- Khi truyền tải điện năng đi xa (từ nhà máy điện đến nơi tiêu thụ điện) bằng đường dây dẫn sẽ có một phần điện năng hao phí do hiện tượng tỏa nhiệt (tác dụng nhiệt của dòng điện) trên đ[r]
(1)NỘI DUNG
HƯỚNG DẪN TỰ HỌC VẬT LÝ 9 BÀI 36: TRUYỀN TẢI ĐIỆN NĂNG ĐI XA I HƯỚNG DẪN LÍ THUYẾT
1 Sự hao phí điện đường dây truyền tải điện
- Khi truyền tải điện xa (từ nhà máy điện đến nơi tiêu thụ điện) đường dây dẫn có phần điện hao phí tượng tỏa nhiệt (tác dụng nhiệt dòng điện) đường dây
- Gọi: + P công suất điện cần truyền
+ U hiệu điện hai đầu đường dây truyền tải điện + I cường độ dòng điện đường dây tải điện + R điện trở đường dây tải điện
+ Phần cơng suất điện bị hao phí (Php) đường dây tải điện tính
công thức:
(1)
+ Phần công suất điện nhận nơi tiêu thụ điện là: Pn = P – Php (2)
2 Cách làm giảm hao phí điện đường dây tải điện.
- Từ cơng thức (1), ta nhận thấy có cách để giảm hao phí điện năng:
+ Giảm điện trở R đường dây tải điện: có nghĩa phải rút ngắn khoảng cách nhà máy điện nơi tiêu thụ điện, làm dây to sử dụng vật liệu dẫn điện tốt bạc (không khả thi)
+ Giảm công suất P nhà máy điện: điều khiến cho nơi tiêu thụ điện thiếu điện để sản xuất sinh hoạt (không khả thi)
+ Tăng hiệu điện U hai đầu đường dây tải điện: cách tốt dễ dàng tăng hiệu điện hai đầu đường dây tải điện MÁY BIẾN THẾ (BÀI 37)
(2)II BÀI TẬP VÈ SỰ HAO PHÍ ĐIỆN NĂNG. 1 Dạng tập
- Bài tập bản:
+ Áp dụng công thức (1) để trả lời câu hỏi vận dụng thực tế
+ Áp dụng cơng thức (1) (2) để tính cơng suất điện bị hao phí đường dây tải điện công suất nhận nơi tiêu thụ
- Bài tập nâng cao: áp dụng cơng thức tính hiệu suất để tính hiệu suất truyền tải điện năng:
- Lưu ý: công suất nhà máy điện lớn nên công suất thường sử dụng đơn vị kiloWatt (kW) MegaWatt (MW)
1 kW = 000 W = 103 W
1 MW = 000 000 W = 106 W
Bài tập minh hoạ
Một nhà máy điện có cơng suất 400 MW cần truyền điện đến nơi tiêu thụ đường dây có tổng điện trở 20 Hiệu điện hai đầu đường dây tải điện 250 kV
a Tính cơng suất hao phí đường dây tải điện b Tính cơng suất nhận nơi tiêu thụ
c Tính hiệu suất truyền tải điện đường dây tải điện Tóm tắt:
P = 400 MW = 400 000 000 W R = 20
U = 250 kV = 250 000 V a Php = ? W
b Pn = ? W
c H = ?
Giải:
a Công suất hao phí đường dây tải điện:
b Công suất nhận nơi tiêu thụ: Pn = P – Php
= 400 000 000 – 51 200 000 = 348 800 000 (W) c Hiệu suất truyền tải điện năng:
3 Bài tập
H = 100%Pn P
Php = = = 51 200 000 (W)
R.P2 U2
20 400 000 0002 250 0002
H = 100 % = 100 % = 87,2 %Pn P
(3)3.1 Một nhà máy thuỷ điện nhỏ cần truyền tải công suất điện MW với hiệu điện 50 kV Điện trở tổng cộng đường dây tải điện Tính cơng suất hao phí đường dây tải điện công suất nhận nơi tiêu thụ
3.2 Một trạm phát điện truyền công suất MW đường dây dẫn có hiệu điện 20 kV điện trở 25
a Tính cơng suất hao phí đường dây tải điện công suất nhận nơi tiêu thụ?
b Để giảm cơng suất hao phí trên, người ta tăng hiệu điện hai đầu đường dây tải điện lên 2,5 lần Tính cơng suất hao phí đường dây tải điện công suất nhận nơi tiêu thụ lúc
3.3 Một nhà máy phát điện xoay chiều tạo hiệu điện 20 000 V Khi truyền tải điện đến nơi tiêu thụ, người ta phải tăng hiệu điện lên 200 000 V
a Cơng suất hao phí đường dây tải điện giảm lần sau tăng hiệu điện đường dây tải điện?
b Tính cơng suất hao phí đường dây trường hợp trước sau tăng hiệu điện đường dây Biết rằng, nhà máy có cơng suất 10 MW điện trở đường dây tải điện 24
3.4 Một trạm điện truyền dịng điện có cơng suất 120 kW hiệu điện là kV đến khu dân cư cách 10 km Biết dây dẫn sử dụng có điện trở km 1,4 Ω Tính hiệu suất q trình truyền tải điện