Truyền tải điện năng đi xa
Lý thuyết về Truyền tải điện năng đi xa
- Khi truyền tải điện năng đi xa bằng đường dây dẫn sẽ có một phần điện năng hao phí do hiện tượng tỏa nhiệt trên đường dây.
- Công suất hao phí do tỏa nhiệt trên đường dây dẫn tỉ lệ nghịch với bình phương hiệu điện thế đặt vào hai đầu dây dẫn: ${{P}_{hp}}=\dfrac{{{P}^{2}}R}{{{U}^{2}}}$
- Để giảm hao phí trên đường dây truyền tải điện năng đi xa ta có các phương án sau:
+ Tăng tiết diện dây dẫn (tốn kém)
+ Chọn dây có điện trở suất nhỏ (tốn kém)
+ Tăng hiệu điện thế (thường dùng)
- Khi truyền tải điện năng đi xa phương án làm giảm hao phí hữu hiệu nhất là tăng hiệu điện thế đặt vào hai đầu dây dẫn bằng các máy biến thế.
Bài tập tự luyện có đáp án
Câu 1: Nếu hiệu điện thế giữa hai đầu đường dây tải điện và công suất truyền đi không đổi mà dây dẫn có chiều dài tăng gấp bốn thì hao phí do tỏa nhiệt trên đường dây sẽ
- A
- B
- C
- D
Ta có công suất hao phí:
$ {{P}_{hp}}=\dfrac{R.{{P}^{2}}}{{{U}^{2}}} $
Mặt khác có: $ R=\rho .\dfrac{\ell }{S} $ nên khi chiều dài tăng gấp bốn thì điện trở tăng gấp bốn và công suất hao phí vì tỏa nhiệt sẽ tăng lên 4 lần.
Câu 2: Vì sao đứng gần dây dẫn điện trong mạng điện gia đình không nguy hiểm như đứng gần đường dây tải điện Bắc- Nam?
- A
- B
- C
- D
Hiệu điện thế của đường dây tải điện Bắc- Nam là 500 000 V, hiệu điện thế của dây dẫn điện trong mạng điện gia đình là 220 V. Do đó, hiệu điện thế của đường dây tải điện Bắc- Nam lớn hơn khoảng 2000 lần so với hiệu điện thế của dây dẫn điện trong mạng điện gia đình. Vì vậy, đứng gần đường dây tải điện Bắc- Nam sẽ rất nguy hiểm.
Câu 3: Khi truyền tải điện năng đi xa, điện năng hao phí đã chuyển hoá thành dạng năng lượng
- A
- B
- C
- D
Khi truyền tải điện năng đi xa, điện năng hao phí đã chuyển hoá thành nhiệt năng.
Câu 4: Từ biểu thức tính công suất hao phí do tỏa nhiệt $ {{P}_{hp}}=\dfrac{R.{{P}^{2}}}{{{U}^{2}}} $ hãy cho biết cách làm nào sau đây không làm giảm hao phí do tỏa nhiệt trên đường dây dẫn?
- A
- B
- C
- D
Điện trở của dây dẫn là $ R=\rho .\dfrac{l}{S} $ nên tiết diện của dây dẫn giảm thì điện trở tăng. Điện trở của dây dẫn tăng thì công suất hao phí do tỏa nhiệt tăng.
Câu 5: Một nhà máy điện sinh ra một công suất 100000kW và cần truyền tải tới nơi tiêu thụ. Biết hiệu suất truyền tải là $ 90\% $ . Công suất hao phí trên đường truyền là
- A
- B
- C
- D
Hiệu suất truyền tải là $ 90\% $ , do đó công suất hao phí chiếm 10% nên công suất hao phí trên đường truyền là:
$ {{P}_{hp}}=100000.10\%=10000kW $
Câu 6: Trên cùng một đường dây dẫn tải đi cùng một công suất điện, với cùng một hiệu điện thế, nếu dùng dây dẫn có tiết diện tăng gấp đôi thì công suất hao phí vì tỏa nhiệt sẽ
- A
- B
- C
- D
Ta có công suất hao phí: $ {{P}_{hp}}=\dfrac{R.{{P}^{2}}}{{{U}^{2}}} $
Mặt khác có: $ R=\rho .\dfrac{\ell }{S} $ nên khi tiết diện tăng gấp đôi thì điện trở sẽ giảm đi 2 lần do điện trở tỉ lệ nghịch với tiết diện. Khi đó công suất hao phí do tỏa nhiệt giảm đi 2 lần.
Câu 7: Người ta truyền tải một công suất điện 1000kW bằng một đường dây có điện trở $ 10\Omega $ . Hiệu điện thế giữa hai đầu dây tải điện là 110kV. Công suất hao phí trên đường dây là
- A
- B
- C
- D
Ta có công suất hao phí:
$ {{P}_{hp}}=\dfrac{R.{{P}^{2}}}{{{U}^{2}}}=\dfrac{10.{{({{1000.10}^{3}})}^{2}}}{{{({{110.10}^{3}})}^{2}}}=826,4W $
Câu 8: Để truyền đi cùng một công suất điện, nếu đường dây tải điện dài gấp đôi thì công suất hao phí tỏa nhiệt sẽ
- A
- B
- C
- D
Ta có công suất hao phí:
$ {{P}_{hp}}=\dfrac{R.{{P}^{2}}}{{{U}^{2}}} $
Mặt khác có: $ R=\rho .\dfrac{\ell }{S} $ nên khi chiều dài tăng gấp đôi thì điện trở tăng gấp đôi và công suất hao phí vì tỏa nhiệt sẽ tăng lên 2 lần.
Câu 9: Khi truyền tải một công suất điện P bằng một dây có điện trở R và đặt vào hai đầu đường dây một hiệu điện thế U, công thức xác định công suất hao phí $ {{P}_{hp}} $ do tỏa nhiệt là
- A
- B
- C
- D
Ta có công suất hao phí: $ {{P}_{hp}}=\dfrac{R.{{P}^{2}}}{{{U}^{2}}} $.
Câu 10: Khi tăng hiệu điện thế hai đầu dây dẫn trên đường dây truyền tải điện lên gấp đôi thì công suất hao phí trên đường dây sẽ
- A
- B
- C
- D
Ta có công suất hao phí:
$ {{P}_{hp}}=\dfrac{R.{{P}^{2}}}{{{U}^{2}}} $
Công suất tỉ lệ nghịch bình phương hiệu điện thế nên khi tăng hiệu điện thế lên gấp đôi thì công suất hao phí sẽ giảm 4 lần.
Câu 11: Khi truyền đi cùng một công suất điện, người ta dùng dây dẫn cùng chất nhưng có tiết diện bằng một nửa dây ban đầu. Công suất hao phí trên đường dây tải điện so với lúc đầu
- A
- B
- C
- D
Ta có công suất hao phí: $ {{P}_{hp}}=\dfrac{R.{{P}^{2}}}{{{U}^{2}}} $
Mặt khác có: $ R=\rho .\dfrac{\ell }{S} $ nên khi tiết diện nhỏ hơn hai lần thì điện trở sẽ gấp 2 lần do điện trở tỉ lệ nghịch với tiết diện. Khi đó công suất hao phí do tỏa nhiệt tăng 2 lần.
Câu 12: Trên cùng một đường dây tải điện, nếu tăng hiệu điện thế ở hai đầu dây dẫn lên 100 lần thì công suất hao phí do tỏa nhiệt trên đường dây sẽ
- A
- B
- C
- D
Ta có công suất hao phí: $ {{P}_{hp}}=\dfrac{R.{{P}^{2}}}{{{U}^{2}}} $
Do hao phí tỉ lệ nghịch bình phương với hiệu điện thế nên khi hiệu điện thế tăng lên 100 lần thì công suất hao phí sẽ giảm 10000 lần hay giảm $ {{10}^{4}} $ lần.
Câu 13: Công suất hao phí do tỏa nhiệt trên đường dây tải điện
- A
- B
- C
- D
Ta có công suất hao phí: $ {{P}_{hp}}=\dfrac{R.{{P}^{2}}}{{{U}^{2}}} $
Nên công suất hao phí do tỏa nhiệt trên đường dây tải điện tỉ lệ nghịch với bình phương hiệu điện thế đặt vào hai đầu dây.