Sự hao phí điện năng trên đường dây truyền tải điện

Giải VBT Lí 9 Bài 36: Truyền tải điện năng đi xa

Lí thuyết trang 100-101 VBT Vật lí 9

I - SỰ HAO PHÍ ĐIỆN NĂNG TRÊN ĐƯỜNG DÂY TRUYỀN TẢI ĐIỆN

1. Tính điện năng hao phí trên đường dây truyền tải điện

Lập công thức xác định công suất hao phí do tỏa nhiệt trên đường dây tải theo P, U, R là: $P_{hp}=\frac{P^{2}R}{U^2}$

Trong đó:

R là điện trở dây dẫn (Ω)

Plà công suất điện (W)

U hiệu điện thế đặt vào hai đầu đường dây (V)

P_hp là công suất hao phí (W).

2. Cách làm giảm hao phí

C1. Các cách làm giảm hao phí trên đường dây tải điện: Giảm điện trở R của đường dây tải hoặc tăng điện áp U giữa hai đầu đường dây truyền tải.

C2. Làm giảm công suất hao phí bằng cách giảm điện trở của dây tải điện thì có bất lợi là tốn phí để tăng tiết diện S của dây còn lớn hơn giá trị điện năng bị hao phí vì: Từ công thức $R=\frac{\rho l}{S}$, ta thấy muốn giảm điện trở thì phải tăng S, tức là dùng dây dẫn có tiết diện lớn. Khi đó thì dây có khối lượng lớn, đắt tiền, nặng, dễ gãy, phải có hệ thống cột điện lớn.

C3. Nếu tăng hiệu điện thế ở hai đầu đường dây thì công suất hao phí sẽ giảm rất nhiều. Muốn vậy phải chế tạo máy tăng hiệu điện thế.

Kết luận: 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.

II - VẬN DỤNG

C4. Từ công thức $P_{hp}=\frac{P^{2}R}{U^2}$, ta thấy với cùng một công suất điện P được tải đi trên cùng một dây dẫn thì công suất hao phí P_hp tỉ lệ nghịch với bình phương hiệu điện thế. Vậy khi dùng hiệu điện thế U₂ = 500 000V = 5.100000 = 5U₁, tức là hiệu điện thế U tăng 5 lần thì công suất hao phí giảm 5² = 25 lần.

C5. Ta phải xây dựng đường dây cao thế tuy tốn kém, nguy hiểm là để giảm bớt điện năng hao phí trên đường dây truyền tải thay vì sử dụng những dây dẫn rất to và nặng.