Vật lí 9 Bài 36: Truyền tải điện năng đi xa Soạn Lý 9 trang 99

II. Cách làm giảm hao phí

Ta có:

phụ thuộc vào công suất nguồn, điện trở dây dẫn và hiệu điện thế đặt vào hai đầu dây.

- Để giảm hao phí trên đường dây truyền tải điện năng đi xa ta có các phương án sau:

+ Giảm điện trở R của đường dây tải điện

• Tăng tiết diện dây dẫn (tốn kém)
• Chọn dây có điện trở suất nhỏ (tốn kém)

+ Tăng hiệu điện thế (thường dùng)

- Khi truyền tải điện năng đi xa phương án làm giảm hao phí hữu hiệu nhất là tăng hiệu điện thế đặt vào hai đầu dây dẫn bằng các máy biến thế

Giải bài tập Vật lí 9 trang 99

Câu C1

Từ công thức (3) SGK có thể suy ra khi truyền tải một công suất điện P xác định mà muốn giảm hao phí do tỏa nhiệt trên đường dây thì có thể có những cách nào?

Gợi ý đáp án

Muốn giảm hao phí do tỏa nhiệt trên đường dây tải điện ta có thể giảm điện trở R hoặc tăng hiệu điện thế U.

Câu C2

Muốn giảm điện trở của dây dẫn thì phải dùng dây dẫn có kích thước như thế nào? Giảm công suất hao phí bằng cách giảm diện trở dây tải điện thì có gì bất lợi?

Gợi ý đáp án:

Qua công thức  , ta thấy muốn giảm điện trở thì phải tăng S, tức là dùng dây dẫn có tiết diện lớn. Khi đó thì dây có khối lượng lớn, đắt tiền, nặng, dễ gãy, phải có hệ thống cột điện lớn.

Giảm công suất hao phí bằng cách giảm diện trở dây tải điện thì có bất lợi: Tổn phí để tăng tiết diện S của dây còn lớn hơn giá trị điện năng bị hao phí.

Câu C3

Nếu tăng hiệu điện thế ở hai đầu đường dây thì có lợi gì? Muốn vậy chúng ta phải làm gì?

Gợi ý đáp án

Nếu tăng hiệu điện thế ở hai đầu đường dây thì công suất hao phí sẽ giảm đi rất nhiều, vì nó tỉ lệ nghịch với U². Muốn vậy chúng ta phải chế tạo được các máy tăng hiệu điện thế.

Câu C4

C4. Cùng một công suất P được tải đi trên cùng một dây dẫn. Hãy so sánh công suất hao phí khi dùng hiệu điện thế 500000V với khi dùng hiệu điện thế 100000V.

Gợi ý đáp án

Từ công thức

Ta thấy rằng, nếu hiệu điện thế tăng  lần thì công suất hao phí giảm được 5² = 25 lần.

Câu C5

Hãy trả lời câu hỏi nêu ở đầu bài học.

Gợi ý đáp án

Ta phải xây dựng đường dây cao thế tuy tốn kém, nguy hiểm nhưng tiết kiệm được rất nhiều điện năng hao phí trên đường dây truyền tải, bớt khó khăn vì dây dẫn quá to, nặng.

Giải SBT Vật lí 9 Bài 36

Bài 36.1

Để truyền đi cùng một công suất điện, nếu đường dây tải điện dài gấp đôi thì công suất hao phí vì tỏa nhiệt sẽ:

A. tăng 2 lần.
B. tăng 4 lần.
C. giảm 2 lần.
D. không tăng, không giảm.

Trả lời:

Chọn A. tăng 2 lần.

Bài 36.2

Trên cùng một đường dây dẫn tải đi cùng một công suất điện, nếu dùng dây dẫn có tiết diện tăng gấp đôi thì công suất hao phí vì tỏa nhiệt sẽ:

A. tăng 2 lần.
B. giảm 2 lần.
C. tăng 4 lần.
D. giảm 4 lần.

Trả lời:

Chọn B. giảm 2 lần.

Giải thích: Ta có công thức tính công suất hao phí là ℘_hp = R.℘²/U². Theo công thức thì ℘_hp tỉ lệ thuận với điện trở R mà R thì tỉ lệ nghịch với tiết diện S của dây theo công thức R = ρ.l/S. Do vậy khi tiết diện dây dẫn S tăng 2 lần thì công suất hao phí giảm 2 lần.

Bài 36.3

Khi truyền đi cùng một công suất điện, muốn giảm công suất hao phí do tỏa nhiệt, dùng cách nào trong hai cách dưới đây có lợi hơn? Vì sao?

a. Giảm điện trở của đường dây đi 2 lần.

b. Tăng hiệu điện thế giữa hai đầu dây lên hai lần.

Trả lời:

Tăng hiệu điện thế giữa hai đầu dây lên hai lần sẽ giảm được nhiều hơn vì công suất hao phí tỉ lệ nghịch với bình phương hiệu điện thế.

Bài 36.4

Vì sao khi muốn truyền tải điện năng đi xa bằng dây dẫn người ta lại phải dùng hai máy biến thế đặt ở hai đầu đường dây tải điện?

Trả lời:

Muốn giảm hao phí phải tăng hiệu điện thế lên, do đó phải đặt một máy biến thế (tăng thế) ở đầu đường dây tải điện, ở nơi sử dụng điện, chỉ thường sử dụng hiệu điện thế 220V. Như vậy, phải có một máy biến thế thứ hai (hạ thế) đặt ở nơi sử dụng đế giảm hiệu điện thế.

Bài 36.5

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.

Trả lời:

Chọn A. Tăng lên hai lần.

Bài 36.6

Trên một đường dây tải đi một công suất điện xác định dưới hiệu điện thế 100 000V. 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 000V
D. 50 000V

Trả lời:

Chọn D. 50 000V

Bài 36.7

Vì sao người ta không dùng phương pháp giảm điện trở của dây tải điện để làm giảm công suất hao phí vì toả nhiệt?

Trả lời:

Vì khi giảm điện trở thì phải tăng tiết diện, mà khi tăng tiết diện sẽ rất hao phí, tốn kém và không an toàn.

Bài 36.8

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 200Km và hiệu điện thế 200000kV. So sánh công suất hao phí vì toả nhiệt ℘1 và ℘2 của hai đường dây.

A. ℘₁ = ℘₂
B. ℘₁ = 2℘₂
C. ℘₁ = 4℘₂
D. ℘₁ = 1/2℘₂

Trả lời:

Chọn B. ℘₁ = 2℘₂