-
7:30 - 20:30
Cả CN & Lễ -
-
Định nghĩa công suất hao phí là gì, công thức tính công suất hao phí. Cách làm giảm hao phí điện năng trên đường truyền. Bài tập vận dụng tính công suất hao phí.
Truyền tải điện năng đi xa bằng dây dẫn cần phải đáp ứng được các yêu cầu sau:
- Truyền tải được công suất điện theo yêu cầu.
- Tổn hao (hao phí) trên dây dẫn thấp.
- Đường truyền ổn định.
- Đảm bảo độ an toàn.
Truyền tải điện năng đi xa cần đảm bảo những yêu cầu gì
- Truyền tải điện năng bằng dây dẫn nên dây có điện trở và nếu sử dụng loại dây điện có điện trở quá lớn, công suất hao phí trong quá trình truyền tải có thể tăng lên. Suy ra điện trở càng lớn thì công suất hao phí sẽ càng cao.
- Dòng điện chạy liên tục trong dây dẫn sẽ làm dây dẫn tỏa nhiệt và tạo thành công suất hao phí điện năng.
- Hao phí trên đường truyền là hao phí do tỏa nhiệt trên đường dây hay chính là tổng công suất tỏa nhiệt trên dây dẫn. Suy ra chiều dài của dây dẫn càng lớn, công suất hao phí sẽ càng tăng.
Nguyên nhân gây hao phí điện năng trên đường truyền
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 công suất hao phí.
Công suất hao phí là gì
Có 3 nguyên nhân chính làm phát sinh công suất hao phí 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.
Tại sao có công suất hao phí
Công thức tính công suất hao phí
Trong đó:
+ Php là công suất hao phí (W).
+ I là cường độ dòng điện (A).
+ U là hiệu điện thế (V).
+ R là điện trở của dây dẫn (Ω).
+ P là công suất (W).
Điện trở của mạch điện sẽ tạo ra một lượng nhiệt năng lớn, chúng được cấu tạo từ các vật liệu chịu nhiệt. Điện trở này thường có công suất 1W, 2W, 5W hoặc 10W.
Công thức tính công suất tiêu thụ của điện trở:
Công thức tính công suất tiêu thụ của điện trở
Có thể thấy rằng công suất tiêu thụ của điện trở phụ thuộc vào dòng điện đi qua điện trở và điện áp trên hai đầu điện trở. Công suất này có thể tính được trước khi lắp điện trở vào mạch và người dùng nên chú ý công suất của điện trở trước khi mắc mạch điện.
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. Tuy nhiên, cách này quá tốn kém và không khả thi vì đây đều là các vật liệu đắt tiền.
- Tăng diện tích mặt cắt của dây dẫn bằng cách sử dụng dây to. Điều này dẫn đến tăng khối lượng dây và cột đỡ.
Khi giảm điện trở R đi k lần thì công suất hao phí P hao phí giảm k lần.
Cách làm giảm hao phí điện năng trên đường truyền
Theo công thức tính công suất hao phí, khi tăng U lên k lần thì P hao phí giảm k^2 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.
Bài 1: Với cùng một công suất điện được tải đi trên cùng một dây dẫn, công suất hao phí khi hiệu điện thế truyền tải là 1kV so với khi dùng hiệu điện thế 5kV là:
A. Lớn hơn 25 lần.
B. Lớn hơn 5 lần.
C. Nhỏ hơn 25 lần.
D. Nhỏ hơn 5 lần.
Lời giải: Đáp án A.
Áp dụng công thức:
Công thức tính công suất hao phí
Hiệu điện thế truyền tải nhỏ hơn 5 lần nên công suất hao phí lớn hơn 25 lần.
Bài 2: Để truyền đi cùng một công suất điện, nếu đường dây tải điện tăng lên hai lần, công suất điện tăng lên 2 lần thì công suất hao phí vì tỏa nhiệt sẽ:
A. Tăng lên 2 lần.
B. Tăng lên 4 lần.
C. Tăng lên 8 lần.
D. Tăng lên 16 lần.
Lời giải: Đáp án C.
Dựa vào công thức tính công suất hao phí:
Công thức tính công suất hao phí
Khi đường dây tải điện tăng lên 2 lần thì điện trở dây dẫn tăng lên 2 lần, đồng thời công suất điện tăng lên 2 lần dẫn đến hao phí truyền tải tăng lên 8 lần.
Bài 3: Khi truyền tải điện năng từ nhà máy điện đến nơi tiêu thụ người ta tính được công suất hao phí do truyền tải là 10kW. Nhưng do nhu cầu thay đổi nên người ta phải nâng công suất dòng điện lên 2 lần. Muốn cho hao phí do truyền tải vẫn là 10kW thì người ta phải:
A. tăng tiết diện dây dẫn lên 2 lần.
B. giảm tiết diện dây dẫn đi 2 lần.
C. tăng hiệu điện thế truyền tải lên 1,41 lần.
D. tăng hiệu điện thế truyền tải lên 2 lần.
Lời giải: Đáp án D.
Từ công thức tính P hao phí:
Công thức tính công suất hao phí
Khi công suất P tăng lên 2 lần và hiệu điện thế truyền tải U tăng lên 2 lần thì công suất hao phí không thay đổi.
Bài 1: Đường dây tải điện từ nhà máy thủy điện đến nơi tiêu thụ dài 120 km. 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?
Lời giải:
Điện trở dây dẫn là: R = 120.0,4 = 48 (Ω)
Công suất hao phí trên đường dây là:
Lời giải của bài tập 1
Bài 2: Người ta cần truyền một công suất điện 100kW dưới một hiệu điện thế hiệu dụng 5kV đi xa. Trong quá trình truyền tải người ta đo được công suất hao phí trên đường dây là 10kW. Điện trở của dây dẫn là bao nhiêu?
Lời giải:
Quy đổi 100kW = 100000W; 10kW = 10000W; 5kV = 5000V.
Áp dụng công thức:
Công thức tính công suất hao phí
Điện trở dây dẫn là:
Lời giải của bài tập 2
Bài 3:
Bài tập 3
Lời giải:
Lời giải của bài tập 3
- Học thuộc và nắm vững công thức tính công suất hao phí để áp dụng giải bài tập nhanh chóng.
- Cần quy đổi các thông số về cùng đơn vị trước khi thực hiện phép tính.
- Nên sử dụng máy tính cầm tay để đảm bảo kết quả tính chính xác.
Một số lưu ý về công suất hao phí
Rất mong bài viết này đem lại nhiều kiến thức bổ ích về cách tính công suất hao phí. Cảm ơn bạn đã theo dõi và hẹn gặp lại nhau ở các bài viết lần sau nhé!
Trung Tâm Bảo Hành mở cửa suốt ĐT laptop PC Surface iMac Đồng Hồ có sẵn linh kiện thay ngay, giao hàng tận nhà khách hàng.
0967891080
