Biết rằng công suất ở nơi tiêu thụ không thay đổi, điện áp trên đường dây tải điện cùng pha với dòng điện chạy trên dây và ban đầu độ giảm điện áp trên đường dây bằng 10% điện áp ở nới p[r]
(1)Một số bài toán máy biến áp và truyền tải điện năng-P Câu 26 : Một máy biến áp lý tưởng gồm cuộn sơ cấp và hai cuộn thứ cấp Cuộn sơ cấp có n = 1320 vòng , điện áp U1 = 220V Cuộn thứ cấp thứ có U2 = 10V, I2 = 0,5A; Cuộn thứ cấp thứ 2có n = 25 vòng, I3 = 1,2A Cường độ dòng điện qua cuộn sơ cấp là : A I1 = 0,035A B I1 = 0,045A C I1 = 0,023A D I1 = 0,055A Câu 27: Tại điểm M có máy phát điện xoay chiều pha có công suất phát điện và hiệu điện hiệu dụng hai cực máy phát không đổi Nối hai cực máy phát với trạm tăng áp có hệ số tăng áp là k đặt đó Từ máy tăng áp điện đưa lên dây tải cung cấp cho xưởng khí cách xa điểm M Xưởng khí có các máy tiện cùng loại, công suất hoạt động là Khi hệ số k = thì xưởng khí có tối đa 120 máy tiện cùng hoạt động Khi hệ số k = thì xưởng khí có tối đa 130 máy tiện cùng hoạt động Do xẩy cố trạm tăng áp người ta phải nối trực tiếp dây tải điện vào hai cực máy phát điện Khi đó xưởng khí có thể cho tối đa bao nhiêu máy tiện cùng hoạt động Coi có hao phí trên dây tải điện là đáng kể Điện áp và dòng điện trên dây tải điện luôn cùng pha A 93 B 102 C 84 D 66 Câu 28 Để giảm điện áp trên đường dây tải điện 100 lần thì cần tăng điện áp nơi phát lên bao nhiêu lần Biết công suất nơi tiêu thụ không thay đổi, điện áp trên đường dây tải điện cùng pha với dòng điện chạy trên dây và ban đầu độ giảm điện áp trên đường dây 10% điện áp nới phát A.9,01 B.8,99 C.8,515 D.9,125 Câu 29: Điện từ trạm phát điện đến nơi tiêu thụ điện đường dây truyền tải pha có điện trở không đổi Khi điện áp hiệu dụng đưa lên hai đầu đường dây truyền tải là U thì hiệu suất truyền tải điện là 80% Coi hệ số công suất mạch truyền tải và công suất tới nơi tiêu thụ không đổi Để hiệu suất truyền tải điện là 90% thì điện áp hiệu dụng đưa lên hai đầu đường dây truyền tải là U U U A B C D 1,5U Câu 30: Khi truyền điện có công suất P từ nơi phát điện xoay chiều đến nơi tiêu thụ thì công suất ΔP hao phí trên đường dây là ∆P Để cho công suất hao phí trên đường dây còn là (với n > 1), n nơi phát điện người ta sử dụng máy biến áp (lí tưởng) có tỉ số số vòng dây cuộn sơ cấp và số vòng dây cuộn thứ cấp là 1 A B C √ n D n n √n Câu 31: Một khu tập thể tiêu thụ công suất điện 14289 W, đó các dụng cụ điện khu này hoạt động bình thường hiệu điện hiệu dụng là 220 V Điện trở dây tải điện từ nơi cấp điện đến khu tập thể là r Khi khu tập thể không dùng máy biến áp hạ thế, để các dụng cụ điện khu này hoạt động bình thường thì hiệu điện hiệu dụng nơi cấp điện là 359 V, đó hiệu điện tức thời đầu dây khu tập thể nhanh pha π/6 so với dòng điện tức thời chạy trọng mạch Khi khu tập thể dùng máy biến áp hạ lí tưởng có tỉ số N1/N2 =15, để các dụng cụ điện khu này hoạt động bình thường giống không dùng máy biến áp hạ thì hiệu điện hiệu dụng nơi cấp điện là (biết hệ số công suất mạch sơ cấp máy biến áp hạ 1): A 1654 V B 3309 V C 4963 V D 6616 V (2) GIẢI CHI TIẾT Một số bài toán máy biến áp và truyền tải điện năng-P Câu 26 : Một máy biến áp lý tưởng gồm cuộn sơ cấp và hai cuộn thứ cấp Cuộn sơ cấp có n = 1320 vòng , điện áp U1 = 220V Cuộn thứ cấp thứ có U2 = 10V, I2 = 0,5A; Cuộn thứ cấp thứ 2có n = 25 vòng, I3 = 1,2A Cường độ dòng điện qua cuộn sơ cấp là : A I1 = 0,035A B I1 = 0,045A C I1 = 0,023A D I1 = 0,055A Giải: Dòng điện qua cuộn sơ cấp I1 = I12 + I13 I12 U 10 I12 0,5 ( A) I U1 220 44 I13 U n3 25 5 I13 1, ( A) I U1 n1 1320 264 264 44 0, 045( A) I1 = I12 + I13 = 44 22 Chọn đáp án B Câu 27: Tại điểm M có máy phát điện xoay chiều pha có công suất phát điện và hiệu điện hiệu dụng hai cực máy phát không đổi Nối hai cực máy phát với trạm tăng áp có hệ số tăng áp là k đặt đó Từ máy tăng áp điện đưa lên dây tải cung cấp cho xưởng khí cách xa điểm M Xưởng khí có các máy tiện cùng loại, công suất hoạt động là Khi hệ số k = thì xưởng khí có tối đa 120 máy tiện cùng hoạt động Khi hệ số k = thì xưởng khí có tối đa 130 máy tiện cùng hoạt động Do xẩy cố trạm tăng áp người ta phải nối trực tiếp dây tải điện vào hai cực máy phát điện Khi đó xưởng khí có thể cho tối đa bao nhiêu máy tiện cùng hoạt động Coi có hao phí trên dây tải điện là đáng kể Điện áp và dòng điện trên dây tải điện luôn cùng pha A 93 B 102 C 84 D 66 Giải: Gọi P là công suất máy phát điện và U hiệu điện hiệu dụng hai cực máy phát điên P0 là công suất máy tiện R là điện trở đường dây tải điện Ta có: Khi k = P = 120P0 + P1 R Công suất hao phí P1 = P2 Với U1 = 2U U1 R P = 120P0 + P1= 120P0 + P2 (*) U2 R Khi k = 3: P = 130P0 + P2 = 130P0 + P2 (**) 9U R Từ (*) và (**) P2 = 72P0 > P = 120P0 + 18P0 = 138P0 U2 R Khi xảy cố : P = NP0 + P= NP0 + P2 (***) Với N là số máy tiện tối đa có thể hoạt U2 động 138P0 = NP0 + 72P0 -> N = 66 Đáp án D Câu 28 Để giảm điện áp trên đường dây tải điện 100 lần thì cần tăng điện áp nơi phát lên bao nhiêu lần Biết công suất nơi tiêu thụ không thay đổi, điện áp trên đường dây tải điện cùng pha với dòng điện chạy trên dây và ban đầu độ giảm điện áp trên đường dây 10% điện áp nới phát A.9,01 B.8,99 C.8,515 D.9,125 Bài giải: Gọi P là công suất nơi tiêu thu, R điện trở đường dây (3) Công suất hao phí chưa tăng điện áp P1 và sau tăng điện áp P2 R P12 P = U1 Với P = P + P ; P = I U P2 = P22 R U 22 1 1 Với P2 = P + P2 Độ giảm điện trên đường dây chưa tăng điện áp U = I1R = 0,1U1 R = 0,1U 21 P1 P1 P12 U 22 U P 2 100 10 P2 P2 U1 U1 P1 P1 = P + P1 P2 = P + P2 = P + 0,01P1 = P + P1 - 0,99P1 = P1 – 0,99P1 0,1 U R P1 Mặt khác ta có P1 = P12 = P12 = 0,1P1 U1 U1 U2 P2 P1 −0 , 99 ΔP P1 −0 , 99 0,1 P1 Do đó = 10 = 10 = 10 = 10.(1- 0,099) = 9,01 U1 P1 P1 P1 Vậy U2 = 9,01U1 Chọn đáp án A Câu 29: Điện từ trạm phát điện đến nơi tiêu thụ điện đường dây truyền tải pha có điện trở không đổi Khi điện áp hiệu dụng đưa lên hai đầu đường dây truyền tải là U thì hiệu suất truyền tải điện là 80% Coi hệ số công suất mạch truyền tải và công suất tới nơi tiêu thụ không đổi Để hiệu suất truyền tải điện là 90% thì điện áp hiệu dụng đưa lên hai đầu đường dây truyền tải là U U U A B C D 1,5U Giải: Công suất hao phí: ∆P1 = 0,2P1 và ∆P2 = 0,1P2 ΔP1 ΔP2 =2 P1 P2 P1 = P2 Gọi P là công suất nơi tiêu thụ P = P1- ∆P1 = P2- ∆P2 -> 0,8P1 = 0,9P2 -> ΔP1 ΔP2 ∆P1 = I12R; ∆P2 = I22R U1 U2 án C I1 = I2 P1 P2 -> U2 = U1 = I1 I P2 P1 2 =2 P1 P2 I1 = I2 = I1 -> = I2 = -> U2 = U1 = U Đáp Câu 30: Khi truyền điện có công suất P từ nơi phát điện xoay chiều đến nơi tiêu thụ thì công suất ΔP hao phí trên đường dây là ∆P Để cho công suất hao phí trên đường dây còn là (với n > 1), n nơi phát điện người ta sử dụng máy biến áp (lí tưởng) có tỉ số số vòng dây cuộn sơ cấp và số vòng dây cuộn thứ cấp là 1 A B C √ n D n n √n Giải: Để giảm công suất hao phí n lần cần tăng điện áp trước tải lên √ n lần U2 = U1 √ n (4) Do đó tỉ số số vòng dây cuộn sơ cấp và số vòng dây cuộn thứ cấp là N1 U1 = = Chọn đáp án A N2 U2 √n Câu 31: Một khu tập thể tiêu thụ công suất điện 14289 W, đó các dụng cụ điện khu này hoạt động bình thường hiệu điện hiệu dụng là 220 V Điện trở dây tải điện từ nơi cấp điện đến khu tập thể là r Khi khu tập thể không dùng máy biến áp hạ thế, để các dụng cụ điện khu này hoạt động bình thường thì hiệu điện hiệu dụng nơi cấp điện là 359 V, đó hiệu điện tức thời đầu dây khu tập thể nhanh pha π/6 so với dòng điện tức thời chạy trọng mạch Khi khu tập thể dùng máy biến áp hạ lí tưởng có tỉ số N1/N2 =15, để các dụng cụ điện khu này hoạt động bình thường giống không dùng máy biến áp hạ thì hiệu điện hiệu dụng nơi cấp điện là (biết hệ số công suất mạch sơ cấp máy biến áp hạ 1): A 1654 V B 3309 V C 4963 V D 6616 V Giải: Khi không dùng máy biến áp: Cường độ dòng điện chạy qua mạch cung cấp cho khu tập thể chính là dòng điện chạy qua đường dây tải 14289 P π = 75 (A) I= = 220 cos U cos ϕ U −U 359 −220 139 Độ sụt áp trên đường dây ∆U1 = U1- U = Ir > r = = = Ω 75 75 I Khi dùng máy biến áp: Điện áp hiệu dụng nơi cung cấp là U2 = ∆U2 + U’ N2 U’ là điện áp hai đầu cuộn sơ cấp U’ = U = 15U = 3300 (V) N2 Độ sụt áp trên đường dây ∆U2 = I’r với I’ là cường độ dòng điện chạy qua cuộn sơ cấp: N1 I 139 I’ = I = = (A) -> ∆U2 = I’r = = 9,27 = 9,3 (V) 15 75 N2 Do đó U2 = ∆U2 + U’ = 3309,3 (V) Chọn đáp án B (5)