sao không dùng phương pháp giảm điện trở của đường dây tải điện để giảm công suất hao phí vì toả nhiệt ?
Giảm điện trở phải tăng tiết diện dây dẫn :tăng vật liệu làm dây,tốn kém nên không thực hiện
2 Dây dẫn có R = 20 ,công suất tải là 100000 W, U = 10000 V
U1
U2=
n1
n2
Trang 2Tính công suất hao phí do toả nhiệt trên đường dây Nếu tăng hiệu điện thế lên U’ = 100000 V thì công suất hao phí là bao nhiêu?
P = 100000 W Công suất hao phí
U = 10000 V P hp =
P2
U2 R =
1000002
10000 2 20
= 2000 W
R = 20 Công suất hao phí khi U = 100000 V :
P hp = ? P ’
hp =
P2
U2 R =
1000002
100000 2 20
= 20 W
Hay : P hp =
P2
U2 R
Php tỷ lệ nghịch với U2.Hiệu điện thế tăng 10 lần U 2 tăng 100 lần Php giảm 100 lần
Php = 2000100 =20 W
3 Truyền tải công suất điện 2.106 W từ nhà máy điện đến khu công nghiệp cách nhà máy 50 km bằng dây đồng ( = 1,7.10-6 m) S = 34 mm2.Hiệu điện thế đặt vào hai đầu dây tải điện là 20 KV
a� Tính công suất hao phí vì toả nhiệt trên đường dây
b� Để công suất hao phí giảm đi 9 lần, người ta phải làm gì ? Tính hiệu điện thế lúc này
P = 2.106 W Điện trở R :
l = 50 km R = S l = 1,7.10-6 50000
34.10−6= 2500
dây: 2x2500 = 5000
U = 20 kV = 20000 V Công suất hao phí :
Php = ? P hp =
P2
U2 R = ¿ ¿ ¿5000 =50000000 W
Php giảm 9 lần -> U = ? P hp =
P2
U2 R
Trang 3 P : không đổi
Php tỷ lệ nghịch với U2 Php giảm 9 lần==>U2 tăng 9 lần U tăng 3 lần
U’ = 3U = 3 x 20000 = 60000 V
MÁY BIẾN THẾ
1 Cuộn dây của máy biến thế có 600 vòng,cuộn kia có 3000 vòng
a) Dùng máy biến thế trên có thể tăng(hạ) HĐT bao nhiêu lần ?
b) Giả sử dùng máy biến thế trên để tăng hiệu điện thế Tính hiệu điện thế lấy ra khi hiệu điện thế đặt vào là 120 V
thế 5 lần
b Máy tăng thế : n1 < n2 n1 = 600 vòng
n2 = 3000 vòng
Hiệu điện thế đặt vào ( U1 ) U1 = 120 V
Hiệu điện thế lấy ra ( U2 ) U2 = ?
Hiệu điện thế cuộn thứ cấp :
U U1
2
=n1
n2=120U
2 = 3000600 U2 = 120 x 3000600 = 600 V
2 Mắc vôn kế vào hai đầu cuộn dây thứ cấp của một máy biến thế thì vôn kế chỉ 12 V Biết HĐT hai đầu cuộn sơ cấp là 600 V
a Máy biến thế trên là máy tăng thế hay hạ thế ? Vì sao ?
b Cuộn thứ cấp có 40 vòng Tính số vòng dây cuộn sơ cấp
Hiệu điện thế cuộn thứ cấp ( U2 ) U2 = 12 V U1 > U2 : máy hạ thế
Cuộn thứ cấp ( n2 ) n2 = 40 vòng U U1
2
=n1
n2 = 60012 =n1
40
n1 = 600 x 4012 = 2000 vòng
3 Một máy biến thế có cuộn thứ cấp được quấn số vòng dây nhiều hơn cuộc
sơ cấp 40 lần
a Đây là máy tăng hay hạ thế ? Vì sao?
b Dùng máy tải công suất điện 50 kW với điện trở tổng cộng 100 và hiệu điện thế hai đầu cuộn sơ cấp là 300 V thì công suất hao phí do toả nhiệt là bao nhiêu?
Trang 4n2 = 40 n1 máy tăng thế vì n2 > n1
P = 50kW = 50000 W Hiệu điện thế cuộn thứ cấp :
R = 100 U U1
2
=n1
n2 = 300U
2 =40 n n1
1 U2 =300 x 40 n n 1
V
U1 = 300V Hiệu điện thế ở 2 đầu dây tải là hiệu
điện thế cuộn thứ cấp
Php = ? Công suất hao phí :
P hp =
P2
U2 R =
500002
12002 100 = 173611 W
4 Người ta tải công suất điện 5.105W từ nhà máy điện đến khu dân cư cách nhà máy 50 km, hiệu điện thế đặt vào hai đầu đường dây tải điện 20000 V
Cứ 1 km dây có điện trở là 0,2 Tính công suất hao phí vì toả nhiệt trên đường dây
P = 5.105W Điện trở 1 dây : 0,2 x 50 = 10
l = 50 km Để tải điện có 2 dây nên
điện trở tổng cộng là :
U2 = 20000 V ( vì đặt vào 2 đầu dây tải ) R = 2 x 10 = 20
0,2 / km Công suất hao phí :
Php = ? P hp =
P2
U2 R =
5000002
20000 2
20 = 12500 W
5 a/ Tại sao ở đầu và cuối đường dây tải điện người ta phải đặt hai máy biến thế?
b/ Đầu đường dây máy tăng thế có số vòng dây là 500 vòng và 11000 vòng Cuối đường dây máy hạ thế có số vòng dây lần lượt là 1320 vòng và
132000 vòng HĐT đặt vào cuộn sơ cấp của máy tăng thế là 1000 V Công suất tải đi là 1MW Tìm HĐT nơi sử dụng
c/ Điện trở tổng cộng của đường dây tải là 100 Tìm Php đường dây tải điện
phí
Cuối đường dây đặt máy giảm thế để giảm hiệu thế phù hợp với hiệu đên thế nơi tiêu dùng
Trang 5b Đầu đường dây máy tăng thế : ( n1 <n2 )
n1 = 500 vòng HĐT cuộn thứ cấp :
n2 = 11000 vòng U U1
2
=n1
n2 = 1000U
2 = 11000500 U2 =1000 x 11000500 HĐT sơ cấp (U1) U1 = 1000 V U2 = 22000 V
HĐT ở 2 đầu dây tải của máy tăng thế truyền đi không đổi nên
U2=U’
U1
'
U2' =
n1'
n2'= 22000U
2
' = 1320001320 U’
2=22000 x 1320132000 = 220 V
1 < n’
2 )
n’
1 = 132000 vòng
n’
2 = 1320 vòng Công suất hao phí :
2)U’
P = 1 MW = 1000000 W P hp =
P2
U2 R =
10000002
22000 2
100= 206611 W
R = 100
Php =?
III Bài tập (yêu cầu của giáo viên
Dùng dây cáp đồng truyền tải công suất điện 20 kW đến nơi
tiêu thụ cách nhà máy 10km HĐT giữa hai đầu dây dẫn là 220 V Php đủ để thắp sáng 100 bóng đèn 100 W
a Tính tiết diện dây đồng
b Để Php giảm còn 400 W, người ta dùng loại MBT nào? Cuộn sơ cấp 500 vòng Tính số vòng cuộn thứ cấp
*Kiểm tra sản phẩm, bài tập : Kiểm tra việc ghi chép, làm
bài của học sinh sau khi học sinh vào học lại Đánh giá bằng việc cho điểm tùy theo mức độ hoàn thành của học sinh
IV Những việc cần chuẩn bị:
- Học sinh chép bài và làm bài vào tập
- Học sinh học thuộc nội dung của bài 42,43
- Học sinh đọc trước bài 44
Trang 6Kiểm tra, duyệt bài
Tổ trưởng chuyên môn Nhóm trưởng chuyên môn
Phương
Ngày… tháng……năm 2020 Duyệt của Ban giám hiệu
HIỆU TRƯỞNG
PHIẾU HỌC TẬP
1 Môt trạm phát điện có công suất 50 kW, hiệu điện thế tại trạm phát điện là 800V Điện trở của đường dây tải điện là 4
a-Tính công suất hao phí trên đường dây tải điện?
b-Nêu một biện pháp có thể làm giảm công suất hao phí xuống 100 lần.
2 Mắc Vôn kế vào hai đầu cuộn thứ cấp của một máy biến thế thì thấy Vôn kế chỉ 12V Biết hiệu điện thế của hai đầu cuộn sơ cấp là 600V.Hỏi:
a-Máy biến thế nói trên là máy tăng thế hay giảm thế?
b-Biết cuộn thứ cấp có 40 vòng Tính số vòng dây ở cuộn sơ cấp?
3 Một máy biến thế có cuộn thứ cấp được quấn số vòng dây nhiều hơn bên cuộn
sơ cấp 40 lần.
a-Đây là máy tăng thế hay giảm thế? Giải thích?
b-Dùng máy này để tải đi một công suất điện 50 kW với điện trở tổng cộng của dây tải là 100 và hiệu điện thế hai đầu cuộn sơ cấp là 300V thì phần công suất hao phí do tỏa nhiệt bằng bao nhiêu ?
4 Người ta dùng máy biến thế gồm cuộn sơ cấp có 500 vòng và cuộn thứ cấp có
50000 vòng để tải điện năng có công suất là 22kW từ nhà máy điện đến nơi tiêu thụ Hiệu điện thế đặt vào hai đầu cuộn sơ cấp là 2,2kV và điện trở của đường dây tải điện là 50
a-Tính hiệu điện thế giữa hai đầu cuộn thứ cấp ?
Trang 7b-Tính công suất hao phí do tỏa nhiệt trên đường dây tải điện