- Chú ý: + Khi sóng lan truyền trong môi trường thì khoảng cách giữa hai đỉnh sóng bằng một bước
Dạng 12 bài toán truyển tải điện năng
I. Phương pháp
+ Giả sử điện áp và cường độ dòng điện luôn luôn cùng pha. Tức là cos 1.
+ Công suất hao phí trên đường dây là: ∆P = I2 .R = 2 2. P R U .
trong đó R là điện trở của dây dẫn.
P là công suất nhà máy phát điện (P = PA); U hiệu suất ở hai đầu dây (U = U’A). + Độ giảm thế trên đường dây là: ∆U = U’A – UB = U – UB = I.R
+ Hiệu suất tải điện: B A
A A P P P P P H P P P II. bài tập
Bài 1: Một trạm phát điện truyền đi với công suất 50 kW, điện trở của dây dẫn là 4Ω.
1. Tính độ giảm thế, công suất hao phí trên dây dẫn và hiệu suất tải điện, biết rằng hiệu điện thế ở trạm phát là 500 V.
2. Nếu nối hai cực của trạm phát điện với một máy áp có hệ số công suất k = 0,1 (k = U1/U2) thì công suất hao phí trên đường dây và hiệu suất của sự tải điện bây giờ bằng bao nhiêu? Bỏ qua sự hao phí năng lượng trong máy biến áp. Giả sử điện áp và dòng điện luôn luôn cùng pha.
Đ/S: 1. ∆U = 400 V, H = 20 %; 2. ∆P’ = 400 W, H’ = 99,2 %.
Bài 2: Hai thành phố A và B cách nhau 100 km. Điện năng được tải từ một biến thế ở A tới một biến thế ở B bằng hai dây đồng tiết diện tròn, đường kính d = 1 cm. Cường độ dòng điện trên dây tải là I = 50 A, công suất tiêu thụ điện tiêu hao trên đường dây bằng 5 % công suất tiêu thụ ở B và điện áp hiệu dụng ở cuộn thứ cấp hạ thế ở B là U’ = 200 V. Tính:
1. Công suất tiêu thụ điện ở B. 2. Tỉ số biến thế của cái hạ áp ở B.
3. Điện áp ở hai đầu cuộn thứ cấp của cái tăng áp ở A.
Cho điện trở suất của dây đồng là 1, 6.108m. Dòng điện và điện áp luôn luôn cùng pha, hao phí biến áp là không đáng kể.
Đ/S: 1. 2.106
W, 2. 200, 3. 42000 V
Bài 3: Một máy biến áp có số vòng của cuộn sơ cấp và thứ cấp là 6250 vòng và 1250 vòng. Hiệu suất của máy biến áp là 96 %. Máy nhận công suất 10 kW ở cuộn sơ cấp.
1. Tính hiệu điện thế ở hai đầu cuộn thứ cấp, biết hiệu điện thế ở hai đầu cuộn sơ cấp là 1000 V (cho biết hiệu suất không ảnh hưởng đến điện áp).
2. Tính công suất nhận được ở cuộn thứ cấp và cường độ hiệu dụng trong mạch thứ cấp. Biết hệ số công suất ở mạch thứ cấp là 0,8.
3. Biết hệ số tự cảm tổng cộng ở mạch thứ cấp là 0,2 H. Tìm điện trở của mạch thứ cấp. Tần số dòng điện là 50 Hz.
Đ/S: 1. U2 = 200 V; P2 = 9600 W, I2 = 60 A; 3. R = 83,7 Ω
Bài 4: Một máy phát điện có công suất 100 kW. Điện áp hiệu dụng ở hai cực máy phát là 1 kV. Để truyền đến nơi tiêu thụ người ta dùng một đường dây tải điện có điện trở tổng cộng là 6 Ω.
1. Tính hiệu suất của sự tải điện này.
2. Tính điện áp hiệu dụng ở hai đầu dây nơi tiêu thụ.
3. Để tăng hiệu suất tải điện, người ta dùng một máy biến áp đặt ở nơi máy phát có tỉ số giữa vòng dây cuộn sơ cấp và thứ cấp là 10. Tính công suất hao phí trên dây và hiệu suất tải điện lúc này. Bỏ qua hao phí trong máy biến áp.
4. ở nơi tiêu thụ cần dùng điện có điện áp hiệu dụng 200 V thì phải dùng một biến áp có tỉ số vòng giữa hai cuộn dây sơ cấp và thứ cấp là bằng bao nhiêu?
Đ/S: 1. H = 40 %; 2. U’ = 400 V; 3. ∆P’ = 600 W, H’ = 99,4%; 4. 49,7 Nhà máy phát điện Nơi tiêu thụ điện A B ' A U UB I