Bài 36: Truyền tải điện năng đi xa

Tóm tắt lý thuyết

2.1. Sự hao phí điện năng trên đường dây tải điện

Khi truyền tải điện năng đi xa bằng đường dây dẫn sẽ có một phần điện năng hao phí do hiện tượng tỏa nhiệt trên đường dây.

2.2. Tính điện năng hao phí trên đường dây tải điện

Công suất hao phí do tỏa nhiệt trên đường dây tải điện tỉ lệ nghịch với bình phương hiệu điện thế đặt vào hai đầu đường dây.

Công thức: Php= \(R.P^2 \over U^2\)

2.3. Cách làm giảm hao phí

  • Để giảm hao phí điện năng do tỏa nhiệt trên đường dây tải điện thì tốt nhất là tăng hiệu điện thế đặt vào hai đầu đường dây
  • Đường dây tải điện Bắc-Nam của nước ta có hiệu điện thế 500000V, bởi vậy chúng ta không nên đến gần đường dây vì rất nguy hiểm

Bài tập minh họa


Bài 1.

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?

Hướng dẫn giải:

Ta có công thức tính tiết diện dây dẫn tròn là: S=\(Лd^2 \over 4\) (d: là đường kính của tiết diện dây dẫn).

Do đường kính giảm đi một nữa nên tiết diện giảm đi 4 lần (S tỉ lệ thuận với d2).

S giảm đi 4 lần nên điện trở R tăng 4 lần (S tỉ lệ nghịch với điện trở).

R tăng 4 lần nên công suất hao phí Php tăng 4 lần (do Php tỉ lệ thuận với điện trở R).

Bài 2.

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?

Hướng dẫn giải:

Công suất hao phí dưới hiệu điện thế U = 100000V
Php= \(R.P^2 \over U^2\) =\(R.P^2\over 100000^2\) (1)
Để giảm hao phí hai lần thì:
\( P_{hp} \over 2\)= \(R.P^2 \over U^2\) (2)
Lấy (2) chia cho (1) ta được: (\( P_{hp} \over 2 P_{hp} \) = \(R.P^2. 100000^2\over U^2. R.P^2\))
Tương đương: \(1 \over 2\) = \(100000^2 \over U^2\) (chia phân số bằng nhân nghịch đảo)
Tương đương: 2=\(U^2\over 100000^2\)
Suy ra: U2=2(100000)2
Suy ra: U=141000V