Cách giải bài tập về Truyền tải điện năng hay, chi tiết - Vật Lí lớp 12
Cách giải bài tập về Truyền tải điện năng hay, chi tiết
Với Cách giải bài tập về Truyền tải điện năng hay, chi tiết Vật Lí lớp 12 gồm đầy đủ phương pháp giải, ví dụ minh họa và bài tập trắc nghiệm có lời giải chi tiết sẽ giúp học sinh ôn tập, biết cách làm dạng bài tập Truyền tải điện năng từ đó đạt điểm cao trong bài thi môn Vật Lí lớp 12.
A. Phương pháp & Ví dụ
1. Phương pháp
- Giả sử điện áp và cường độ dòng điện luôn cùng pha. Tức là: cosφ = 1
- Công suất hao phí trên đường dây là:
Trong đó: (R, r là điện trở của dây dẫn)
P là công suất nhà máy phát điện (P = PA) ; U là hiệu suất 2 đầu dây (U = U'A)
- Độ giảm điện áp trên đường dây tải điện: ΔU = U'A - UB = U - UB = I. R
- Biện pháp giảm hao phí trên đường dây tải: Giảm R, tăng U.
- Công thức điện trở đường dây:
2. Ví dụ
Ví dụ 1: Từ một máy phát điện người ta muốn truyền tới nơi tiêu thụ, bằng đường dây tải điện có điện trở 4 Ω và hệ số công suất bằng 1. Biết hiệu suất truyền tải là 98% và nơi tiêu thụ nhận được công suất 196kW. Điện áp hiệu dụng đưa lên đường dây là
A. 10 kV.
B. 200 kV.
C. 40 kV.
D. 30 kV.
Hướng dẫn:
Đáp án B
Ví dụ 2: Người ta cần tải đi một công suất 1 MW từ nhà máy điện về nơi tiêu thụ. Dùng hai công tơ điện đặt ở biến thế và ở nơi tiêu thụ thì thấy số chỉ của chúng chênh lệch nhau mỗi ngày đêm là 216 kW. Tỉ lệ hao phí do truyền tải điện năng đi là
A. 0,80%.
B. 0,85%.
C. 0,9%.
D. 0,95%.
Hướng dẫn:
Công suất hao phí trên đường dây tải điện:
Tỉ lệ hao phí do truyền tải điện năng đi là:
Đáp án C
Ví dụ 3: Ðiện năng từ một trạm phát diện được đưa đến một khu tái định cư bằng đường dây truyền tải một pha. Cho biết, nếu điện áp tại đầu truyền đi tăng từ U lên 2U thì số hộ dân duợc trạm cung cấp đủ diện năng tăng từ 120 lên 144. Cho rằng chi tính đến hao phí trên đường dây, công suất tiêu thụ điện của các hộ dân đều như nhau, công suất của trạm phát không đổi và hệ số công suất trong các trường hợp đều bằng nhau. Nếu điện áp truyền đi là 4U thì trạm phát huy này cung cấp đủ điện năng cho:
A. 168 hộ dân. B. 150 hộ dân. C. 504 hộ dân. D. 192 hộ dân.
Hướng dẫn:
U tăng n lần thì công suất hao phí giảm n2 lần.
Gọi Po là công suất tiêu thụ của mỗi hộ dân.
Lúc đầu P1 = P - ΔP = 120Po
Khi điện áp tăng lên 2 lần thì
Giải hệ phương trình ta suy ra:
Khi điện áp tăng lên 4 lần:
Đáp án B
B. Bài tập trắc nghiệm
Câu 1. Người ta cần truyền một công suất điện 200 kW từ nguồn điện có điện áp 5000 V trên đường dây có điện trở tổng cộng 20 Ω và hệ số công suất bằng 1. Độ giảm thế trên đường dây truyền tải là:
A. 40 V B. 400 V C. 80 V D. 800 V
Lời giải:
Chọn D
Câu 2. Một máy phát điện xoay chiều có công suất 1000 KW. Dòng điện nó phát ra sau khi tăng thế được truyền đi xa bằng một dây dẫn có tổng chiều dài 200 km có đường kính 0,39 cm và làm bằng hợp kim có điện trở suất bằng 1,8.10-8 (Ωm). Biết hệ số công suất đường dây bằng 1. Tính công suất hao phí trên đường dây nếu điện áp đưa lên là 50 kV
A. 0,16 MW B. 0,03 MW
C. 0,2 MW D. 0,12 MW
Lời giải:
Chọn D
Câu 3. Ở nơi phát người ta truyền công suất truyền tải điện năng là 1,2 MW dưới điện áp 6 kV. Điện trở của đường dây truyền tải từ nơi phát đến nới tiêu thụ là 4,05 Ω. Hệ số công suất của đoạn mạch 0,9. Giá điện 1000 đồng/kWh thì trung bình trong 30 ngày, số tiền khấu hao là
A. 144 triệu đồng B. 734,4 triệu đồng
C. 110,16 triệu đồng D. 152,55 triệu đồng
Lời giải:
Chọn A
Công suất hao phí trên đường dây:
Điện năng hao phí trên đường dây sau 30 ngày:
ΔA = ΔPt = 200(kW) x 30 x 24(h) = 144.10-3 (kWh)
Tiền điện khấu hao: 144.10-3 x 1000 = 144.106 (VND)
Câu 4. Bằng một đường dây truyền tải, điện năng từ một nà máy phát điện nahor có công suất không đổi được đưa đến một xưởng sản xuất. Nếu tại nhà máy điện, dùng máy biến áp có tỉ số vòng dây của cuộn thứ cấp và cuộn sơ cấp là 4 thì tại nơi sử dụng sẽ cung cấp đủ điện năng cho 80 máy hoạt động. Nếu dùng máy biến áp có tỉ số vòng dây của cuộn thứ cấp và cuộn sơ cấp là 10 thì tại nơi sử dụng cung cấp đủ điện năng cho 95 máy hoạt động. Nếu đặt xưởng sản xuất tại nhà máy điện thì cung cấp đủ điện năng cho bao nhiêu máy?
A. 90 B. 100 C. 85 D. 105
Lời giải:
Chọn B
Gọi P, ΔP và P1 lần lượt là công suất nhà máy điện, công suất hao phí đường dây khi chưa dùng máy biến thế và công suất tiêu thụ của mỗi áy ở xưởng sản xuất.
Theo bài ra: 
Câu 5. Điện năng từ một trạm phát điện được đưa đến một khu tái định cư bằng dây truyền tải một pha. Cho biết, nếu điện áp tại đầu truyền đi tăng từ U lên 2U thì số hộ dân được trạm cung cấp đủ điện năng tăng từ 120 lên 144. Cho rằng chỉ tính đến hao phí trên đường dây, công suất tiêu thụ điện của các hộ dân đều như nhau, công suất của trạm phát không đổi và hệ số công suất trong các trường hợp đều bằng nhau. Nếu điện áp truyền đi là 4U thì trạm phát này cung cấp đủ điện năng cho
A. 168 hộ dân B. 150 hộ dân
C. 504 hộ dân D. 192 hộ dân
Lời giải:
Chọn B
Cách 1: Theo bài ra:
Cách 2: Khi U tăng gấp đôi thì hao phí giảm 4 lần nghĩa là phần điện năng có tích tăng thêm 3ΔP/4 = 144P1 - 120P1 ⇒ ΔP = 32P1. Khi U tăng 4 lần thì phần điện năng có ích tăng thêm 15ΔP/16 = 30P1, tức là đủ cho 120 + 30 = 150 hộ dân
Câu 6. Một đường dây có điện trở tổng cộng 4 Ω dẫn một dòng điện xoay chiều một pha từ nơi sản xuất đến nơi tiêu dùng. Điện áp hiêu dụng ở nguồn điện lúc phát ra là 10 kV, công suất điện là 400 kW. Hệ số công suất của mạch điện là cosΦ = 0,8. Có bao nhiêu phần trăm công suất bị mấy mát trên đường dây do tỏa nhiệt?
A. 1,6% B. 2,5%
C. 6,4% D. 10%
Lời giải:
Chọn B
Câu 7. Truyền tải một công suất điện 1 (MW) đến nơi tiêu thụ bằng đường dây 1 pha, điện áp hiệu dụng đưa lên đường dây 10 (kV). Mạch tải điện có hệ số công suất 0,8. Muốn cho tỉ lệ năng lượng mất mát trên đường dây không quá 10% công suất truyền thì điện trở của đường dây phải có giá trị thỏa mãn
A. R ≤ 6,4 Ω B. R ≤ 4,6 Ω C. R ≤ 3,2 Ω D. R ≤ 6,5 Ω
Lời giải:
Chọn A
Câu 8. Một trạm phát điện xoay chiều có công suất không đổi, truyền điện đi xa với điện áp đưa lên đường dây là 200 kV thì tổn hao điện năng là 30%. Biết hệ số công suất đường dây bằng 1. Nếu tăng điện áp truyền tải lên 500 kV thì tổn hao điện năng là
A. 12% B. 75% C. 24% D. 4,8%
Lời giải:
Chọn D
Câu 9. Người ta truyền tải điện xoay chiều một pha từ một trạm phát điện đến nơi tiêu thụ bằng dây dẫn có tổng chiều dài 20km. Dây dẫn làm bằng kim loại có điện trở suất 2,5.10-8 Ωm, tiết diện 0,4 cm2, hệ số công suất của mạch điện là 1. Điện áp hiệu dụng và công suất truyền đi ở trạm phát điện là 10 kV và 500 kW. Hiệu suất truyền tải điện là
A. 93,75% B. 96,14%
C. 97,41% D. 96,88%
Lời giải:
Chọn A
Câu 10. Từ một máy phát điện người ta muốn truyền tới nơi tiêu thụ bằng đường dây tải điện có điện trở 40 Ω và có hệ số công suất bằng 1. Biết hiệu suất truyền tải là 98% và nơi tiêu thụ nhận được công suất điện 196 kW. Điện áp hiệu dụng đưa lên đường dây là:
A. 10 kV B. 20 kV C. 40 kV D. 30 kV
Lời giải:
Chọn B
Câu 11. Người ta cần tải đi một công suất 1 MW từ nhà máy điện về nơi tiêu thụ. Dùng hai công tơ điện đặt ở biến thế và ở đầu nơi tiêu thụ thì thấy số chỉ của chúng ta chênh lệch mỗi ngày đêm 216 kWh. Tỷ lệ hao phí do chuyền tải điện năng là
A. 0,80% B. 0,85% C. 0,9% D. 0,95%
Lời giải:
Chọn C
Câu 12. Điện năng ở một trạm phát điện được truyền đi dưới điện áp 2 kV và công suất 200 kW. Hiệu số chỉ của công tơ ở trạm phát và công tơ tổng ở nơi tiêu thụ sau mỗi ngày đêm chên lệch nhau 480 kWh. Công suất hao phí trên đường dây và hiệu suất của quá trình truyền tải điện lần lượt là
A. 100 kW; 80% B. 83 kW; 85%
C. 20 kW; 90% D. 40 kW; 95%
Lời giải:
Chọn C
Câu 13. Người ta truyền tải dòng điện xoay chiều một pha từ nhà máy điện đến nơi tiêu thụ. Khi điện áp ở nhà máy điện là 6 kV thì hiêu suất truyền tải là 73%. Để hiệu suất truyền tải là 97% thì điện áp ở nhà máy điện là
A. 24 kV B. 54 kV C. 16 kV D. 18 kV
Lời giải:
Chọn D
Câu 14. Xét truyền tải điện trên một đường dây nhất định. Nếu điện áp truyền tải điên là 2 kV thì hiệu suất truyền tải là 80%. Nếu tăng điện áp truyền tải lên 4 kV thì hiệu suất truyền tải đạt
A. 95% B. 90% C. 97% D. 85%
Lời giải:
Chọn A
Câu 15. HIệu suất truyền tải điện năng một công suất P từ máy phát điện đến nơi tiêu thụ là 35%. Dùng máy biến áp lý tưởng có tỉ số giữa cuộn thứ cấp và cuộn sơ cấp là N2/N1 = 5 để tăng điện áp truyền tải. Hiệu suất truyền tải sau khi sử dụng máy biến áp là
A. 99,2% B. 97,4% C. 45,7% D. 32,8%
Lời giải:
Chọn B
Theo bài ra:
