Chúng mình công thức công suất hao phí

Công thức tính công suất hao phí là một trong số những dạng cơ bản trong môn Vật lý của bậc Trung học cơ sở và Trung học Phổ thông. Bài viết này sẽ cung cấp các kiến thức về công suất hao phí một cách đầy đủ và chi tiết nhất. Cùng theo dõi nha!

1. Truyền tải điện năng đi xa cần đảm bảo những bắt buộc gì?

Truyền tải điện năng đi xa bằng dây dẫn cần phải đáp ứng được các bắt buộc sau:

Truyền tải được công suất điện theo bắt buộc.

Tổn hao [hao phí] trên dây dẫn thấp.

Đường truyền ổn định.

Đảm bảo độ an toàn.

Truyền tải điện năng đi xa cần đảm bảo những bắt buộc gì

2. tác nhân gây ra hao phí điện năng trên đường truyền

Truyền tải điện năng bằng dây dẫn nên dây có điện trở và nếu dùng loại dây điện có điện trở quá lớn, công suất hao phí trong quy trình truyền tải khả năng tăng lên. Suy ra điện trở càng lớn thì công suất hao phí sẽ càng cao.

Dòng điện chạy liên tục trong dây dẫn sẽ làm dây dẫn tỏa nhiệt và tạo thành công suất hao phí điện năng.

Hao phí trên đường truyền là hao phí do tỏa nhiệt trên đường dây hay chính là tổng công suất tỏa nhiệt trên dây dẫn. Suy ra chiều dài của dây dẫn càng lớn, công suất hao phí sẽ càng tăng.

tác nhân gây ra hao phí điện năng trên đường truyền

3. Công suất hao phí là gì?

Công suất hao phí hay còn được gọi là công suất tỏa nhiệt được hình thành trong quy trình vận hành thiết bị. Lúc này thiết bị sẽ sinh ra nhiệt lượng và làm cho tổng giá trị điện trở thay đổi ngay, từ đó sinh ra công suất hao phí.

Công suất hao phí là gì

4. Tại sao có công suất hao phí?

Có 3 tác nhân chính làm nảy sinh công suất hao phí như sau:

Do điện trở của dây dẫn trong quy trình truyền tải điện năng.

Trong quy trình truyền điện, dây dẫn sẽ trở nên nóng và tỏa nhiệt do quy trình nhiệt năng biến đổi thành điện năng.

Hao phí trên đường truyền là hao phí tỏa nhiệt trên đường dây.

Tại sao có công suất hao phí

5. Công thức tính công suất hao phí

Công thức tính công suất hao phí

Trong đó:

+ Php là công suất hao phí [W].

+ I là cường độ dòng điện [A].

+ U là hiệu điện thế [V].

+ R là điện trở của dây dẫn [Ω].

+ P là công suất [W].

6. Điện trở công suất

Điện trở của mạch điện sẽ tạo ra một lượng nhiệt năng lớn, chúng được cấu tạo từ các vật liệu chịu nhiệt. Điện trở này thường có công suất 1W, 2W, 5W hoặc 10W.

Công thức tính công suất tiêu thụ của điện trở:

Công thức tính công suất tiêu thụ của điện trở

khả năng thấy rằng công suất tiêu thụ của điện trở phụ thuộc vào dòng điện đi qua điện trở và điện áp trên hai đầu điện trở. Công suất này khả năng tính được trước khi lắp điện trở vào mạch và người dùng nên chú ý công suất của điện trở trước khi mắc mạch điện.

7. Cách làm sụt giảm hao phí điện năng trên đường truyền

Giảm điện trở R

Điện trở của dây dẫn được xác định bằng tích điện trở suất của vật liệu của dây dẫn với chiều dài của dây dẫn chia cho diện tích mặt cắt của dây dẫn.

Vì chiều dài của dây dẫn trên đường truyền là xác định, nên ta khả năng giảm điện trở bằng cách:

Giảm điện trở suất của dây dẫn: Dùng các vật liệu có điện trở suất nhỏ làm dây tải điện như vàng, bạc,.. để tăng khả năng dẫn điện. mặc khác, cách này quá tốn kém và không khả thi vì đây đều là các vật liệu đắt tiền.

Tăng diện tích mặt cắt của dây dẫn bằng cách dùng dây to. Điều này kéo theo tăng khối lượng dây và cột đỡ.

Khi giảm điện trở R đi k lần thì công suất hao phí P hao phí giảm k lần.

Cách làm sụt giảm hao phí điện năng trên đường truyền

Tăng hiệu điện thế U

Theo công thức tính công suất hao phí, khi tăng U lên k lần thì P hao phí giảm k^2 lần.

vì thế, tăng hiệu điện thế sẽ kết quả hơn so với phương án giảm điện trở. Để làm được điều này, người ra dùng máy tăng thế.

8. Bài tập vận dụng tính công suất hao phí có đáp án

Bài tập trắc nghiệm

Bài 1: Với cùng một công suất điện được tải đi trên cùng một dây dẫn, công suất hao phí khi hiệu điện thế truyền tải là 1kV so với khi dùng hiệu điện thế 5kV là:

A. Lớn hơn 25 lần.

B. Lớn hơn 5 lần.

C. Nhỏ hơn 25 lần.

D. Nhỏ hơn 5 lần.

Lời giải: Đáp án A.

Áp dụng công thức:

Công thức tính công suất hao phí

Hiệu điện thế truyền tải nhỏ hơn 5 lần nên công suất hao phí lớn hơn 25 lần.

Bài 2: Để truyền đi cùng một công suất điện, nếu đường dây tải điện tăng lên hai lần, công suất điện tăng lên 2 lần thì công suất hao phí vì tỏa nhiệt sẽ:

A. Tăng lên 2 lần.

B. Tăng lên 4 lần.

C. Tăng lên 8 lần.

D. Tăng lên 16 lần.

Lời giải: Đáp án C.

Dựa vào công thức tính công suất hao phí:

Công thức tính công suất hao phí

Khi đường dây tải điện tăng lên 2 lần thì điện trở dây dẫn tăng lên 2 lần, cùng lúc ấy công suất điện tăng lên 2 lần kéo theo hao phí truyền tải tăng lên 8 lần.

Bài 3: Khi truyền tải điện năng từ nhà máy điện đến nơi tiêu thụ người ta tính được công suất hao phí do truyền tải là 10kW. Nhưng do mong muốn thay đổi ngay nên người ta phải nâng công suất dòng điện lên 2 lần. Muốn cho hao phí do truyền tải vẫn là 10kW thì người ta phải:

A. tăng tiết diện dây dẫn lên 2 lần.

B. giảm tiết diện dây dẫn đi 2 lần.

C. tăng hiệu điện thế truyền tải lên 1,41 lần.

D. tăng hiệu điện thế truyền tải lên 2 lần.

Lời giải: Đáp án D.

Từ công thức tính P hao phí:

Công thức tính công suất hao phí

Khi công suất P tăng lên 2 lần và hiệu điện thế truyền tải U tăng lên 2 lần thì công suất hao phí không thay đổi ngay.

Bài tập tự luận

Bài 1: Đường dây tải điện từ nhà máy thủy điện đến nơi tiêu thụ dài 120 km. Dây dẫn được làm bằng đồng, cứ 1km có R = 0,4. Người ta đo được cường độ dòng điện trên dây dẫn là 200A. Tính công suất hao phí trên đường dây?

Lời giải:

Điện trở dây dẫn là: R = 120.0,4 = 48 []

Công suất hao phí trên đường dây là:

Lời giải của bài tập 1

Bài 2: Người ta cần truyền một công suất điện 100kW dưới một hiệu điện thế hiệu dụng 5kV đi xa. Trong quy trình truyền tải người ta đo được công suất hao phí trên đường dây là 10kW. Điện trở của dây dẫn là bao nhiêu?

Lời giải:

Quy đổi 100kW = 100000W; 10kW = 10000W; 5kV = 5000V.

Áp dụng công thức:

Công thức tính công suất hao phí

Điện trở dây dẫn là:

Lời giải của bài tập 2

Bài 3:

Bài tập 3

Lời giải:

Lời giải của bài tập 3

9. một vài lưu ý về công suất hao phí

Học thuộc và nắm vững công thức tính công suất hao phí để áp dụng giải bài tập nhanh chóng.

Cần quy đổi các thông số về cùng đơn vị trước khi thực hiện phép tính.

Nên dùng máy tính cầm tay để đảm bảo kết quả tính chính xác.

một vài lưu ý về công suất hao phí

Xem thêm

Related