Một nhà máy điện phát ra công suất điện P = 100 MW. Điện trở tổng cộng của đường dây dẫn điện là 5Ω. Công suất điện hao phí trên đường dây dẫn là ΔP.. Đường dây dẫn điện làm bằng đồng có[r]
(1)KHỐI
III Vận dụng:
HĐ5/SGK-153: Để dùng nguồn điện xoay chiều 240V thắp sáng bình thường bóng đèn sợi đốt 12V, ta cần phải sử dụng máy biến tăng hay giảm ? Số vòng dây cuộn sơ cấp máy biến lớn hay nhỏ số vòng dây cuộn thứ cấp lần ?
Lời giải :
Ta dùng máy hạ Áp dụng công thức máy biến : U1/U2=n1/n2
=> 240/12=n1/n2
=>n1/n2=20
Vậy số vòng dây cuộn sơ cấp gấp 20 lần số vòng dây cuộn thứ cấp
HĐ6/SGK-153: Em giải thích tryền tải điện xa, dòng điện xoay chiều lại có ưu điểm hẳn so với dòng điện chiều ?
Lời giải : Khi truyền tải dịng điện xa, nhờ tăng hiệu điện nên hao phí tỏa nhiệt giảm đáng kể Đó lợi dòng điện xoay chiều so với dòng điện chiều
HĐ7/SGK-153: Hiệu điện phát từ nhà máy điện 25000V Nếu hiệu điện nối trực tiếp vào đường dây tải điện cơng suất hao phí tỏa nhiệt đường dây P1 Nếu dùng máy biến để tăng hiệu
điện lên đến 500000V vào đường dây tải điện cơng suất hao phí đường dây P2 Hỏi P2 lớn
hơn hay nhỏ P1 lần ?
(2)=> P1/ P2= (U2)2/(U1)2=5000002/250002= 400
Công suất hao phí đường dây P2 nhỏ 400 lần
IV Luyện tập
Bài 3/ SGK- 155: Chọn A
Bài 4/ SGK- 155: Một máy biến có số vịng dây cuộn sơ cấp 1200 vòng Cho biết hiệu điện cuộn sơ cấp 240V hiệu điện cuộn thứ cấp 12V Số vòng dây cuộn thứ cấp là:
Lời giải :
Áp dụng công thức máy biến thế: U1/U2=n1/n2
=>240/12=1200/n2
=>n2=60 (vòng)
Bài 5/ SGK- 155: Chọn B Bài 6/ SGK- 155: Chọn D
CHỦ ĐỀ 23: BÀI TẬP TỔNG HỢP PHẦN ĐIỆN TỪ HỌC
Câu 1: Trong truyền tải điện xa, dây dẫn điện cần có điện trở nhỏ?
(3)Trong truyền tải điện năng, cơng suất tỏa nhiệt dây dẫn có cơng thức:
ΔP=R.P2/U2
Vì muốn giảm hao phí ta cần dây dẫn có điện trở nhỏ
Câu 2:
Đường dây dẫn điện có điện trở nhỏ với chiều dài định và
A tiết diện dây xác định, điện trở suất vật liệu làm dây nhỏ.
B điện trở suất xác định, tiết diện dây nhỏ. C điện trở suất xác định, đường kính tiết diện dây càng nhỏ.
D điện trở suất xác định, khối lượng dây nhỏ. Lời giải :
Từ công thức điện trở R=ρl/S, điện trở nhỏ điện trở suất ρ nhỏ
Chọn A Câu 3:
Hãy xếp vật liệu dẫn điện sau theo thứ tự dẫn điện từ tốt đến dẫn điện nhất:
Vàng, bạc, nhôm, đồng, sắt.
Trong đời sống, dây dẫn điện thơng thường có làm vật liệu dẫn điện tốt hay không? Em hãy giải thích sao.
Lời giải:
(4)Thứ tự chất dẫn điện tốt đến chất dẫn điện kém: Bạc, đồng, vàng, nhôm, sắt
Thông thường dây dẫn điện không làm vật liệu dẫn điện tốt (ví dụ bạc) giá thành cao hiệu không lớn
Câu 4:
Một nhà máy điện phát công suất điện P = 100 MW. Hiệu điện đầu đường dây dẫn điện U = 25 000 V Điện trở tổng cộng đường dây dẫn điện 5Ω Cơng suất điện hao phí đường dây dẫn ΔP Tính tỉ số ΔP/P(%).
Lời giải:
Trong truyền tải điện năng, cơng suất tỏa nhiệt dây dẫn có cơng thức:
ΔP=R.P2/U2
=5.(100.106)2/250002=80.106(W)
Ta có tỉ số:ΔP/P=(80.106/100.106)100%=80%
Câu 5:
Người ta dùng máy biến để làm tăng hiệu điện thế đầu đường dây dẫn điện nêu câu lên đến giá trị U’ = 250 000 V Tính tỉ số ΔP/P(%)
Lời giải :
Tương tự câu 4: ΔP=R.P2/U2
=5.(100.106)2/2500002=80.104(W)
Ta có tỉ số:ΔP/P=(80.104/100.106)100%=0,8%
(5)Đường dây dẫn điện làm đồng có điện trở R=5Ω. Chiều dài tổng cộng đường dây l=100km Khối lượng riêng đồng D=8900kg/m3 Hãy tìm đường kính tiết diện dây dẫn Cho giá kim loại đồng nguyên liệu 150000 đồng/ kg.
Lời giải :
Từ công thức tính điện trở: R=ρl/S=ρl/(πd2/4)
→d= 2(cm)
Tiết diện S=3,4.10-4 m2
Thể tích dây V=S.l=3,4.10-4.100.103=34m3
Khối lượng dây: m=D.V=8900.34=302600kg Tiền dây là: 302600.150000= 45 tỉ đồng Câu 7:
Người ta thay dây đồng nói dây nhơm có cùng điện trở R=5Ω chiều dài l=100km Khối lượng riêng nhơm D2 =2700kg/m3 Hãy tìm lại đường
kính tiết diện dây, khối lượng nhơm làm dây giá tiền dây Cho giá kim loại nhôm nguyên liệu là 50000 đồng/ kg.
Lời giải :
Từ cơng thức tính điện trở: R=ρl/S=ρl/(πd2/4)
→d= 2,67(cm)
Tiết diện S=5,6.10-4 m2
Thể tích dây V=S.l=5,6.10-4.100.103=56m3
(6)Tiền dây là: 151200.50000= 7,56 tỉ đồng Câu 8:
Những lí sau để giải thích truyền tải điện xa, người ta lại dùng dây dẫn nhơm có điện trở thay cho dây dẫn đồng?
a) Dây dẫn nhôm nhẹ dây dẫn đồng.
b) Dây dẫn nhơm có kích thước nhỏ gọn dây dẫn đồng.
c) Dây dẫn nhôm rẻ dây dẫn đồng.
d) Dây dẫn nhơm có độ bền cao (lực kéo đứt lớn hơn) dây dẫn đồng.
e) Trụ đỡ dây dẫn nhôm rẻ trụ đỡ dây dẫn đồng vì chịu tải hơn.
Để trả lời, học sinh vẽ bảng sau vào vào giấy đánh dấu vào ô chọn lựa
L í d o
Đ ú n g
S a i
a )
X
b
) X
c
) X
d
(7)e
) X
Câu 9: Khi có dịng điện qua dây dẫn dây tỏa nhiệt ra môi trường xung quanh, nhiệt độ dây cao nhiệt độ môi trường giá trị Δt Cho biết Δt tỉ lệ nghịch với đường kính tiết diện d dây.
Dây dẫn nhôm dây dẫn đồng có điện trở, cùng chiều dài dây, cường độ dòng điện chạy qua dây Khi nhiệt độ dây đồng cao nhiệt độ môi trường giá trị Δt=15oC nhiệt độ dây
nhôm cao nhiệt độ môi trường giá trị Δt′ bao nhiêu?
Lời giải :
Vì R=R′ nên (d′/d)2=ρ′/ρ=> d’/d=1,28
Vì đề cho biết Δt tỉ lệ nghịch với đường kính tiết diện d dây nên ta có: