Bài tập về Truyền tải điện năng đi xa

Kiến thức cần nhớ

1. Tính điện năng hao phí trên đường dây tải điện

- 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 đường dây dẫn.

${\mathcal{\text{P}}}_{hp}=R.I^2=\frac{R.{\mathcal{\text{P}}}^2}{U^2}$

 Trong đó:

+ $\mathcal{\text{P}}=U.I$ là công suất điện cần truyền đi.

+ U là hiệu điện thế hai đầu đường dây truyền tải điện.

+ I là cường độ dòng điện trên đường dây tải điện.

+ R là điện trở của đường dây tải điện.

2. Cách làm giảm hao phí

Để giảm hao phí trên đường dây tải điện, cách tốt nhất đang được áp dụng hiện nay là tăng hiệu điện thế đặt vào hai đầu đường dây.

Bài tập tự luyện

Câu 1: Trên cùng một đường dây tải đi một công suất điện xác định dưới một hiệu điện thế xác định, nếu dùng dây dẫn có đường kính tiết diện giảm đi một nửa thì công suất hao phí vì toả nhiệt sẽ thay đổi như thế nào?

A. Tăng lên hai lần.

B. Tăng lên bốn lần.

C. Giảm đi hai lần.

D. Giảm đi bốn lần.

Câu 2: Phương án làm giảm hao phí hữu hiệu nhất là:

A. Tăng tiết diện dây dẫn

B. Chọn dây dẫn có điện trở suất nhỏ

C. Tăng hiệu điện thế

D. Giảm tiết diện dây dẫn

Câu 3: Người ta truyền tải một công suất điện  bằng một đường dây dẫn có điện trở 5Ω thì công suất hao phí trên đường dây truyền tải điện là 0,5 kW. Hiệu điện thế giữa hai đầu dây tải điện là 10 kV. Công suất điện  bằng:

A. 100000 W

B. 20000 kW

C. 30000 kW

D. 80000 kW

→ Đáp án A

Câu 4: Trên một đường dây tải đi một công suất điện xác định dưới hiệu điện thế 100000V. Phải dùng hiệu điện thế ở hai đầu dây này là bao nhiêu để công suất hao phí giảm đi hai lần?

A. 200 000V

B. 400 000V

C. 141 421V

D. 50 000V

Công suất hao phí dưới hiệu điện thế U = 100000V:

Để giảm hao phí hai lần thì:

Lấy (2) chia cho (1) ta được:

→ Đáp án C

Câu 5: Biểu thức tính công suất hao phí (công suất tỏa nhiệt):

A. 

B. 

C. 

D. 

Câu 6: Khi truyền tải điện năng đi xa bằng đường dây dẫn

A. Toàn bộ điện năng ở nơi cấp sẽ truyền đến nơi tiêu thụ.

B. Có một phần điện năng hao phí do hiện tượng tỏa nhiệt trên đường dây.

C. Hiệu suất truyền tải là 100%.

D. Không có hao phí do tỏa nhiệt trên đường dây.

Câu 7: Tại sao biện pháp giảm điện trở của đường dây tải điện lại tốn kém?

A. Giảm R của dây tải điện thì phải tăng tiết diện dây dẫn tức là phải dùng dây có kích thước lớn dẫn đến trụ cột chống đỡ dây cũng phải lớn nên gây tốn kém.

B. Giảm R của dây tải điện thì phải giảm tiết diện dây dẫn tức là phải dùng dây có kích thước lớn dẫn đến trụ cột chống đỡ dây cũng phải lớn nên gây tốn kém.

C. Giảm R của dây tải điện thì phải tăng tiết diện dây dẫn tức là phải dùng dây có kích thước nhỏ dẫn đến trụ cột chống đỡ dây cũng phải lớn nên gây tốn kém.

D. Giảm R của dây tải điện thì phải giảm tiết diện dây dẫn tức là phải dùng dây có kích thước nhỏ dẫn đến trụ cột chống đỡ dây cũng phải nhỏ nên gây tốn kém.

Câu 8: Có hai đường dây tải điện tải đi cùng một công suất điện với dây dẫn cùng tiết diện, làm cùng bằng một chất. Đường dây thứ nhất có chiều dài 100 km và hiệu điện thế ở hai đầu dây là 100 000kV. Đường dây thứ hai có chiều dài 200 km và hiệu điện thế 200000 kV. So sánh công suất hao phí vì toả nhiệt  của hai đường dây?

Do hai dây dẫn cùng làm bằng một chất liệu, cùng một công suất truyền tải và cùng một tiết diện nên  , S của hai dây bằng nhau.

Công suất hao phí ở đường dây 1:

Công suất hao phí ở đường dây 2:

Lấy (2) chia cho (1) ta được:

Câu 9: a) Tính công suất hao phí vì tỏa nhiệt trên đường dây tải trong hai trường hợp:

- Hiệu điện thế hai đầu đường dây tải điện là 500V.

- Hiệu điện thế giữa hai đầu dây tải điện là 50kV

b) Hãy nhận xét kết quả 2 trường hợp trên

Biết công suất điện của nhà máy là 55 kW, khoảng cách từ nơi sản xuất đến nơi tiêu thụ là 100 km, dây dẫn có điện trở tổng cộng là 60 Ω

a) - Cường độ dòng điện 

Công suất hao phí 

- Cường độ dòng điện trên đường dây: 

Công suất hao phí 

b) Ta thấy

Nhận xét: Hiệu điện thế trước lúc truyền đi xa tăng lên 100 lần thì công suất hao phí giảm đi 10000 lần.

Câu 10: Người ta cần truyền một công suất điện 200 kW từ nguồn điện có hiệu điện thế 5000V trên đường dây có điện trở tổng cộng là 20Ω . Độ giảm thế trên đường dây truyền tải là bao nhiêu?

Độ giảm thế trên đường dây truyền tải: U’ = I.R = 40.20 = 800V

 

 

Xem thêm các dạng câu hỏi và bài tập liên quan khác:

30 Bài tập về Điện năng - Công của dòng điện (2024) có đáp án chi tiết nhất

30 Bài tập về Bài tập vận dụng định luật Ôm và công thức tính điện trở của dây dẫn (2024) có đáp án chi tiết nhất

30 Bài tập về Đoạn mạch song song (2024) có đáp án chi tiết nhất

30 Bài tập về Đoạn mạch nối tiếp (2024) có đáp án chi tiết nhất

70 Bài tập về Màu sắc các vật dưới ánh sáng trắng và ánh sáng màu (2024) có đáp án chi tiết nhất