SKKN Hướng dẫn học sinh phương pháp giải một số dạng bài tập về truyền tải điện năng

SKKN Hướng dẫn học sinh phương pháp giải một số dạng bài tập về truyền tải điện năng

Hiện nay đất nước ta đang trong thời kỳ công nghiệp hóa, hiện đại hóa, đòi hỏi ngành Giáo dục phải có những đổi mới căn bản, mạnh mẽ, vươn tới ngang tầm với sự phát triển chung của khu vực và thế giới. Sự nghiệp giáo dục đào tạo phải góp phần quyết định vào việc bồi dưỡng trí tuệ khoa học, năng lực sáng tạo cho thế hệ trẻ.

 Trong những năm gần đây ngành Giáo dục đã thực hiện chương trình phân ban đối với bậc Trung học phổ thông, đồng thời đổi mới về phương pháp dạy học và phương pháp kiểm tra đánh giá theo định hướng phát triển năng lực học sinh.

 Yêu cầu về đổi mới phương pháp dạy học là phải phát huy tính tích cực, tự giác, chủ động, sáng tạo của học sinh; phù hợp với đặc trưng môn học, đặc điểm đối tượng học sinh; bồi dưỡng cho học sinh phương pháp tự học, rèn luyện kỹ năng vận dụng kiến thức vào thực tiễn, đem lại niềm vui, hứng thú và trách nhiệm học tập cho học sinh.

 Đối với bộ môn Vật lí, trắc nghiệm khách quan đang trở thành hình thức chủ đạo trong kiểm tra đánh giá chất lượng dạy và học của các trường Trung học phổ thông và trong kỳ thi THPT Quốc gia. Vì vậy yêu cầu học sinh không những phải nắm vững toàn bộ kiến thức đã học mà còn phải nhận dạng nhanh và có phương pháp giải nhanh các dạng bài tập.

 Bài tập về truyền tải điện năng khá đa dạng và tương đối khó với đa số học sinh, đồng thời cũng rất hay gặp trong các đề thi.

 Vì vậy tôi chọn đề tài "Hướng dẫn học sinh phương pháp giải một số dạng bài tập về truyền tải điện năng"

 

doc 20 trang thuychi01 6761
Bạn đang xem tài liệu "SKKN Hướng dẫn học sinh phương pháp giải một số dạng bài tập về truyền tải điện năng", để tải tài liệu gốc về máy bạn click vào nút DOWNLOAD ở trên
MỤC LỤC
Nội dung
Trang
PHẦN I. MỞ ĐẦU
I. LÍ DO CHỌN ĐỀ TÀI
II. MỤC ĐÍCH NGHIÊN CỨU
III. ĐỐI TƯỢNG NGHIÊN CỨU
IV. PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU
PHẦN II. NỘI DUNG
I. CƠ SỞ LÍ THUYẾT
II. THỰC TRẠNG CỦA VẤN ĐỀ 
III. CÁC DẠNG BÀI TẬP THƯỜNG GẶP VÀ PHƯƠNG PHÁP GIẢI 
IV. KẾT QUẢ ĐẠT ĐƯỢC
PHẦN III. KẾT LUẬN, KIẾN NGHỊ
2
2
2
2
2
3
3
4
4
16
16
PHẦN I. MỞ ĐẦU
I. LÍ DO CHỌN ĐỀ TÀI
 Hiện nay đất nước ta đang trong thời kỳ công nghiệp hóa, hiện đại hóa, đòi hỏi ngành Giáo dục phải có những đổi mới căn bản, mạnh mẽ, vươn tới ngang tầm với sự phát triển chung của khu vực và thế giới. Sự nghiệp giáo dục đào tạo phải góp phần quyết định vào việc bồi dưỡng trí tuệ khoa học, năng lực sáng tạo cho thế hệ trẻ.
 Trong những năm gần đây ngành Giáo dục đã thực hiện chương trình phân ban đối với bậc Trung học phổ thông, đồng thời đổi mới về phương pháp dạy học và phương pháp kiểm tra đánh giá theo định hướng phát triển năng lực học sinh.
 Yêu cầu về đổi mới phương pháp dạy học là phải phát huy tính tích cực, tự giác, chủ động, sáng tạo của học sinh; phù hợp với đặc trưng môn học, đặc điểm đối tượng học sinh; bồi dưỡng cho học sinh phương pháp tự học, rèn luyện kỹ năng vận dụng kiến thức vào thực tiễn, đem lại niềm vui, hứng thú và trách nhiệm học tập cho học sinh.
 Đối với bộ môn Vật lí, trắc nghiệm khách quan đang trở thành hình thức chủ đạo trong kiểm tra đánh giá chất lượng dạy và học của các trường Trung học phổ thông và trong kỳ thi THPT Quốc gia. Vì vậy yêu cầu học sinh không những phải nắm vững toàn bộ kiến thức đã học mà còn phải nhận dạng nhanh và có phương pháp giải nhanh các dạng bài tập. 
 Bài tập về truyền tải điện năng khá đa dạng và tương đối khó với đa số học sinh, đồng thời cũng rất hay gặp trong các đề thi.
 Vì vậy tôi chọn đề tài "Hướng dẫn học sinh phương pháp giải một số dạng bài tập về truyền tải điện năng"
II. MỤC ĐÍCH NGHIÊN CỨU
 - Giúp giáo viên luôn tìm tòi, sáng tạo, tích cực trau dồi chuyên môn, đổi mới phương pháp để nâng cao năng lực và hiệu quả trong dạy học.
 - Tạo ra không khí hứng thú và lôi cuốn học sinh tích cực tham gia giải các bài tập vật lí, đồng thời giúp các em đạt được kết quả cao trong học tập và trong các kỳ thi.
III. ĐỐI TƯỢNG NGHIÊN CỨU
Trong đề tài này tôi lần lượt giải quyết các nhiệm vụ sau:
 - Lý thuyết về truyền tải điện năng
 - Phân loại các dạng bài tập thường gặp và đưa ra phương pháp giải
IV. PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU
Phương pháp nghiên cứu xây dựng cơ sở lí thuyết
Phương pháp điều tra khảo sát thực tế, thu thập thông tin
Phương pháp thống kê, xử lí số liệu
PHẦN II. NỘI DUNG
I. CƠ SỞ LÍ THUYẾT
1. Truyền tải điện năng 
 Điện năng truyền tải đi xa thường bị tiêu hao đáng kể, chủ yếu do tỏa nhiệt trên đường dây. 
Gọi R[] là điện trở của dây 
P [W] là công suất điện truyền đi 
U [V] là điện áp hiệu dụng ở nơi phát 
I [A] là cường độ dòng điện hiệu dụng trên dây 
 là hệ số công suất của mạch điện 
 là công suất điện nơi tiêu thụ 
 là điện áp hiệu dụng ở nơi tiêu thụ 
Điện trở dây dẫn hình trụ đồng chất tiết diện đều: 
 [] là điện trở suất của chất làm dây 
 [m] là chiều dài dây 
S [] là tiết diện dây 
Cường độ dòng điện hiệu dụng chạy trên đường dây: 
Độ giảm điện áp trên đường dây: 
Công suất hao phí trên đường dây: 
Điện năng hao phí trên đường dây sau thời gian t: 
Phần trăm hao phí: 
Hiệu suất truyền tải: 
Nếu thì 
Đối với một hệ thống truyền tải điện năng với và P xác định, có 2 cách giảm 
Cách 1: giảm điện trở R của đường dây. Đây là cách tốn kém vì phải tăng tiết diện của dây (tốn nhiều kim loại làm dây) và phải tăng sức chịu đựng của các cột điện. 
Cách 2: tăng điện áp U ở nơi phát điện và giảm điện áp ở nơi tiêu thụ điện tới giá trị cần thiết. Cách này có thể thực hiện bằng máy biến áp, do đó được áp dụng rộng rãi. [1] 
2. Công thức máy biến áp
; là điện áp hiệu dụng ở hai đầu cuộn sơ cấp và thứ cấp
; là số vòng dây của cuộn sơ cấp và thứ cấp
k là hệ số biến áp
 Hiệu suất của máy biến áp: 
; là công suất của dòng điện trong mạch sơ cấp và thứ cấp
 Nếu hao phí điện năng trong máy biến áp không đáng kể (Biến áp lí tưởng) thì: 
 (Để đơn giản, ta giả thiết hệ số công suất của mạch sơ cấp và thứ cấp bằng nhau) [1]
II. THỰC TRẠNG CỦA VẤN ĐỀ 
 Qua thực tế giảng dạy vật lí ở trường Trung học phổ thông tôi thấy khi giải các bài tập về truyền tải điện năng đa số học sinh rất lúng túng vì các em không nắm vững lí thuyết, chưa phân biệt được các dạng bài tập và cách giải các dạng bài tập đó. 
 Vì vậy tôi đã nghiên cứu, tham khảo các tài liệu và hướng dẫn cho học sinh nắm vững lí thuyết về truyền tải điện năng. Từ đó phân loại các dạng bài tập thường gặp và hướng dẫn cho học sinh phương pháp giải. Sau khi học sinh nắm vững lí thuyết và phương pháp giải các dạng bài tập thường gặp thì đa số học sinh biết vận dụng giải bài tập nhanh, chính xác, kết quả học tập được nâng cao. III. CÁC DẠNG BÀI TẬP THƯỜNG GẶP VÀ PHƯƠNG PHÁP GIẢI 
Dạng 1: Bài tập về công suất hao phí trên đường dây, công suất nơi tiêu thụ.
1. Phương pháp giải 
Áp dụng các công thức:
Công suất hao phí trên đường dây: 
Điện năng hao phí trên đường dây sau thời gian t: 
Công suất nơi tiêu thụ: 
Công thức máy biến áp: 
 Hiệu suất của máy biến áp: [1]
Chú ý: Khi P không đổi, U tăng n lần thì giảm lần. 
2. Bài tập ví dụ
Bài 1: Một đường dây dẫn gồm hai dây có tổng điện trở dẫn dòng điện xoay chiều đến công tơ điện. Một động cơ điện có công suất cơ học 1,496 kW có hệ số công suất 0,85 và hiệu suất 80% mắc sau công tơ. Biết động cơ hoạt động bình thường và điện áp hiệu dụng giữa 2 đầu công tơ bằng 220 V. Tính cường độ hiệu dụng của dòng điện trên đường dây tải điện. Động cơ hoạt động trong thời gian 5h thì công tơ chỉ bao nhiêu kWh? Tìm điện năng hao phí trên đường dây tải trong 5h. [2]
Hướng dẫn
Công suất tiêu thụ điện:
Số chỉ của công tơ chính là điện năng mà động cơ tiêu thụ: 
Điện năng hao phí trên đường dây sau 5h:
Bài 2: Một máy phát điện xoay chiều công suất 10 MW, điện áp hai cực máy phát 10 kV. Truyền tải điện năng từ nhà máy điện đến nơi tiêu thụ bằng dây dẫn có tổng điện trở . Nối hai cực máy phát với cuộn sơ cấp của máy tăng áp còn nối hai đầu cuộn thứ cấp với đường dây. Số vòng dây của cuộn thứ cấp của máy biến áp gấp 40 lần số vòng dây của cuộn sơ cấp. Hiệu suất của máy biến áp là 90%. Biết hệ số công suất đường dây bằng 1. Công suất hao phí trên đường dây là 
20,05 kW B. 20,15 kW C. 20,25 kW D. 20,35 kW [2]
Hướng dẫn: 
Chọn C
Bài 3: Điện năng từ một trạm phát điện được đưa đến một khu tái định cư bằng đường dây truyển tải một pha. Cho biết, nếu điện áp tại đầu truyền đi tăng từ U lên 2U thì số hộ dân được trạm cung cấp đủ điện năng tăng từ 120 lên 144. Cho rằng chỉ tính đến hao phí trên đường dây, công suất tiêu thụ điện của các hộ dân đều như nhau, công suất của trạm phát không đổi và hệ số công suất trong các trường hợp đều bằng nhau. Nếu điện áp truyền đi là 4U thì trạm phát này cung cấp đủ điện năng cho
A. 168 hộ dân B. 150 hộ dân C. 504 hộ dân D. 192 hộ dân [5]
Hướng dẫn
Khi điện áp truyền đi là U và 2U:
Khi điện áp truyền đi là 4U:
 Chọn B
Bài 4: Điện năng được truyền từ nơi phát đến nơi tiêu thụ cách nhau 50,25 km bằng dây một pha. Vì công suất hao phí trên đường dây bằng 5% công suất đưa lên đường dây nên công suất nơi tiêu thụ chỉ còn 47500 kW và điện áp nơi tiêu thụ là 190 kV. Hệ số công suất đường dây bằng 1. Biết dây dẫn làm bằng đồng có điện trở suất và khối lượng riêng của đồng là 8800. Tính khối lượng đồng dùng làm đường dây truyền tải. [3]
Hướng dẫn 
Phần trăm hao phí trên đường dây tính theo công thức:
Mà 
Mặt khác: 
Thay số: 
3. Bài tập vận dụng
Bài 1: Ở nơi phát người ta truyền công suất điện 1,2 MW dưới điện áp 6 kV. Điện trở của đường dây truyền tải từ nơi phát đến nơi tiêu thụ là . Hệ số công suất của đoạn mạch là 0,9. Giá điện 1000 đồng/kWh thì trung bình trong 30 ngày, số tiền khấu hao là:
A. 144 triệu đồng B. 734,4 triệu đồng
 C. 110,16 triệu đồng D. 152,55 triệu đồng [2]
Bài 2: Một trạm phát điện truyền đi công suất 1000 kW bằng dây dẫn có điện trở tổng cộng là , điện áp ở hai cực của máy là 1000 V. Hai cực của máy được nối với hai đầu cuộn sơ cấp của máy tăng áp lí tưởng mà số vòng dây của cuộn thứ cấp gấp 10 lần số vòng dây của cuộn sơ cấp. Hệ số công suất của đường dây bằng 1. Hiệu suất của quá trình truyền tải là
 A. 80% B. 87% C. 92% D. 95% [2]
Bài 3: Bằng một đường dây truyền tải, điện năng từ một nhà máy phát điện nhỏ có công suất không đổi được đưa đến một xưởng sản xuất. Nếu tại nhà máy điện, dùng máy biến áp có tỉ số vòng dây của cuộn thứ cấp và cuộn sơ cấp là 5 thì tại nơi sử dụng sẽ cung cấp đủ điện năng cho 80 máy hoạt động. Nếu dùng máy biến áp có tỉ số vòng dây của cuộn thứ cấp và cuộn sơ cấp là 10 thì tại nơi sử dụng cung cấp đủ điện năng cho 95 máy hoạt động. Nếu đặt xưởng sản xuất tại nhà máy điện thì cung cấp đủ điện năng cho bao nhiêu máy ? 
90 B.100 C. 85 D. 105 [2]
Dạng 2: Bài tập về quan hệ giữa công suất hao phí và công suất đưa lên đường dây, công suất nơi tiêu thụ
1. Phương pháp giải 
Áp dụng các công thức: 
 - Nếu công suất hao phí trên đường dây bằng a% công suất đưa lên đường 
dây thì:
 - Nếu công suất hao phí trên đường dây bằng a% công suất nơi tiêu thụ thì :
2. Bài tập ví dụ
Bài 1: Điện năng được truyền tải từ A đến B bằng hai dây có hệ số công suất bằng 0,96. Công suất tiêu hao trên dây tải điện bằng 5% công suất đưa lên đường dây ở A. Nếu điện áp đưa lên đường dây là 4000 V thì độ giảm thế trên đường dây là
A. 20 kV B. 200 kV C. 2 MV D. 192 V [2]
Hướng dẫn 
Theo bài ra: 
 Chọn D 
Bài 2: Người ta truyền tải điện năng từ A đến B bằng hệ thống dây dẫn có điện trở thì cường độ dòng điện hiệu dụng trên dây là 60 A. Tại B dùng máy hạ áp lí tưởng. Công suất hao phí trên dây bằng 5% công suất tiêu thụ ở B và điện áp ở cuộn thứ cấp của máy hạ áp có giá trị hiệu dụng là 300 V luôn cùng pha với dòng điện qua cuộn thứ cấp. Tỉ số vòng dây của cuộn thứ cấp và sơ cấp của máy hạ áp là 
0,01 B. 0,004 C. 0,005 D. 0,05 [2]
Hướng dẫn
 Chọn D 
Bài 3: Điện năng được truyền từ máy tăng áp đặt tại A đến máy hạ áp đặt tại B bằng dây đồng tiết diện tròn đường kính 1cm với tổng chiều dài 200 km. Cường độ dòng điện trên dây tải là 100 A, các công suất hao phí trên đường dây tải bằng 5% công suất tiêu thụ ở B. Bỏ qua mọi hao phí trong các máy biến áp, coi hệ số công suất của các mạch sơ cấp và thứ cấp đều bằng 1, điện trở suất của đồng là . Điện áp hiệu dụng ở cuộn thứ cấp của máy tăng áp tại A gần giá trị nào nhất sau đây ? 
43 kV B. 42 kV C. 40 kV D. 86 kV [2]
Hướng dẫn
Điện áp hiệu dụng ở cuộn thứ cấp của máy tăng áp tại A:
 Chọn D
3. Bài tập vận dụng
Bài 1: Điện năng được truyền tải từ A đến B bằng hai dây đồng có điện trở tổng cộng là . Cường độ hiệu dụng trên đường dây tải điện là 50 A, công suất tiêu hao trên dây tải điện bằng 5% công suất đưa lên đường dây ở A. Công suất đưa lên ở A là
20 kW B. 200 kW C.2 MW D. 2000W [2]
Bài 2: Người ta truyền tải điện năng từ A đến B bằng hệ thống dây dẫn có điện trở thì cường độ dòng điện hiệu dụng trên dây là 60 A. Tại B dùng máy hạ áp lí tưởng. Công suất hao phí trên dây bằng 5% công suất tiêu thụ ở B và điện áp ở cuộn thứ cấp của máy hạ áp có giá trị hiệu dụng là 300 V luôn cùng pha với dòng điện qua cuộn thứ cấp. Tỉ số vòng dây của cuộn thứ cấp và sơ cấp của máy hạ áp là 
0,01 B. 0,004 C. 0,005 D. 0,05 [2]
Dạng 3: Bài tập về phần trăm hao phí trên đường dây. Hiệu suất truyền tải
1. Phương pháp giải 
Áp dụng các công thức: 
Phần trăm hao phí: 
Hiệu suất truyền tải: 
 Nếu thì 
Phần trăm hao phí, hiệu suất truyền tải có thể thay đổi bằng cách thay đổi U, R, P 
+ Thay đổi U: 
+ Thay đổi R: 
 lần lượt là đường kinh tiết diện của dây dẫn trước và sau khi thay đổi 
+ Thay đổi P:
Gọi ; lần lượt là công suất đưa lên đường dây trong trường hợp đầu và trường hợp sau thì : 
Gọi lần lượt là công suất nơi tiêu thụ nhận được trong trường hợp đầu và trường hợp sau thì : 
 Do đó: 
2. Bài tập ví dụ
Bài 1: Người ta cần truyền một công suất điện một pha 10000 kW dưới một điện áp hiệu dụng 50 kV đi xa. Mạch điện có hệ số công suất . Muốn cho tỉ lệ năng lượng mất trên đường dây không quá 10% thì điện trở của đường dây phải có giá trị trong khoảng nào ? 
 A. B. C. D. [4] 
Hướng dẫn
Muốn tỉ lệ mất mát không quá 10% 
 Chọn C
Bài 2: Từ một máy phát điện người ta muốn truyền tới nơi tiêu thụ một công suất điện P, bằng đường dây tải điện có điện trở và hệ số công suất bằng 1. Biết hiệu suất truyền tải là 98% và nơi tiêu thụ nhận được công suất điện 
196 kW. Điện áp hiệu dụng đưa lên đường dây là
10 kV B. 20 kV C. 40 kV D. 30 kV [2]
Hướng dẫn
 Chọn B
Bài 3: Điện năng của dòng điện xoay chiều được truyền tải từ nhà máy phát điện đến một khu công nghiệp bằng đường dây tải một pha. Lúc đầu điện áp truyền đi là U, khu công nghiệp lắp một máy hạ áp có tỉ số vòng dây cuộn sơ cấp và thứ cấp là = 48 thì đáp ứng được 90% nhu cầu điện năng khu công nghiệp. Sau đó người ta nâng điện áp truyền đi là 3U, khu công nghiệp lắp một máy hạ áp khác có tỉ số vòng dây cuộn sơ cấp và thứ cấp là thì đáp ứng đủ nhu cầu điện năng khu công nghiệp. Coi hệ số công suất luôn bằng 1. Bỏ qua tổn hao điện năng ở các máy biến áp.
Xác định hiệu suất truyền tải khi điện áp truyền đi là U.
Xác định .[3]
Hướng dẫn
a. Gọi công suất máy phát là P không đổi, công suất khu công nghiệp là Pt
Điện áp cuộn sơ cấp máy biến áp lúc đầu là U1, lúc sau là U2
Điện áp tại khu công nghiệp không đổi là Ut 
 Khi điện áp truyền đi là U: (1)
 Khi điện áp truyền đi là 3U: (2) 
 (3)
 Từ (1), (2) và (3) ta có: 
 Hiệu suất truyền tải lúc đầu: 
b. 
 , 
Bài 4: Điện năng ở một trạm phát điện được truyền đi dưới điện áp 2 kV, hiệu suất trong quá trình truyền tải H = 80%. Muốn hiệu suất trong quá trình truyền tải tăng đến 95% thì ta phải 
Tăng điện áp lên đến 4 kV
Tăng điện áp lên đến 8 kV 
Giảm điện áp xuống còn 1 kV 
Giảm điện áp xuống còn 0,5 kV [4]
Hướng dẫn
Công suất truyền tải không thay đổi, áp dụng công thức:
 Chọn A
Bài 5: Cần truyền tải công suất điện nhất định từ nhà máy đến nơi tiêu thụ bằng dây dẫn có đường kính dây là d. Thay thế dây truyền tải điện bằng một dây khác cùng chất liệu nhưng có đường kính 2d thì hiệu suất truyền tải là 91%. Hỏi khi thay thế dây truyền tải bằng loại dây cùng chất liệu nhưng có đường kính 3d thì hiệu suất truyền tải điện khi đó là bao nhiêu? 
 A. 96% B. 94% C. 92% D. 95% [2]
Hướng dẫn 
Công suất truyền tải không thay đổi, áp dụng công thức:
 Chọn A
Bài 6: Một nhà máy phát điện gồm 4 tổ máy có cùng công suất P hoạt động đồng thời. Điện sản xuất ra được đưa lên đường dây và truyền đến nơi tiêu thụ với hiệu suất truyền tải là 80%. Khi một tổ máy ngừng hoạt động thì hiệu suất truyền tải khi đó là
 A. 90% B. 85% C. 75% D. 87,5% [2]
Hướng dẫn
Áp dụng công thức:
 Chọn B
Bài 7: Điện năng được truyền từ nơi phát đến một khu dân cư bằng đường dây một pha với hiệu suất truyền tải là 90%. Nếu công suất sử dụng điện của khu dân cư này tăng thêm 20% và giữ nguyên điện áp ở nơi phát thì hiệu suất truyền tải điện năng trên đường dây lúc này là bao nhiêu? Biết hao phí điện năng chỉ do tỏa nhiệt trên đường dây và không vượt quá 20%. Coi điện áp luôn cùng pha với dòng điện. [3]
Hướng dẫn
Ta có nên:
Thay ta được: 
Vì nên chọn 
3. Bài tập vận dụng
Bài 1: Một trạm phát điện xoay chiều có công suất không đổi, truyền điện đi xa với điện áp đưa lên đường dây là 200 kV thì tổn hao điện năng là 30%. Biết hệ số công suất đường dây bằng 1. Nếu tăng điện áp truyền tải lên 500 kV thì tổn hao điện năng là
12% B. 75% C. 24% D. 4,8% [2] 
Bài 2: Điện năng ở một trạm phát điện được truyền đi dưới điện áp 2 kV và công suất 200 kW. Hiệu số chỉ của các công tơ điện ở trạm phát và ở nơi thu sau mỗi ngày đêm chênh lệch nhau 480 kWh. Hiệu suất của quá trình truyền tải điện là
A. H = 95% B. H = 90% C. H = 85% D. H = 80% [4]
Bài 3: Xét truyền tải điện trên một đường dây nhất định. Nếu điện áp truyền tải điện là 2 kV thì hiệu suất truyền tải là 80%. Nếu tăng điện áp truyền tải lên 4 kV thì hiệu suất truyền tải điện đạt
 A. 95% B. 90% C. 97% D. 85% [2]
Bài 4: Điện năng được truyền từ nơi phát đến một khu dân cư bằng đường dây một pha với hiệu suất truyền tải là 90%. Nếu công suất sử dụng điện của khu dân cư này tăng a% và giữ nguyên điện áp ở nơi phát thì hiệu suất truyền tải điện năng trên chính đường dây đó là 82%. Tính a.
24% B. 64% C. 54% D. 6,5% [2]
Dạng 4: Công suất đưa lên đường dây không đổi. Công suất nơi tiêu thụ không đổi
1. Phương pháp giải 
Áp dụng các công thức: 
 (1)
- Nếu công suất đưa lên đường dây không đổi
- Nếu công suất nơi tiêu thụ không đổi 
Thay vào (1):
2. Bài tập ví dụ
Bài 1: Người ta truyền tải dòng điện xoay chiều một pha từ nhà máy điện đến nơi tiêu thụ. Khi điện áp ở nhà máy điện là 6 kV thì hiệu suất truyền tải là 73%. Để hiệu suất truyền tải là 97% thì điện áp ở nhà máy điện là
 A. 24 kV B. 54 kV C. 16 kV D. 18 kV[2] 
Hướng dẫn
Vì công suất đưa lên đường dây không đổi nên áp dụng công thức: 
 Chọn D
Bài 2: Hiệu suất truyền tải điện năng một công suất P từ máy phát đến nơi tiêu thụ là 35%. Dùng máy biến áp lí tưởng có tỉ số giữa cuộn thứ cấp và cuộn sơ cấp là để tăng điện áp truyền tải. Hiệu suất truyền tải sau khi sử dụng máy biến áp là
99,2% B. 97,4% C. 45,7% D. 32,8% [2]
Hướng dẫn
Theo bài ra: 
Vì công suất đưa lên đường dây không đổi nên áp dụng công thức: 
 Chọn B 
Bài 3: Người ta truyền tải điện năng đến một nơi tiêu thụ bằng đường dây một pha có điện trở R. Nếu điện áp hiệu dụng đưa lên hai đầu đường dây là 
U = 20 kV thì hiệu suất truyền tải điện năng là 90%. Để hiệu suất truyền tải tăng đến 95% mà công suất truyền đến nơi tiêu thụ vẫn không thay đổi thì cường độ dòng điện trên dây tải điện thay đổi thế nào, điện áp hiệu dụng đưa lên hai đầu đường dây bằng bao nhiêu? [3]
Hướng dẫn
Gọi công suất nơi tiêu thụ là P, điện trở dây dẫn là R, hao phí khi chưa thay đổi cường độ dòng điện là , sau khi thay đổi là 	
Ta có : 
 (hoặc cường độ dòng điện giảm 31,2%)
Vì công suất truyền đến nơi tiêu thụ không đổi nên áp dụng công thức: 
Bài 4: Điện áp hiệu dụng giữa hai cực của một trạm phát điện cần tăng lên bao nhiêu lần để giảm công suất hao phí trên đường dây tải điện n lần, với điều kiện công suất truyền đến tải tiêu thụ không đổi ? Biết rằng khi chưa tăng điện áp, độ giảm điện thế trên đường dây tải điện bằng xU (với U là điện áp hiệu dụng giữa hai cực của trạm phát điện). Coi cường độ dòng điện trong mạch luôn cùng pha với điện áp đặt lên đường dây. Áp dụng số: n = 100; x = 0,15 [6]
Hướng dẫn
Hiệu suất truyền tải điện trong trường hợp đầu:
Hiệu suất truyền tải điện sau đó ( không đổi, )
Vì công suất truyền đến tải tiêu thụ không đổi nên áp dụng công thức: 
Áp dụng số: n = 100; x = 0,15 ta có: 
Bài 5: Trong quá trình truyền tải điện năng đi xa cần tăng điện áp của nguồn lên bao nhiêu lần để giảm công suất hao phí trên đường dây đi n lần. Giả thiết công suất nơi tiêu thụ nhận được không đổi, điện áp tức thời u cùng pha với dòng điện tức thời i. Biết ban đầu độ giảm điện áp trên đường dây bằng (với là điện áp hiệu dụng của tải tiêu thụ). Áp dụng số: n = 100; x = 0,15 [7]
Hướng dẫn 
Hiệu suất truyền tải điện trong trường hợp đầu: 
Hiệu suất truyền tải điện sau đó: 
Vì công suất nơi tiêu thụ nhận được không đổi nên áp dụng công thức: 
Áp dụng số: n = 100; x = 0,15 ta có: 
Bài 6: Trong quá trình truyền tải điện năng đi xa, ở cuối đường dây dùng máy hạ áp lí tưởng có tỉ số vòng dây và cuộn thứ cấp nối với tải tiêu thụ. Điện áp hiệu dụng giữa hai cực của một trạm phát điện cần tăng lên bao nhiêu lần để giảm công suất hao phí trên đường dây tải điện n lần, với điều kiện công suất truyền đến tải tiêu thụ không đổi ? Biết rằng khi chưa tăng điện áp độ giảm điện áp trên đường dây tải điện bằng (với là điện áp hiệu dụng trên tải tiêu thụ). Coi cường độ dòng điện trong mạch luôn cùng pha với điện áp đặt lên đường dây. Áp dụng số: k = 2; n = 100; x = 0,1 [2]
Hướng dẫn 
Hiệu suất truyền tải điện trong trường hợp đầu tính theo công thức:
Hiệu suất truyền tải sau đó ( giữ nguyên còn ):

Tài liệu đính kèm:

  • docskkn_huong_dan_hoc_sinh_phuong_phap_giai_mot_so_dang_bai_tap.doc