Bài tập về công suất hao phí
Lý thuyết
1. Định nghĩa
Công suất hao phí là phần công suất vô ích thường là công suất tỏa nhiệt do khi các thiết bị điện hoạt động hoặc khi truyền tải điện năng một phần nhiệt làm dây nóng lên và làm thay đổi điện trở.
2. Công thức
Công suất hao phí được tính bằng công thức:
Trong đó:
Công suất hao phí (W)
I: Cường độ dòng điện trong mạch (A)
R: Điện trở (Ω)
3. Mở rộng
Công suất hao phí trên đường dây tải điện :
Trong đó:
Công suất hao phí (W)
Công suất tại nơi truyền tải (W)
I: Cường độ dòng điện trong mạch (A)
R: Điện trở (Ω)
U: Hiệu điện thế (V)
Ví dụ minh hoạ
Ví dụ 1: Người ta muốn truyền tải một công suất điện 10000kW từ một nhà máy điện đến khu dân cư với hiệu điện thế giữa hai đầu dây tải điện là 100kV. Tính công suất hao phí trên đường dây, biết điện trở của toàn bộ đường dây là 50 Ω.
Hướng dẫn trả lời
Công suất hao phí là:
Ví dụ 2: Người ta muốn truyền tải một công suất điện 10000kW từ một nhà máy điện đến khu dân cư với hiệu điện thế giữa hai đầu dây tải điện là 100kV. Nếu tăng hiệu điện thế giữa hai đầu đường dây tải điện lên đến 200kV thì công suất hao phí sẽ giảm đi bao nhiêu lần và có giá trị là bao nhiêu?
Hướng dẫn trả lời
Công suất hao phí là:
Nếu tăng hiệu điện thế giữa hai đầu đường dây tải điện lên đến 200kV thì công suất hao phí sẽ giảm đi và có giá trị là:
Bài tập vận dụng
Bài 1: Môt chiếc quạt điện đang hoạt động với phần công suất có ích là 30W. Quạt có điện trở là 10Ω. Tính công suất hao phí của quạt, biết rằng quạt sử dụng điện dân dụng có hiệu điện thế 220V.
Lời giải:
Cường độ dòng điện chạy trong quạt là:
Công suất hao phí của quạt là:
Bài 2: Người ta cần truyền một công suất 400kW từ nhà máy điện đến nơi tiêu thụ cách nhà máy 50 km với điện áp ở nơi phát là 50kV. Điện năng được truyền tải bằng dây dẫn bằng nhôm, có tiết diện 600mm2. Tìm công suất hao phí trên đường dây. Cho biết điện trở suất của nhôm là 2,8.10-8 Ωm.
Lời giải:
Lưu ý chiều dài dây dẫn luôn gấp đôi khoảng cách giữa 2 địa điểm.
Điện trở của dây dẫn là:
Tìm công suất hao phí trên đường dây là:
Bài 3: Người ta muốn tải đi một số công suất điện 45000W bằng dây dẫn có điện trở 104Ω. Hiệu điện thế giữa 2 đầu dây tải điện là 25000V. Tính công suất hao phí trên đường dây tải điện.
Hướng dẫn trả lời
Ta có:
Công suất hao phí tỉ lệ nghịch với bình phương hiệu điện thế nên Php giảm 10 lần thì U tăng:
Bài 4: Người ta cần truyền tải điện năng từ nhà máy điện đến khu dân cư. Ban đầu công suất điện là 100kW, nhưng sau đó do nhu cầu cần sử dụng nên công suất điện truyền đi tăng lên thành 200kW. Hao phí do trong quá trình truyền tải thay đổi như thế nào?
Dựa vào công thức tính công suất hao phí
Ta thấy khi công suất truyền tải tăng lên 2 lần thì hao phí truyền tải tăng lên 4 lần
Bài 5. Đường dây tải điện từ nhà máy thủy điện đến nơi tiêu thụ dài 120km. Dây dẫn được làm bằng đồng, cứ 1km có R = 0,4Ω. Người ta đo được cường độ dòng điện trên dây dẫn là 200A. Tính công suất hao phí trên đường dây?
Hướng dẫn trả lời
Ta có điện trở dây dẫn là: 120.0,4 = 48 (Ω)
Áp dụng công thức tính công suất hao phí
Công suất hao phí trên đường dây là:
Php= R.I2 = 48.2002 = 1920000 (W)
Bài 6. Một bóng đèn có công suất 60W, hoạt động trong 5 giờ mỗi ngày. Tính công suất hao phí trong một tháng (30 ngày).
Giải:
Công suất hao phí = Công suất tiêu thụ – Công suất hiệu dụng Công suất hiệu dụng = Công suất tiêu thụ = 60W Công suất hao phí = 60W – 60W = 0W Trong trường hợp này, không có công suất hao phí vì công suất tiêu thụ bằng công suất hiệu dụng.
Bài 7. Một máy giặt có công suất tiêu thụ là 1000W và công suất hiệu dụng là 800W. Tính công suất hao phí của máy giặt.
Giải:
Công suất hao phí = Công suất tiêu thụ – Công suất hiệu dụng Công suất hao phí = 1000W – 800W = 200W
Xem thêm các dạng câu hỏi và bài tập liên quan khác:
70 Bài tập về Công suất (2024) có đáp án chi tiết nhất
70 Bài tập về Công suất điện và điện năng sử dụng (2024) có đáp án chi tiết nhất
30 Bài tập về Công suất điện (2024) có đáp án chi tiết nhất
70 Bài tập về Định luật Jun – Len-xơ (2024) có đáp án chi tiết nhất