Hãy luôn nhớ cảm ơn và vote 5*
nếu câu trả lời hữu ích nhé!
Đáp án:
để làm giảm công suất hao phí do tỏa nhiệt trên đường dây tải điện thì tăng hiệu dien thế đặt vào hai đầu đường dây
XEM GIẢI BÀI TẬP SGK LÝ 9 - TẠI ĐÂY
Công suất hao phí do tỏa nhiệt trên dây dẫn tỉ lệ thuận với bình phương công suất cần truyền và điện trở của dây dẫn, tỉ lệ nghịch với hiệu điện thế đặt vào hai đầu dây. Việc nắm bắt được công suất hao phí giúp bạn có thể tính toán được giá trị công suất cần thiết để vận hành một thiết bị cũng như nắm bắt được lượng điện năng tiêu thụ.
Khi truyền tải điện năng đi xa bằng dây dẫn, một phần năng lượng sẽ bị hao hụt do sự tỏa nhiệt trên đường dây và người ta gọi đó là công suất hao phí.
Công suất hao phí được tính như thế nào? Chúng ta hãy cùng tìm hiểu vấn đề này thông qua bài viết công thức tính công suất hao phí?
Công suất hao phí là gì?
Công suất hao phí hay còn được gọi là công suất tỏa nhiệt được hình thành trong quá trình vận hành thiết bị. Lúc này thiết bị sẽ sinh ra nhiệt lượng và làm cho giá trị điện trở thay đổi, từ đó sinh ra P hao phí.
Công suất hao phí do tỏa nhiệt trên dây dẫn tỉ lệ thuận với bình phương công suất cần truyền và điện trở của dây dẫn, tỉ lệ nghịch với hiệu điện thế đặt vào hai đầu dây
Việc nắm bắt được công suất hao phí giúp bạn có thể tính toán được giá trị công suất cần thiết để vận hành một thiết bị. Cũng như nắm bắt được lượng điện năng tiêu thụ.
Khi bàn về công suất hao phí, nhiều người băn khoăn và đặt câu hỏi tại sao lại có công suất hao phí khi vận hành thiết bị? Sự hao phí này là do những nguyên nhân như sau:
+ Do điện trở của dây dẫn trong quá trình truyền tải điện năng.
+ Trong quá trình truyền điện, dây dẫn sẽ trở nên nóng và tỏa nhiệt do quá trình nhiệt năng biến đổi thành điện năng.
+ Hao phí trên đường truyền là hao phí tỏa nhiệt trên đường dây.
|
Php = I2 x R = R x P2/ U2 = P2 x U2 x cos2φ x r |
Trong đó:
+ Php là công suất hao phí điện năng trong quá trình truyền tải từ nhà máy phát điện đến nơi tiêu thụ điện [W]
+ I là cường độ dòng điện [A]
+ U là hiệu điện thế [V]
+ R là điện trở của dây dẫn [Ω]
+ Cos φ là hệ số công suất của mạch điện xoay chiều
Các đơn vị đo công suất
Watt [W] là đơn vị đo công suất chính và chuẩn xác nhất- một số đơn vị đo nhỏ hơn như: mW, MW, KW, Kva.
Trong đó:
+ KwA: mạch điện xoay chiều với công thức biểu kiến [S] và vectơ tổng của công suất thực [P] và công suất phản kháng [Q]. VA là đơn vị đo của công suất dòng điện và được tính bằng việc nhân hiệu điện thế tính theo V cùng cường độ dòng điện A.
+ Kw: là đơn vị đo công suất P trong hệ đo lường quốc tế, công suất này biểu thị cho sự thay đổi nguồn năng lượng ΔE trong khoảng thời gian Δt.
Làm thế nào để giảm hao phí điện năng trên đường truyền?
Chúng ta có thể thấy công thức tính công suất hao phí như sau:
Php = I2 x R = R x P2/ U2 = P2 x U2 x cos2φ x r
Từ công thức này ta có thể thấy rằng để giảm hao phí điện năng trên đường truyền thì ta có thể giảm điện trở R hoặc tăng hiệu điện thế U hoặc tăng giá trị của hệ số công suất cosφ. Cụ thể như sau:
– Giảm điện trở R
Điện trở của dây dẫn được xác định bằng tích điện trở suất của vật liệu của dây dẫn với chiều dài của dây dẫn chia cho diện tích mặt cắt của dây dẫn. Vì chiều dài của dây dẫn trên đường truyền là xác định nên ta có thể giảm điện trở bằng cách: Giảm điện trở suất của dây dẫn: Dùng các vật liệu có điện trở suất nhỏ làm dây tải điện như vàng, bạc,.. để tăng khả năng dẫn điện.
– Tăng diện tích mặt cắt của dây dẫn bằng cách sử dụng dây to do đó tăng khối lượng dây và cột đỡ. Khi giảm điện trở R đi k lần thì công suất hao phí Php giảm k lần.
– Tăng hiệu điện thế U
Theo công thức tính công suất hao phí, khi tăng hiệu điện thế lên k lần thì Php sẽ giảm k2 lần. Do đó, tăng hiệu điện thế sẽ hiệu quả hơn so với phương án giảm điện trở. Để làm được điều này, người ra sử dụng máy tăng thế.
– Tăng giá trị của hệ số công suất cosφ
Để tăng giá trị của hệ số công suất cosφ, chúng ta phải sử dụng các loại tụ điện đắt tiền ở những nơi tiêu thụ điện năng. Do đó, cách này cũng không khả thi.
Một số giải pháp cho việc truyền tải điện năng đi xa
– Sử dụng máy tăng thế trước khi truyền tải để tăng hiệu điện thế
– Xây dựng hệ thống đường dây điện cao thế [110 kV – 500 kV], trung thế [11 kV – 35 kV] và hạ thế [220 V – 380 V] gồm: cột điện, dây dẫn.
Trên đây là những chia sẻ của chúng tôi về nội dung Công thức tính công suất hao phí? Chúng tôi hi vọng rằng nội dung bài viết sẽ hữu ích và giúp quý bạn đọc hiểu rõ về nội dung này.
Đương dây tải điện Bắc – Nam của nước ta có hiệu điện thế 500000V [500kV]. Đường dây tải điện từ huyện xã có hiệu điện thế đến 15000V [15kV]. Đó là những đường dây cao thế, ở gần đường dây cao thế rất nguy hiểm. Các dụng cụ điện trong nhà chỉ cần hiệu điện thế 220V.
Vậy tại sao lại phải xây dựng đường dây cao thế vừa tốn kém vừa nguy hiểm. Bài viết này sẽ giúp các em giải đáp được câu hỏi này.
I. Sự hao phí điện năng trên đường dây truyền tải điện
Bạn đang xem: Sự hao phí điện năng trên đường dây truyền tải điện, cách tính điện năng hao phí và cách làm giảm hao phí – Vật lý 9 bài 36
Truyền tải điện năng đi xa bằng dây dẫn có nhiều thuận tiện hơn so với việc vận tải các nhiên liệu có dự trữ các dạng năng lượng khác như than đá, dầu lửa,… Tuy vậy, dùng dây dẫn để truyền tải điện năng đi xa sẽ có một phần điện năng bị hao phí do tỏa nhiệt trên dây dẫn.
1. Tính điện năng hao phí trên đường dây tải điện
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 đường dây.
Công thức:
Với P là công suất dòng điện: P = U.I
2. Cách làm giảm hao phí
– Để giảm hao phí điện năng do tỏa nhiệt trên đường dây tải điện thì tốt nhất là tăng hiệu điện thế đặt vào hai đầu đường dây.
– Đường dây tải điện Bắc-Nam của nước ta có hiệu điện thế 500000V, bởi vậy chúng ta không nên đến gần đường dây vì rất nguy hiểm.
II. Câu hỏi vận dụng truyền tải điện năng đi xa
* Câu C4 trang 99 SGK Vật lý 9: Cùng một công suất P được tải đi trên cùng một dây dẫn. Hãy so sánh công suất hao phí khi dùng hiệu điện thế 500 000V với khi dùng hiệu điện thế 100 000V.
* Lời giải:
– Công suất hao phí:
Hiệu điện thế tăng:
Từ công thức trên ta thấy khi hiệu điện thế U tăng 5 lần thì công suất hao phí tỉ lệ nghịch với bình phương hiệu điện thế
⇒ Công suất hao phí giảm được 52 = 25 lần.
* Câu C5 trang 99 SGK Vật lý 9: Hãy trả lời câu hỏi nêu ở đầu bài học.
[Tại sao lại phải xây dựng đường dây cao thế vừa tốn kém vừa nguy hiểm?]
* Lời giải:
– 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. Bởi nếu không xây dựng đường dây cao thế thì phải làm dây dẫn có kích thước lớn và điện trở suất nhỏ, gây tốn kém kinh tế.
Hy vọng với bài viết về truyền tải điện năng đi xa: Sự hao phí điện năng trên đường dây truyền tải điện, cách tính điện năng hao phí và cách làm giảm hao phí ở trên giúp ích cho các em. Mọi góp ý và thắc mắc các em hãy để lại bình luận dưới bài viết để THPT Sóc Trăngghi nhận và hỗ trợ, chúc các em học tốt.
¤ Xem thêm các bài viết khác tại:
Đăng bởi: THPT Sóc Trăng
Chuyên mục: Giáo Dục