Xem toàn bộ tài liệu Lớp 9: tại đây
Xem thêm các sách tham khảo liên quan:
- Sách Giáo Khoa Vật Lý 9
- Giải Vật Lí Lớp 9
- Giải Sách Bài Tập Vật Lí Lớp 9
- Sách Giáo Viên Vật Lí Lớp 9
- Sách Bài Tập Vật Lí Lớp 9
Giải Vở Bài Tập Vật Lí 9 – Bài 36: Truyền tải điện năng đi xa giúp HS giải bài tập, nâng cao khả năng tư duy trừu tượng, khái quát, cũng như định lượng trong việc hình thành các khái niệm và định luật vật lí:
A – HỌC THEO SÁCH GIÁO KHOA
I – SỰ HAO PHÍ ĐIỆN NĂNG TRÊN ĐƯỜNG DÂY TRUYỀN TẢI ĐIỆN
1. Tính điện năng hao phí trên đường dây truyền tải điện
Lập công thức xác định công suất hao phí do tỏa nhiệt trên đường dây tải theo P , U, R:
Php = [P2.R]/U2
Trong đó:
R là điện trở dây dẫn [Ω]
P là công suất điện [W]
U hiệu điện thế đặt vào hai đầu đường dây [V]
Php là công suất hao phí [W].
2. Cách làm giảm hao phí
C1 Các cách làm giảm hao phí trên đường dây tải điện: Giảm điện trở R của đường dây tải hoặc tăng điện áp U giữa hai đầu đường dây truyền tải.
C2 Làm giảm công suất hao phí bằng cách giảm điện trở của dây tải điện thì có bất lợi là tổn phí để tăng tiết diện S của dây còn lớn hơn giá trị điện năng bị hao phí vì: Qua công thức R = ρ[l/S], ta thấy muốn giảm điện trở thì phải tăng S, tức là dùng dây dẫn có tiết diện lớn. Khi đó thì dây có khối lượng lớn, đắt tiền, nặng, dễ gãy, phải có hệ thống cột điện lớn.
C3 Nếu tăng hiệu điện thế ở hai đầu đường dây thì công suất hao phí sẽ giảm rất nhiều. Muốn vậy phải chế tạo máy tăng hiệu điện thế.
Kết luận:
II – VẬN DỤNG
C4. Từ công thức Php = [P2.R]/U2 ta thấy khi hiệu điện thế U tăng 5 lần thì công suất hao phí giảm 52 = 25 lần.
C5. Ta phải xây dựng đường dây cao thế tuy tốn kém, nguy hiểm nhưng tiết kiệm được rất nhiều điện năng hao phí trên đường dây truyền tải, bớt khó khăn vì dây dẫn quá to, nặng.
I – BÀI TẬP TRONG SÁCH BÀI TẬP
Câu 36.1 trang 101 VBT Vật Lí 9: Chọn A. Tăng 2 lần.
Công suất hao phí do tỏa nhiệt trên đường dây tải điện là:
Như vậy ta thấy rằng Php tỷ lệ thuận với chiều dài l của đường dây. Do đó nếu đường dây tải diện dài gấp đôi thì công suất hao phí thì tỏa nhiệt sẽ tăng gấp đôi.
Câu 36.2 trang 101 VBT Vật Lí 9: Chọn B. Giảm 2 lần
Ta thấy rằng Php tỷ lệ nghịch với tiết diện S của đường dây tải. Do đó nếu đường dây tải có tiết diện tăng gấp đôi thì công suất hao phí thì tỏa nhiệt sẽ giảm 2 lần.
Câu 36.3 trang 101 VBT Vật Lí 9: Tăng hiệu điện thế giữa hai đầu dây lên hai lần sẽ có lợi hơn giảm vì công suất hao phí tỉ lệ nghịch với bình phương hiệu điện thế.
Tức là:
+ Nếu giảm R của đường dây đi 2 lần thì công suất hao phí chỉ giảm được 2 lần
+ Nếu tăng U lên 2 lần thì công suất hao phí giảm 4 lần.
Câu 36.4 trang 101 VBT Vật Lí 9:
+ Muốn giảm hao phí phải tăng hiệu điện thế ở nơi phát lên, do đó phải đặt một máy biến thế [tăng thế] ở đầu đường dây tải điện
+ Ở nơi sử dụng điện, chỉ thường sử dụng hiệu điện thế 220V. Như vậy, phải có một máy biến thế thứ hai [hạ thế] đặt ở nơi sử dụng để giảm hiệu điện thế phù hợp với hiệu điện thế định mức của các thiết bị nơi tiêu thụ.
Câu 36a trang 101 VBT Vật Lí 9: Từ ở hai đầu máy phát điện của một nhà máy điện có hiệu điện thế 2000V. Ở nơi tiêu dùng cách xa nhà máy, các dụng cụ tiêu thụ điện đều có hiệu điện thế đinh mức là 220V. Vì sao người ta không dùng máy hạ thế để hạ hiệu điện thế từ 2000V xuống 220V, mà lại dùng máy tăng thế để tăng hiệu điện thế lên 30000V rồi mới dùng máy hạ thế để giảm hiệu điện thế xuống còn 220V ?
Lời giải:
Vì khi tăng hiệu điện thế thì sẽ làm giảm công suất hao phí trong quá trình truyền tải điện năng đến nơi tiêu thụ.
1. Vận hành máy phát điện đơn giản
– Vẽ sơ đồ thí nghiệm ở Hình 38.1 trong đó kí hiệu sơ đồ của máy phát điện là:
C1. Khi máy quay càng nhanh thì hiệu điện thế ở hai đầu dây ra của máy càng lớn. Hiệu điện thế lớn nhất đạt được là 6V.
C2. Khi đổi chiều quay của máy thì đèn vẫn sáng và vôn kế vẫn quay.
2. Vận hành máy biến thế
– Vẽ sơ đồ thí nghiệm ở hình 38.2 trong đó kí hiệu sơ đồ của máy biến thế là:
BẢNG 1
C3. Quan hệ giữa số đo hiệu điện thế ở hai đầu cuộn dây cuả máy biến thế và số vòng của các cuộn dây:
Số đo hiệu điện thế ở hai đầu cuộn dây của máy biến thế và số vòng của các cuộn dây có liên quan với nhau theo công thức: U1/U2 = n1/n2
Kết quả này phù hợp với kết quả thu được ở bài 37.
- lý thuyết
- trắc nghiệm
- hỏi đáp
- bài tập sgk
1. Nêu biện pháp chủ yếu để làm giảm hao phí điện năng trên đường dây dẫn trong quá trình truyền tải điện từ nhà máy phát điện xoay chiều đến nơi tiêu thụ điện.
2. Để giảm điện năng hao phí trong quá trình truyền tải 4 lần, cần thay đổi hiệu điện thế trước khi truyền tải như thế nào?
3.Cho các dụng cụ sau: bếp điện, bóng đèn compact, máy kích tim, quạt điện. Cho biết mỗi dụng cụ trên hoạt động dựa vào tác dụng nào của dòng điện xoay chiều
4.Có thể sử dụng máy biến thế để thay đổi hiệu điện thế nguồn điện pin, acquy không? Vì sao?
Các câu hỏi tương tự
Trong quá trình truyền tải sẽ sẽ không tránh khỏi tình trạng hao phí điện năng. Điện năng hao phí được tính bằng công thức nào và làm cách nào để giảm được điện năng hao phí? Hãy cùng Trần Phú Cable tìm hiểu hướng giải quyết trong bài viết dưới đây ngay!
Tại sao có hao phí trong quá trình truyền tải điện?
Hao phí trong đường dây tải điện
Dây dẫn có điện trở, nên khi truyền tải điện năng đi xa, dòng điện chạy trong dây dẫn sẽ làm dây dẫn tỏa nhiệt. Do đó, hao phí trong quá trình truyền tải điện là hao phí tỏa nhiệt trên đường dây.
Công thức tính công suất hao phí trên đường dây tải điện
Công thức tính cụ thể như sau
P=[R.P^2]/U^2
Công suất hao phí do tỏa nhiệt trên đường dây tải điện tỉ lệ thuận với bình phương công suất truyền tải và điện trở của dây dẫn. Đồng thời tỉ lệ nghịch với hiệu điện thế đặt vào hai bên đầu dây.
Cách làm giảm công suất hao phí
Cách làm giảm công suất hao phí trên đường dây tải điện
Từ công thức ta thấy để giảm công suất hao phí có hai phương án là giảm điện trở hoặc tăng hiệu điện thế.
Giảm điện trở
Ta có thể giảm điện trở bằng cách sau:
- Để giảm điện trở, nên lựa chọn những dây dẫn có khả năng dẫn điện tốt hơn, có tỷ lệ đồng tối đa [dẫn điện tốt], sản phẩm của các thương hiệu uy tín, chuyên sản xuất dây và cáp điện.
- Tăng tiết diện dây dẫn, sử dụng dây dẫn có diện tích lớn hơn để giảm điện trở. Tuy nhiên với cách này sẽ suy ra khối lượng của dây dẫn tăng gây tốn kém nguyên liệu. Đồng thời kèm theo đó là dây tải nặng, phải xây nhiều cột để chống đỡ, trở nên tốn kém hơn. Khi điện trở giảm đi bao nhiêu lần thì công suất hao phí giảm đi bấy nhiêu lần.
Tăng hiệu điện thế
Theo công thức tính điện năng hao phí thì khi tăng hiệu điện thế lên bao nhiêu lần thì công suất hao phí sẽ giảm đi gấp 2 lần [U tăng k lần, P hao phí giảm đi 2k lần]
Ta tăng hiệu điện thế bằng cách sử dụng máy tăng thế để tăng hiệu điện thế trước khi truyền tải, đặt hiệu điện thế vào hai đầu đường dây.
Cần xây dựng hệ thống đường dây điện cao thế từ 110 kV đến 500 kV, trung thế từ 11 kV đến 35 kV, hạ thế từ 220V đến 380V bao gồm: dây dẫn, cột điện ....
Để giảm hao phí điện năng khi truyền tải điện thì sử dụng cách tăng hiệu điện thế sẽ hiệu quả hơn cách giảm điện trở.
Hao phí điện năng trong quá trình truyền tải là điều không thể tránh khỏi. Biết được công thức để tính được điện năng hao phí sẽ giúp người dùng có những cách khắc phục kịp thời.
Sử dụng máy biến thế để làm giảm công suất hao phí
Cấu tạo của máy biến thế
Máy biến thế hay còn được gọi như máy biến áp là thiết bị điện gồm hai hoặc nhiều cuộn dây. Đồng thời có thể là 1 cuộn dây có đầu vào và đầu ra trong cùng 1 từ trường. Thành phần cấu thành cơ bản của máy biến thế thường có là 2 hay nhiều cuộn dây đồng cách điện được quấn trên cùng 1 lõi sắt hay sắt từ ferit.
Công dụng của máy biến thế
Máy biến thế có dòng điện được tạo ra trong cuộn dây sơ cấp khi nối với hiệu điện thế sơ cấp, và 1 từ trường biến thiên trong lõi sắt. Phần từ trường biến thiên tạo ra trong mạch điện thứ cấp 1 hiệu điện thế thứ cấp. Vì thế hiệu điện thế sơ cấp có thể thay đổi được hiệu điện thế thứ cấp qua từ trường. Sự biến đổi này có thể được điều chỉnh qua số vòng quấn trên lõi sắt.
THÔNG TIN LIÊN HỆ:
Công ty Cổ phần Cơ điện Trần Phú
Địa chỉ: Số 41 Phố Phương Liệt, Phường Phương Liệt, Quận Thanh Xuân, TP. Hà Nội
Hotline: 0898.41.41.41
Email: