Ở các nhà máy phát điện, máy tăng áp thường được sử dụng để nâng điện áp từ mức trung thế (từ 10 kV đến 50 kV) lên mức cao thế (từ 110 kV đến 500 kV) trước khi truyền tải qua đường dây điện cao thế.
Một nhà máy phát điện cung cấp điện năng với công suất \({\mathcal{P}_0} = 20{\rm{MW}}\) cho một thành phố cách nhà máy 24 km. Trước khi truyền tải, điện áp được sản xuất từ nhà máy điện có giá trị hiệu dụng khoảng 22 kV. Đường dây tải điện làm bằng đồng có điện trở suất 1,69.10-8 .m với tiết diện 0,65 cm2. Xem các hao phí năng lượng chỉ xảy ra trên điện trở đường dây tải điện. Hãy xác định chi phí phải chi trả do hao phí năng lượng xuất hiện trên dây trong một ngày (24 giờ) ở hai trường hợp sau và nhận xét.
(a) Điện áp từ nhà máy phát điện chưa được tăng qua máy biến áp và được truyền tải đi với điện áp là 22 kV.
(b) Điện áp từ nhà máy phát điện qua một máy tăng áp để nâng điện áp lên 220kV trước khi truyền tải.
Lấy chi phí truyền tải trên đường dây đến thành phố đối với cả hai mức điện áp này là khoảng 145 đồng/kW.h.
Quảng cáo
Trả lời:
Giải bởi Vietjack
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.
Hot: 1000+ Đề thi cuối kì 2 file word cấu trúc mới 2026 Toán, Văn, Anh... lớp 1-12 (chỉ từ 60k). Tải ngay
CÂU HỎI HOT CÙNG CHỦ ĐỀ
Câu 1
a. Công suất hao phí do tỏa nhiệt trên đường dây được xác định bằng công thức \({\rm{\Delta }}P = {I^2}R\).
b. Công suất hao phí trên đường dây là \(50000W\).
c. Khi tăng cường độ dòng điện chạy qua dây dẫn thì công suất hao phí giảm.
d. Giảm điện trở của dây dẫn là một biện pháp làm giảm hao phí điện năng.
Lời giải
a) Đúng; b) Đúng; c) Sai; d) Đúng.
Lời giải chi tiết
a) Đúng.
Công suất hao phí do dòng điện tỏa nhiệt trên đường dây được xác định bởi công thức \({\rm{\Delta }}P = {I^2}R\).
b) Đúng.
Áp dụng công thức: \({\rm{\Delta }}P = {I^2}R = {50^2}.20 = 50000W\).
Vậy công suất hao phí trên đường dây là \(50000W\).
c) Sai.
Theo công thức \({\rm{\Delta }}P = {I^2}R\), công suất hao phí tỉ lệ thuận với bình phương cường độ dòng điện. Khi tăng \(I\), công suất hao phí tăng.
d) Đúng.
Từ công thức \({\rm{\Delta }}P = {I^2}R\), nếu giảm điện trở \(R\) thì công suất hao phí sẽ giảm.
Câu 2
a. Công suất hao phí trên đường dây có thể tính bằng công thức \({\rm{\Delta }}P = {I^2}R\).
b. Khi công suất truyền tải không đổi, công suất hao phí được xác định bởi công thức \({\rm{\Delta }}P = \frac{{{P^2}R}}{{{U^2}}}\).
c. Muốn giảm công suất hao phí có thể tăng điện áp truyền tải.
d. Công suất hao phí không phụ thuộc vào điện trở của dây dẫn.
Lời giải
a) Đúng; b) Đúng; c) Đúng; d) Sai.
Lời giải chi tiết
a) Đúng.
Khi dòng điện chạy qua dây dẫn có điện trở, một phần điện năng chuyển thành nhiệt năng. Công suất hao phí được xác định bởi công thức \({\rm{\Delta }}P = {I^2}R\).
b) Đúng.
Vì công suất truyền tải được xác định bởi \(P = UI\), nên \(I = \frac{P}{U}\). Thay vào công thức hao phí ta được \({\rm{\Delta }}P = {\left( {\frac{P}{U}} \right)^2}R = \frac{{{P^2}R}}{{{U^2}}}\).
c) Đúng.
Từ công thức \({\rm{\Delta }}P = \frac{{{P^2}R}}{{{U^2}}}\), khi tăng điện áp \(U\), công suất hao phí giảm.
d) Sai.
Công suất hao phí tỉ lệ thuận với điện trở dây dẫn \(R\). Điện trở càng lớn thì hao phí càng lớn.
Câu 3
a. Công suất hao phí trên đường dây A lớn hơn đường dây B
b. Công suất hao phí trên đường dây B bằng một nửa đường dây A.
c. Giảm điện trở dây dẫn là một cách làm giảm hao phí điện năng.
d. Điện trở dây dẫn không ảnh hưởng đến công suất hao phí.
Lời giải
Bạn cần đăng ký gói VIP ( giá chỉ từ 250K ) để làm bài, xem đáp án và lời giải chi tiết không giới hạn.
Câu 4
a. Đây là máy biến áp tăng áp.
b. Điện áp ở cuộn thứ cấp lớn gấp 20 lần điện áp ở cuộn sơ cấp.
c. Cường độ dòng điện ở cuộn thứ cấp lớn hơn cuộn sơ cấp.
d. Máy biến áp này có thể sử dụng ở đầu đường dây truyền tải điện.
Lời giải
Bạn cần đăng ký gói VIP ( giá chỉ từ 250K ) để làm bài, xem đáp án và lời giải chi tiết không giới hạn.
Lời giải
Bạn cần đăng ký gói VIP ( giá chỉ từ 250K ) để làm bài, xem đáp án và lời giải chi tiết không giới hạn.
Lời giải
Bạn cần đăng ký gói VIP ( giá chỉ từ 250K ) để làm bài, xem đáp án và lời giải chi tiết không giới hạn.
Lời giải
Bạn cần đăng ký gói VIP ( giá chỉ từ 250K ) để làm bài, xem đáp án và lời giải chi tiết không giới hạn.
Nhắn tin Zalo
Hỏi bài tập