Bài 36. Truyền tải điện năng đi xa

Kiểm tra bài cũ :
Nêu đặc tính của máy phát điện xoay chiều dùng trong kỹ thuật.
- Nêu các tác dụng của dòng điện xoay chiều.

ĐẶT VẤN ĐỀ
I. SỰ HAO PHÍ ĐIỆN NĂNG TRÊN ĐƯỜNG DÂY TẢI ĐIỆN:
Khi dùng dây dẫn truyền tải điện năng đi xa sẽ có một phần điện năng bị hao phí do tỏa nhiệt trên đường dây.
1. Tính điện năng hao phí trên đường dây tải điện:
I. SỰ HAO PHÍ ĐIỆN NĂNG TRÊN ĐƯỜNG DÂY TẢI ĐIỆN:
Giả sử ta muốn truyền tải một công suất điện P bằng một đường dây có điện trở R đặt vào hai đầu đường dây một hiệu điện thế U. Hãy lập công thức xác định xem công suất hao phí P hp do tỏa nhiệt phụ thuộc như thế nào vào các yếu tố P, U, R.
1. Tính điện năng hao phí trên đường dây tải điện:
I. SỰ HAO PHÍ ĐIỆN NĂNG TRÊN ĐƯỜNG DÂY TẢI ĐIỆN:
Công suất của dòng điện : P = U.I (1)
Công suất tỏa nhiệt( hao phí ): P hp= R.I2 (2)
Từ công thức (1) ? I = (1`)

Từ (1`) và (2) ? P hp= R (3)

2. Cách làm giảm hao phí :
C1 : Có thể suy ra từ công thức (3) khi truyền tải một công suất điện P xác định mà muốn giảm hao phí do toả nhiệt trên đường dây thì có thể có những cách làm nào ?
- Có hai cách : giảm R hoặc tăng U
I. SỰ HAO PHÍ ĐIỆN NĂNG TRÊN ĐƯỜNG DÂY TẢI ĐIỆN:
2. Cách làm giảm hao phí :
C2 : Muốn giảm điện trở của dây dẫn thì ta phải dùng dây dẫn có kích thước thế nào ? Giảm công suất hao phí bằng cách giảm điện trở của dây tải điện thì có gì bất lợi ?
I. SỰ HAO PHÍ ĐIỆN NĂNG TRÊN ĐƯỜNG DÂY TẢI ĐIỆN:


2. Cách làm giảm hao phí :
C2 : Từ công thức .
Vì chất làm dây dẫn ta đã chọn trước và chiều dài đường dây không đổi; vậy phải tăng tiết diện của dây dẫn tức là dùng dây dẫn có tiết diện lớn ? dây dẫn có khối lượng lớn, đắt tiền, nặng, dễ gãy, phải có hệ thống cột điện lớn. Tổn phí để tăng tiết diện S của dây dẫn còn lớn hơn giá trị điện năng bị hao phí.
I. SỰ HAO PHÍ ĐIỆN NĂNG TRÊN ĐƯỜNG DÂY TẢI ĐIỆN:
C3 : Nếu tăng hiệu điện thế ở hai đầu đường dây thì có lợi gì ? Muốn vậy, chúng ta phải giải quyết vấn đề gì ?
Khi tăng hiệu điện thế ở hai đầu đường dây, công suất hao phí sẽ giảm rất nhiều (tỉ lệ nghịch với U2 ).
Phải chế tạo máy tăng hiệu điện thế.
I. SỰ HAO PHÍ ĐIỆN NĂNG TRÊN ĐƯỜNG DÂY TẢI ĐIỆN:
2. Cách làm giảm hao phí :
?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.
I. SỰ HAO PHÍ ĐIỆN NĂNG TRÊN ĐƯỜNG DÂY TẢI ĐIỆN:


C4 : Cùng một công suất điện P được tải đi trên cùng một dây dẫn. Hãy so sánh công suất hao phí khi dùng hiệu điện thế 500.000V với khi dùng hiệu điện thế 100.000V .
Vì công suất hao phí tỉ lệ nghịch với bình phương hiệu điện thế nên hiệu điện thế tăng

thì công suất hao phí giảm 52=25 lần.
II. VẬN DỤNG :
C5: Hãy trả lời câu hỏi nêu ra ở đầu bài học :
Tại sao phải xây dựng đường dây cao thế vừa tốn kém, vừa nguy hiểm ?
Việc xây dựng đường dây cao thế tuy có nguy hiểm nhưng giảm công suất hao phí, tiết kiệm, bớt khó khăn vì dây dẫn quá to và nặng.
Nếu thực hiện tốt các biện pháp an toàn điện thì chúng ta hoàn toàn tránh được nguy hiểm do đường dây cao thế gây ra.
II. VẬN DỤNG :


BÀI 1 : Trên cùng đường dây tải điện, cùng một công suất điện nếu tăng hiệu điện thế ở hai đầu dây tải lên 3 lần thì công suất hao phí do tỏa nhiệt sẽ :
A. Tăng 9 lần
B. Tăng 3 lần.
C. Giảm 3 lần.
D. Giảm 9 lần
II. CỦNG CỐ :


BÀI 2 : Trên cùng đường dây tải điện, cùng một công suất điện nếu giảm tiết diện của dây tải đi 2 lần thì công suất hao phí do tỏa nhiệt sẽ :
A. Tăng 2 lần.
B. Giảm 2 lần.
C. Tăng 4 lần .
D. Giảm 4 lần.
II. CỦNG CỐ :


BÀI 3 : Đường dây tải điện có điện trở 20?, có hiệu điện thế ở hai đầu dây tải là 10.000V, công suất cần tải là 50.000W, công suất hao phí tỏa nhiệt trên đường dây sẽ là :
A. 500 W.
B. 100 W.
C. 0,8 W .
D. 4 W.
II. CỦNG CỐ :


Để giảm hao phí người ta tăng hiệu điện thế ở hai đầu đường dây tải điện lên đến hàng chục nghìn, hàng trăm nghìn vôn, nhưng dây dẫn phải truyền đi dòng điện có cường độ hàng nghìn ampe. Do đó vẫn phải dùng dây dẫn là những dây cáp bằng đồng gồm nhiều sợi nhỏ xoắn lại có đường kính đến vài centimet hoặc đấu nhiều dây cáp đó thành một đường dây tải điện.
Đường dây tải điện Bắc - Nam ở nước ta có hiệu điện thế 500.000V, bởi vậy không nên đến gần đường dây vì rất nguy hiểm.
CÓ THỂ EM CHƯA BIẾT :
Học thuộc phần ghi nhớ trong sách giáo khoa
Làm bài tập từ 36.1 ? 36.3; riêng học sinh Giỏi làm thêm bài tập 36.4 (SBT).
HƯỚNG DẪN VỀ NHÀ :