Bài 1. Điện áp 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 100 lần. Biết rằng công suất truyền đến tải tiêu thụ không đổi. Và khi chưa tăng điện áp thì độ giảm thế trên đường dây tải điện bằng 15% điện áp giữa hai cực của trạm phát điện. Coi dòng điện trong mạch luôn cùng pha với điện áp.
$A.8,515$ lần.
$B.7,8$ lần
$C.9,8$ lần
$D.10,2 $ lần
Lời giải :
Lời giải :
Ban đầu:
+ Độ giảm thế là: $x$
+ Điện áp truyền đi là: $\dfrac{x}{0,15}$
+ Điện áp truyền đến nơi tiêu thụ $ \dfrac{17}{3} x$
- Sau đó:
+ Công suất hao phí giảm 100 lần, độ giảm thế giảm 10 lần = $0,1 x$
+ Công suất truyền đến tải tiêu thụ không đổi, I giảm 10 lần suy ra điện áp truyền đến nơi tiêu thụ: $\dfrac{170}{3} x$
+ Điện áp truyền đi: $(\dfrac{170}{3} + 0,1)x$
- Cần tăng điện áp truyền đi: $\dfrac{\dfrac{170}{3} + 0,1}{\dfrac{1}{0,15}} = 8,515$ lần.
$A. H = 93,50$ %.
$B. H = 98,25$ %.
$C. H = 96,00$ %.
$D. H = 97,75 $%
+ Điện áp truyền đi là: $\dfrac{x}{0,15}$
+ Điện áp truyền đến nơi tiêu thụ $ \dfrac{17}{3} x$
- Sau đó:
+ Công suất hao phí giảm 100 lần, độ giảm thế giảm 10 lần = $0,1 x$
+ Công suất truyền đến tải tiêu thụ không đổi, I giảm 10 lần suy ra điện áp truyền đến nơi tiêu thụ: $\dfrac{170}{3} x$
+ Điện áp truyền đi: $(\dfrac{170}{3} + 0,1)x$
- Cần tăng điện áp truyền đi: $\dfrac{\dfrac{170}{3} + 0,1}{\dfrac{1}{0,15}} = 8,515$ lần.
Bài 2. Người ta sử dụng máy tăng áp để truyền một công suất điện $P$ đến nơi tiêu thụ. Gọi $k$ (hệ số tăng áp) là tỉ số giữa số vòng dây của cuộn thứ cấp với số vòng dây cuộn sơ cấp; nếu $k = n (n > 1)$ thì hiệu suất truyền tải là $91$%; Nếu $k =3n$ thì hiệu suất truyền tải là $99$%. Vậy khi sử dụng máy biến áp có $k = 2n$ thì hiệu suất truyền tải đạt được là
$A. H = 93,50$ %.
$B. H = 98,25$ %.
$C. H = 96,00$ %.
$D. H = 97,75 $%
Giải
Ta có
$\begin{cases}\dfrac{U_2}{U_1}=\dfrac{N_2}{N_1}=2\\ \dfrac{U_2}{U_1}=\sqrt{\dfrac{(1-H_1)}{(1-H_2)}}(*)\end{cases}$
Thay giải hệ trên với $H_1= 91%$ tính được $H_2=97,75%$
Ta có
$\begin{cases}\dfrac{U_2}{U_1}=\dfrac{N_2}{N_1}=2\\ \dfrac{U_2}{U_1}=\sqrt{\dfrac{(1-H_1)}{(1-H_2)}}(*)\end{cases}$
Thay giải hệ trên với $H_1= 91%$ tính được $H_2=97,75%$
Bài 3. Điện năng ở một trạm điện được di chuyển dưới một hiệu điện thế $U_1$. Hiệu suất của quá trình truyền tải điện năng đi là $H_1%$. Biết rằng công suất truyền đi là không đổi. Muốn hiệu suất quá trình truyền tải điện năng là $H_2%$ thì phải thay đổi $U_2$ như thế nào?
Lời giải:
Ta có: \[ H=\dfrac{W_i}{Wtp}=\dfrac{P-\Delta P}{P}\]
Với: \[ \Delta P=\dfrac{p^2}{U^2.\cos^2{\varphi}}.R\]
Suy ra:
\[ \begin{cases} P=\dfrac{\Delta P_1}{1-H_1} \\ P= \dfrac{\Delta P_2}{1-H_2} \end{cases} \]
\[ \Leftrightarrow \dfrac{\Delta P_1}{(1-H_1)}=\dfrac{\Delta P_2}{(1-H_2)} \]
\[ \Leftrightarrow \dfrac{U^2_2}{U^2_1}=\dfrac{(1-H_1)}{(1-H_2)}\]
\[ \Leftrightarrow U_2=\sqrt{\dfrac{(1-H_1)}{(1-H_2)}}.U_1\]
Với: \[ \Delta P=\dfrac{p^2}{U^2.\cos^2{\varphi}}.R\]
Suy ra:
\[ \begin{cases} P=\dfrac{\Delta P_1}{1-H_1} \\ P= \dfrac{\Delta P_2}{1-H_2} \end{cases} \]
\[ \Leftrightarrow \dfrac{\Delta P_1}{(1-H_1)}=\dfrac{\Delta P_2}{(1-H_2)} \]
\[ \Leftrightarrow \dfrac{U^2_2}{U^2_1}=\dfrac{(1-H_1)}{(1-H_2)}\]
\[ \Leftrightarrow U_2=\sqrt{\dfrac{(1-H_1)}{(1-H_2)}}.U_1\]
Bài 4. Điện năng ở một trạm điện được di chuyển dưới một hiệu điện thế $U_1$. Hiệu suất của quá trình truyền tải điện năng đi là $H_1%$. Biết rằng công suất nơi tiêu thụ nhận đượclà không đổi. Muốn hiệu suất quá trình truyền tải điện năng là $H_2%$ thì phải:A. Tăng hiệu điện thế đến: $\sqrt{\dfrac{H_1(1-H_2)}{H_2(1-H_1)}}.U_1$
B. Thay đổi đến giá trị: $\sqrt{\dfrac{H_1(1-H_1)}{H_2(1-H_2)}}.U_1$
C. Tăng hiệu điện thế đến: $\sqrt{\dfrac{H_2}{H_1}}.U_1$
D. Giảm hiệu điện thế đến: $\sqrt{\dfrac{H_2}{H_1}}.U_1$
Ta có: \[ H=\dfrac{W_i}{Wtp}=\dfrac{P-\Delta P}{P}\]
Với: \[ \Delta P=\dfrac{p^2}{U^2.\cos^2{\varphi}}.R\]
Suy ra:
\[ \begin{cases} P_1=\dfrac{\Delta P_1}{1-H_1} \\ P_2= \dfrac{\Delta P_2}{1-H_2} \end{cases} \]
\[ \Leftrightarrow \dfrac{\Delta P_1}{(1-H_1)H_1}=\dfrac{\Delta P_2}{(1-H_2)H_2} \]
Công suất tại nơi tiêu thụ không đổi.
\[ P=P_1.H_1=P_2.H_2\]
Nên ta có:
\[ \Leftrightarrow \dfrac{U^2_2}{U^2_1}=\dfrac{(1-H_1)H_1}{(1-H_2)H_2}\]
\[ \Leftrightarrow U_2=\sqrt{\dfrac{(1-H_1)H_1}{(1-H_2)H_2}}.U_1\]
Với: \[ \Delta P=\dfrac{p^2}{U^2.\cos^2{\varphi}}.R\]
Suy ra:
\[ \begin{cases} P_1=\dfrac{\Delta P_1}{1-H_1} \\ P_2= \dfrac{\Delta P_2}{1-H_2} \end{cases} \]
\[ \Leftrightarrow \dfrac{\Delta P_1}{(1-H_1)H_1}=\dfrac{\Delta P_2}{(1-H_2)H_2} \]
Công suất tại nơi tiêu thụ không đổi.
\[ P=P_1.H_1=P_2.H_2\]
Nên ta có:
\[ \Leftrightarrow \dfrac{U^2_2}{U^2_1}=\dfrac{(1-H_1)H_1}{(1-H_2)H_2}\]
\[ \Leftrightarrow U_2=\sqrt{\dfrac{(1-H_1)H_1}{(1-H_2)H_2}}.U_1\]
Bài 5. Điện áp 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 $100$ lần. Biết rằng công suất truyền đến tải tiêu thụ không đổi. Và khi chưa tăng điện áp thì độ giảm thế trên đường dây tải điện bằng $15$% điện áp giữa hai cực của trạm phát điện. Coi dòng điện trong mạch luôn cùng pha với điện áp.
Lời giải:
- Ban đầu:
+ Độ giảm thế là: $x$
+ Điện áp truyền đi là: $\dfrac{x}{0,15}$
+ Điện áp truyền đến nơi tiêu thụ $ \dfrac{17}{3} x$
- Sau đó:
+ Công suất hao phí giảm $100$ lần, độ giảm thế giảm $10$ lần $= 0,1 x$
+ Công suất truyền đến tải tiêu thụ không đổi, I giảm 10 lần suy ra điện áp truyền đến nơi tiêu thụ: $\dfrac{170}{3} x$
+ Điện áp truyền đi: $(\dfrac{170}{3} + 0,1)x$
- Cần tăng điện áp truyền đi: $\dfrac{\dfrac{170}{3} + 0,1}{\dfrac{1}{0,15}} = 8,515$ lần.
+ Độ giảm thế là: $x$
+ Điện áp truyền đi là: $\dfrac{x}{0,15}$
+ Điện áp truyền đến nơi tiêu thụ $ \dfrac{17}{3} x$
- Sau đó:
+ Công suất hao phí giảm $100$ lần, độ giảm thế giảm $10$ lần $= 0,1 x$
+ Công suất truyền đến tải tiêu thụ không đổi, I giảm 10 lần suy ra điện áp truyền đến nơi tiêu thụ: $\dfrac{170}{3} x$
+ Điện áp truyền đi: $(\dfrac{170}{3} + 0,1)x$
- Cần tăng điện áp truyền đi: $\dfrac{\dfrac{170}{3} + 0,1}{\dfrac{1}{0,15}} = 8,515$ lần.
0 nhận xét