Công suất \(4,4\;{\rm{kW}}\) được truyền đến nơi tiêu thụ bằng đường dây có điện trờ \(5\Omega .\) Tính năng lượng điện hao phí trên đường dây khi điện áp ở đầu đường dây truyền đi là

a) \(220\;{\rm{V}}.\)

b) \(220{\rm{kV}}.\)

Hướng dẫn giải:

Điện trở của đường dây tải điện là: \(R = \frac{{\rho \ell }}{S} = \frac{{1,69 \cdot {{10}^{ - 8}} \cdot 24 \cdot {{10}^3}}}{{0,65 \cdot {{10}^{ - 4}}}} = 6,24\Omega \)

a) Cường độ dòng điện hiệu dụng là: \(I = \frac{{{\mathcal{P}_0}}}{U} = \frac{{20 \cdot {{10}^6}}}{{22 \cdot {{10}^3}}} \approx 909,09\;{\rm{A}}\)

Công suất toả nhiệt trên dây dẫn là: \({\mathcal{P}_{\rm{R}}} = {I^2}R = 909,{09^2}.6,24 \approx 5157,01\;{\rm{kW}}\)

Năng lượng nhiệt toả ra trên dây dẫn truyền tải điện trong một ngày (24 giờ) là:

\(Q = {\mathcal{P}_{\rm{R}}}t = 5157,01.24 = 123768,24\;{\rm{kW}}.{\rm{h}}\)

Giá thành cần phải bỏ ra do hao phí năng lượng nhiệt xuất hiện trên dây truyền tải trong một ngày là: 123 768,24.145 \( \approx 17946395\) đồng

b) Sau khi tăng áp, cường độ dòng điện hiệu dụng là: \({I^\prime } = \frac{{{\mathcal{P}_0}}}{{{U^\prime }}} = \frac{{20 \cdot {{10}^6}}}{{220 \cdot {{10}^3}}} \approx 90,91\;{\rm{A}}\)

Công suất toả nhiệt trên dây dẫn là: \(\mathcal{P}_{\rm{R}}^\prime = {I^{\prime 2}}R = 90,{91^2}.6,24 \approx 51,57\;{\rm{kW}}\)

Năng lượng nhiệt toả ra trên dây dẫn truyền tải điện trong một ngày (24 giờ) là:

\({Q^\prime } = \mathcal{P}_{\rm{R}}^\prime t = 51,57.24 = 1237,68\;{\rm{kW}}.{\rm{h}}\)

Giá thành cần phải bỏ ra do hao phí năng lượng nhiệt xuất hiện trên dây truyền tải trong một ngày là: 1237,68.145 ≈ 179 464 đồng.

Đáp án đúng là A

Muốn làm giảm hao phí do tỏa nhiệt của dòng điện Fu-cô gây ra trên khối kim loại người ta thường khoét lỗ trên khối kim loại hoặc chia lá kim loại thành nhiều lá mỏng ghép cách điện với nhau.