Bài tập lý phần truyền tải điện năng
Một máy biến áp có cuộn sơ cấp gồm 1000 vòng dây được mắc vào mạng điện xoay chiều có điện áp hiệu dụng 220 V. Khi đó điện áp hiệu dụng ở hai đầu cuộn thứ cấp để hở là 484 V. Bỏ qua mọi hao phí của máy biến áp. Số vòng dây của cuộn thứ cấp là
Đáp án: B Phương pháp giải: Công thức máy biến áp: \(\dfrac{{{U_2}}}{{{U_1}}} = \dfrac{{{N_2}}}{{{N_1}}}\) Lời giải chi tiết: Ta có công thức máy biến áp: \(\dfrac{{{U_2}}}{{{U_1}}} = \dfrac{{{N_2}}}{{{N_1}}} \Rightarrow {N_2} = \dfrac{{{U_2}}}{{{U_1}}}.{N_1} = \dfrac{{484}}{{220}}.1000 = 2200\) (vòng) Chọn B. Đáp án - Lời giải Tổng hợp 50 bài tập Truyền tải điện năng. Máy biến áp mức độ nhận biết, thông hiểu được giải chi tiết giúp các em đạt điểm cao trong các kì thi Xem chi tiết Một sản phẩm của công ty TNHH Giáo dục Edmicro CÔNG TY TNHH GIÁO DỤC EDMICRO MST: 0108115077 Địa chỉ: Tầng 5 Tòa nhà Tây Hà, số 19 Đường Tố Hữu, Phường Trung Văn, Quận Nam Từ Liêm, Thành phố Hà Nội, Việt Nam
Lớp học
Tài khoản
Thông tin liên hệ(+84) 096.960.2660
Follow us Với cách giải Bài tập về truyền tải điện năng đi xa, máy biến thế môn Vật Lí 9 gồm phương pháp giải chi tiết, bài tập minh họa có lời giải và bài tập tự luyện sẽ giúp học sinh biết cách làm bài tập Bài tập về truyền tải điện năng đi xa, máy biến thế. Mời các bạn đón xem: Bài tập về truyền tải điện năng đi xa, máy biến thế và cách giải - Vật Lí 9
1. Truyền tải điện năng đi xa - Hao phí điện năng trên đường dây tải điện là do 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: Php=I2.R=R.P2U2 Trong đó: P là công suất điện cần truyền đi (W) Php là công suất hao phí (W) U là hiệu điện thế hai đầu đường dây truyền tải điện (V) I là cường độ dòng điện trên đường dây tải điện (A) R là điện trở của đường dây tải điện (Ω) - 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). 2. Máy biến thế - Máy biến thế là thiết bị dùng để tăng hoặc giảm hiệu điện thế của dòng điện xoay chiều. Máy biến thế trong công nghiệp Máy biến thế trong gia đình - Cấu tạo: + Hai cuộn dây: Cuộn sơ cấp và cuộn thứ cấp có số vòng dây khác nhau. + Lõi sắt hay thép có pha Silic. - Hiệu điện thế ở hai đầu mỗi cuộn dây của máy biến thế tỉ lệ với số vòng dây của mỗi cuộn: U1U2=n1n2=k Trong đó: n1,U1 lần lượt là số vòng dây và hiệu điện thế của cuộn sơ cấp. n2,U2 lần lượt là số vòng dây và hiệu điện thế của cuộn thứ cấp. k là hệ số máy biến thế. Lưu ý: + Nếu k > 1 (tức U1>U2 hay n1>n2) là máy hạ thế + Nếu k < 1 (tức U1 + Máy biến thế không thể dùng dòng điện một chiều. Dạng 1: Công suất hao phí trên đường dây tải điện 1. Phương pháp giải Từ công thức tính công suất hao phí: Php=I2.R=R.P2U2 - Tính hiệu điện thế giữa hai đầu đường dây truyền tải điện: U=R.P2Php hoặc U=PI hoặc U = I.R - Tính điện trở của dây dẫn: R=U2.PhpP2 hoặc R=PhpI2 hoặc R=UI - Tính cường độ dòng điện chạy qua dây dẫn: I=PhpR hoặc I=PU hoặc I=UR - Công suất truyền tải điện: P=Php.U2R hoặc P=U.I 2. Ví dụ minh họa Ví dụ 1: Đường dây tải điện từ huyện về xã dài 10km truyền đi với một dòng điện có cường độ là 200A. Dây dẫn bằng đồng cứ 1km có điện trở 0,2Ω. Tính công suất hao phí do tỏa nhiệt trên đường dây. Hướng dẫn giải Vì dây dẫn bằng đồng cứ 1km có điện trở 0,2Ω nên điện trở tổng cộng của đường dây tải điện (gồm 2 dây) dài 10km từ huyện về xã là: R=0,2.2.10=4Ω Công suất hao phí do tỏa nhiệt trên đường dây là: Php=I2.R=2002.4=160000W Ví dụ 2: Người ta truyền tải một công suất điện 100kW bằng một đường dây dẫn có điện trở R thì công suất hao phí trên đường dây truyền tải điện là 0,5kW. Hiệu điện thế giữa hai đầu dây tải điện là 10kV. Điện trở của dây dẫn là bao nhiêu? Tóm tắt P = 100kW = 100000W Php = 0,5kW = 500W U = 10kV = 10000V R=? Ω Hướng dẫn giải Điện trở của dây dẫn là: Php=R.P2U2=>R=Php.U2P2=500.1000021000002=5Ω Vậy điện trở của dây dẫn là 5Ω Ví dụ 3: Người ta muốn tải một công suất điện 45000W từ nhà máy thủy điện đến một khu dân cư cách nhà máy 65km. Biết cứ 1km dây dẫn có điện trở 0,8Ω.
Hướng dẫn giải
I=PU=4500025000=1,8A Điện trở của dây dẫn (gồm 2 dây) là: R=2.0,8.65=104W Công suất hao phí do tỏa nhiệt trên đường dây là: Php=I2.R=1,82.104=336,96W
I'=PU'=45000220=204,5A Công suất hao phí do tỏa nhiệt trên đường dây là: Php'=I'2.R=204,52.104=4349306W Dạng 2: Bài tập máy biến thế 1. Phương pháp giải Áp dụng công thức: U1U2=n1n2 - Tính hiệu điện thế giữa hai đầu cuộn sơ cấp và thứ cấp: U1=n1n2.U2; U2=n2n1.U1 - Tính số vòng dây của cuộn sơ cấp và thứ cấp: n1=U1U2.n2; n2=U2U1.n1 Trong đó: n1,U1lần lượt là số vòng dây và hiệu điện thế của cuộn sơ cấp. n2,U2 lần lượt là số vòng dây và hiệu điện thế của cuộn thứ cấp. k là hệ số máy biến thế. Lưu ý: + Nếu k > 1 (tức U1>U2 hay n1>n2) là máy hạ thế + Nếu k < 1 (tức U1 + Máy biến thế không thể dùng dòng điện một chiều. 2. Ví dụ minh họa Ví dụ 1: Cuộn sơ cấp của một máy biến thế có 8000 vòng, cuộn thứ cấp có 400 vòng. Khi đặt vào hai đầu cuộn sơ cấp một hiệu điện thế xoay chiều 180V thì ở hai đầu cuộn dây thứ cấp có hiệu điện thế là bao nhiêu? Máy biến thế này là máy tăng thế hay máy hạ thế? Tóm tắt n1 = 8000 vòng n2 = 400 vòng U1= 180V U2 = ? V Hướng dẫn giải Cuộn dây thứ cấp có hiệu điện thế là: Áp dụng công thức: U1U2=n1n2=>U2=n2n1.U1=4008000.180=9V Thấy rằng U1>U2 nên máy biến thế này là máy hạ thế. Ví dụ 2: Máy biến thế dùng để biến đổi hiệu điện thế xoay chiều 110V lên 220V. Biết cuộn thứ cấp có 10000 vòng. Tóm tắt n2 = 10000 vòng U1 = 110V U2 = 220V n1 = ? vòng Hướng dẫn giải Áp dụng công thức: U1U2=n1n2=>n1=U1U2.n2=110220.10000=5000 vòng Vậy số vòng dây của cuộn sơ cấp là 5000 vòng. Bài 1: Để truyền tải một công suất điện bằng 200MW đi xa bằng dây tải điện có điện trở tổng cộng là 20Ω và hiệu điện thế đặt vào hai đầu dây tải điện là 500kV thì công suất hao phí điện do tỏa nhiệt trên đường dây là bao nhiêu? Đáp án: Php = 32.105 W Bài 2: Một máy phát điện xoay chiều cho một hiệu điện thế ở hai cực của máy là 1000V. Để truyền tải điện năng đi xa, người ta phải tăng hiệu điện thế lên 10000V. Hỏi phải dùng máy biến thế có tỉ số vòng dây của các cuộn sơ cấp và thứ cấp bằng bao nhiêu? Cuộn nào được nối với hai cực của máy phát điện? Đáp án: n1n2=110 ; Cuộn sơ cấp được nối với hai cực của máy phát điện Bài 3: Hai đầu cuộn thứ cấp máy biến thế cho ra hiệu điện thế 30V. Hiệu điện thế hai đầu cuộn sơ cấp là bao nhiêu? Cho biết cuộn sơ cấp có 1200 vòng dây, cuộn thứ cấp có 300 vòng dây. Máy biến thế này là máy tăng thế hay máy hạ thế? Đáp án: U1 = 120V; Máy hạ thế Bài 4: Đường dây tải điện có chiều dài tổng cộng 10km, có hiệu điện thế là 15000V ở hai đầu nơi truyền tải, công suất cung cấp ở nơi truyền tải là 3.106W. Dây dẫn tải điện cứ 1km có điện trở 0,2Ω. Tính công suất hao phí do tỏa nhiệt trên đường dây. Đáp án: Php = 160000 W Bài 5: Một máy biến thế gồm cuộn sơ cấp có 500 vòng, cuộn thứ cấp có 40000 vòng. Đáp án: Bài 6: Cuộn sơ cấp của máy biến thế có 300 vòng. Muốn tăng hiệu điện thế lên 3 lần thì cuộn thứ cấp của máy biến thế phải quấn bao nhiêu vòng? Có thể dùng máy tăng thế đó làm máy hạ thế được không? Máy này hạ thế được bao nhiêu lần? Đáp án: 900 vòng. Có thể dùng máy tăng thế đó làm máy hạ thế, máy này hạ thế được 3 lần. Bài 7: Người ta truyền tải đi từ nhà máy điện một công suất điện P = 108 W bằng đường dây dẫn có điện trở tổng cộng R=10Ω, hiệu điện thế phát ra từ nhà máy phát điện nối với đầu đường dây dẫn là U1 = 105 V. |