Tại sao để giảm hao phí trên các đường dây truyền tải ta phải sử dụng các thiết bị biến đổi điện áp
Xem toàn bộ tài liệu Lớp 9: tại đây Show
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 KHOAI – 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 lầnTa 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.
Kiến thức về truyền tải điện năng đi xa vô cùng quan trọng. Những kiến thức này được áp dụng rất nhiều vào trong đời sống. Bởi thế, các em học sinh không nên bỏ qua các bài tập truyền tải điện năng đi xa lớp 9 này. Đặc biệt hơn, với những học sinh giỏi môn vật lý, đây là kiến thức trọng tâm cần ôn tập. Nếu như bạn muốn tìm hiểu kỹ hơn nữa, cùng đọc tiếp bài viết của chúng tôi nhé. Những chia sẻ về bài học mà chúng tôi mang lại chắc chắn sẽ không làm bạn thất vọng. Cách truyền điện năng đi xa Lý do khiến nhiều người tò mò về truyền tải điện năng đi xaNhững đường dây tải điện Bắc Nam hẳn đã rất quen thuộc với nhiều người. Tại nước ta, hiệu điện thế của đường dây tải điện này là 500000V. Nếu là đường dây tải điện từ huyện cho đến xã, thì hiệu điện thế của chúng là 15000V. Đây đều được gọi là những đường dây cao thế. Nếu như mọi người ở gần đường dây này thì có thể gây nguy hiểm đến tính mạng. Lý do là bởi trong nhà, những dụng cụ điện chỉ tiếp xúc với dòng điện có hiệu điện thế là 220V mà thôi. Vậy, nhiều người thắc mắc tại sao phải xây dựng những đường dây cao thế như vậy? Chúng vừa nguy hiểm, lại tốn kém nhiều tiền bạc. Đó là lý do tại sao chúng ta cần nghiên cứu bài học truyền tải điện năng đi xa. Sự hao phí điện năng ở trên dây tải điệnKhi ta truyền tải điện năng đi xa bằng dây dẫn. Ta sẽ thấy được rằng có một phần điện năng hao phí. Lý do là bởi chúng xuất hiện hiện tượng tỏa nhiệt ở trên đường dây. Điện năng hao phí trên dây dẫn điện có công thức gì?Học về truyền tải điện năng đi xa, chúng có sự liên quan mật thiết đến công suất hao phí. Hao phí do tỏa nhiệt ở trên đường dây tải điện sẽ tỉ lệ nghịch với bình phương của hiệu điện thế, được đặt ở trên hai đầu đường dây. Công thức truyền tải điện năng đi xa là: Phao phí =R.P^2/(U^2) Dây điện sử dụng để truyền tải điện Làm sao để giảm hao phí điện năng?Muốn làm giảm hao phí điện năng ở trên đường dây tải điện gây ra bởi tỏa nhiệt. Ta có thể tăng hiệu điện thế đặt vào hai đầu đường dây lên. Đây là cách tốt nhất nên được áp dụng cực kỳ nhiều. Đó là lý do tại sao xuất hiện máy biến thế truyền tải điện năng đi xa. Có thể thấy rằng đường dây tải điện Bắc Nam tại nước ta có hiệu điện thế lớn. Chúng lên đến 500000V. Thế nên, mọi người cần tuyệt đối tránh việc tiếp xúc với đường dây này. Chúng cực kỳ nguy hiểm và ảnh hưởng đến tính mạng của bạn. Máy biến thế là gì?Một trong những công cụ được rất nhiều người quan tâm là máy biến thế truyền tải điện năng đi xa. Máy biến thế hay còn có tên gọi khác là máy biến áp. Chúng là thiết bị điện có thể thực hiện truyền năng lượng, hoặc tín hiệu điện xoay chiều. Thông qua hiện tượng cảm ứng điện từ, tín hiệu sẽ được truyền đến thông qua các mạch điện. Máy biến áp bao gồm một cuộn dây sơ cấp. ngoài ra chúng có một hoặc nhiều cuộn dây thứ cấp. Các cuộn dây này đều được liên kết thông qua một trường điện từ. Khi ta đưa một dòng điện với điện áp xác định đi vào cuộn dây sơ cấp, ta sẽ thấy có một trường điện từ. Theo như định luật cảm ứng Faraday, trường điện từ này sẽ tạo ra dòng điện cảm ứng tại các quận thứ cấp. Thế nên, ta cần bố trí mạch dẫn từ đi qua lõi của cuộn dây. Đây là cách để đảm bảo nhất sự truyền năng lượng hiệu quả. Tần số của vật dẫnVật dẫn từ sẽ phụ thuộc nhiều vào tần số làm việc của máy biến áp. Điều này có ảnh hưởng đến việc truyền tải điện năng đi xa.
Truyền tải điện có khó không? Bí quyết làm tốt bài tập truyền tải điện năng đi xaĐối với những dạng bài tập truyền tải điện năng đi xa, để có thể làm đúng không phải là khó. Tuy nhiên, đối với những em học sinh không chuyên về vật lý, các em có thể thấy chúng dễ làm mình nản. Bởi thế, một số bí quyết sau đây có thể giúp các em học tốt, và làm chủ được môn vật lý này một cách dễ dàng hơn. Luôn ghi nhớ nội dung của công thức: Ghi nhớ được công thức là một chuyện, các em phải hiểu và biết ứng dụng linh hoạt nữa. Việc nắm rõ từng đại lượng và các cách biến đổi công thức sẽ giúp các em làm bài nhanh hơn. Ngoài ra, nếu sợ mình bị lẫn lộn trong lúc làm bài. Cách tốt nhất là các em hãy ghi công thức ra và đối chiếu để có thể chắc chắn nhất. Làm nhiều bài tập hơn: Không gì tốt bằng việc làm nhuần nhuyễn những dạng bài tập trên lớp. Đây là cách để các em in sâu công thức và cách giải vào đầu. Hơn thế nữa, nếu như đi thi mà gặp phải một dạng em đã học rồi, cách này sẽ giúp em tự tin hơn. Dù giỏi giang hay không, chắc chắn việc học hành chăm chỉ sẽ giúp các em nâng cao thành tích. Hãy làm theo để không hối hận về kết quả nhé. Bài tập truyền tải điện năng đi xaDưới đây là những bài trắc nghiệm về truyền tải điện năng đi xa. Các em học sinh có thể tự làm, sau đó đối chiếu với kết quả mà chúng tôi cung cấp. Điều này sẽ giúp các em hiểu hơn những kiến thức mà mình đang học hỏi. Nếu có sai sót, hãy đọc kỹ để xem mình bị tính sai ở đâu các em nhé. Bài 1: Để có thể truyền đi cùng một công suất điện. Khi đường dây tải điện dài gấp đôi, thì công suất hao phí bị tỏa ra bởi nhiệt sẽ ra sao? A Tăng 2 lần B Tăng 4 lần C Giảm 2 lần D Không tăng, không giảm giá trị Bài 2: Ở trên cùng một đường dây dẫn được tải đi một công suất điện. Nếu như ta dùng dây dẫn có tiết diện tăng gấp đôi. Lúc này công suất hao phí gây ra bởi tỏa nhiệt sẽ như thế nào? A Giảm 4 lần B Tăng 4 lần C Giảm 2 lần D Tăng 2 lần Bài 3: Ở trên cùng một đường dây dẫn được tải đi một công suất điện. Ta có hiệu điện thế được xác định. Nếu như sử dụng dây dẫn có đường kính tiết diện giảm một nửa. Khi này công suất hao phí gây ra bởi tỏa nhiệt sẽ thay đổi như thế nào? A Giảm đi 4 lần B Giảm đi 2 lần C Tăng lên 4 lần D Tăng lên 2 lần Đáp án bài tập truyền tải điện năngBài 1: Đáp án A Bài 2: Đáp án C Bài 3: Đáp án A Truyền tải điện năng đi xa là gì? Trên đây là những thông tin chúng tôi mang đến cho bạn đọc về truyền tải điện năng đi xa. Chúng tôi tin rằng bài viết này đủ chất lượng và thú vị, để bạn tìm và học hỏi theo. Thời gian năm học lớp 9 sẽ trôi qua rất nhanh. Thế nên, các em hãy luôn trau dồi chủ động mỗi ngày nhé. Đừng quên tham khảo trên website của chúng tôi những bài viết mới lạ khác. Chúng tôi tin rằng những kiến thức mà mình mang đến sẽ không làm các em thất vọng. Có thể kể đến kiến thức về máy phát điện xoay chiều. Chúc các em luôn đạt được kết quả tốt trong học tập. >>> Bên cạnh đó, mời bạn đọc cùng tìm hiểu những kiến thức mới |
