Trên cùng một đường dây tải đi một công suất điện xác định dưới một hiệu điện thế

Giải SBT Vật lí 9 Bài 36: Truyền tải điện năng đi xa

Bài 36.5 trang 79 SBT Vật lí 9: 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 tỏa nhiệt sẽ thay đổi như thế nào?

A. Tăng lên 2 lần.

B. Tăng lên 4 lần.

C. Giảm đi 2 lần.

D. Giảm đi 4 lần.

Lời giải:

Chọn B.

Điện trở của đường dây tải điện được tính bằng công thức: $R=\rho .\frac{l}{S}$

Ta có công thức tính tiết diện dây dẫn tròn là: $S=\frac{\pi d^2}{4}$

(d: là đường kính của tiết diện dây dẫn).

$\Rightarrow R=\rho .\frac{l}{S}=\rho .\frac{l}{\frac{\pi d^2}{4}}=\frac{4\rho l}{\pi d^2}$

Công suất hao phí do tỏa nhiệt trên đường dây tải điện là: ${\text{P}}_{hp}=R.\frac{{\text{P}}^2}{U^2}$

$\Rightarrow {\text{P}}_{hp}=R.\frac{{\text{P}}^2}{U^2}=\rho .\frac{4\rho l}{\pi d^2}.\frac{{\text{P}}^2}{U^2}$

Như vậy ta thấy rằng nếu U, $\text{P}$và l không thay đổi thì ${\text{P}}_{hp}$ tỉ lệ nghịch với bình phương đường kính tiết diện dây tải.

=> Nếu dùng dây dẫn có đường kính tiết diện giảm đi một nửa thì công suất hao phí vì tỏa nhiệt tăng 4 lần.