Một biến áp cung cấp một công suất 4kW dưới một điện áp hiệu dụng 110V

Giải Vật lí 12 Bài 16: Truyền tải điện năng. Máy biến áp

Bài 6 (trang 91 sgk Vật Lí 12): 

a) Tính cường độ hiệu dụng trên đường dây tải điện.

b) Tính độ sụt thế trên đường dây tải điện.

c) Tính điện áp hiệu dụng ở cuối đường dây tải điện.

d) Xác định công suất tổn hao trên đường dây đó.

e) Thay biến áp trển dây bằng một biến áp có cùng công suất nhưng điện áp hiệu dụng ở cửa ra là 220V. Tính toán lại các đại lượng nêu ra ở bốn câu hỏi trên.

Lời giải:

a) Cường độ hiệu dụng trên đường dây tải điện:

$I_2=\frac{{\text{P}}_2}{U_2}=\frac{4000}{110}=\frac{400}{11}=36,36A$

b) Độ sụt thế: ΔU = U_d = R . I₂ = 2 . $\frac{400}{11}$ = 72,73 (V)

c) Điện áp ở cuối đường dây tải:

U_{tiêu thụ} = U₂ - ΔU = 110 – 72,73 = 37,27 (V)

d) Công suất tổn hao trên đường dây :

$\Delta \text{P}=R.I^2=2.{\left(\frac{400}{11}\right)}^2=2644,63\left(W\right)$

e) Với  = 220V ta có:

Cường độ hiệu dụng trên đường dây tải điện:

$I_2^{\text{'}}=\frac{{\text{P}}_2}{U_2^{\text{'}}}=\frac{4000}{220}=\frac{200}{11}=18,18A$

Độ sụt thế $\Delta U\text{'}=I_2^{\text{'}}R=\frac{200}{11}.2=36,36V$

Điện áp ở cuối đường dây tải:

$U_{tieuthu}^{\text{'}}=U_2^{\text{'}}-\Delta U\text{'}$= 220 – 36.36 = 183,64 (V)

Công suất tổn hao trên đường dây:

$\Delta {\text{P}}^{\text{'}}=R.{I_2^{\text{'}}}^2=2.{\left(\frac{200}{11}\right)}^2\approx 661,2\left(W\right)$