Trả lời ý kiến thày Đậu Thành Nam về câu truyền tải điện

HIỂU ĐÚNG VỀ HỆ SỐ CÔNG SUẤT CỦA MỘT ĐOẠN MẠCH.

1. Đoạn mạch.

- đoạn mạch là một phần của một mạch điện kín.

- đoạn mạch được bắt đầu từ điểm A và kết thúc ở điểm B.

- Khi có dòng điện xoay chiều đi qua đoạn mạch thì năng lượng của dòng điện sẽ được chuyển thành các dạng năng lượng khác. Khi đó ta nói, đoạn mạch tiêu thụ năng lượng của dòng điện.

- Công suất tiêu thụ của đoạn mạch được tính bằng công thức: P = U.I.cos (Trong đó: U là điện áp hiệu dụng giữa hai đầu của đoạn mạch, I là cường độ dòng điện hiệu dụng chạy qua đoạn mạch, = u – i là độ lệch pha giữa điện áp u giữa hai đầu đoạn mạch và cường độ dòng điện i trong đoạn mạch, cos là hệ số công suất của đoạn mạch)

2. Đối với đoạn mạch xoay chiều gồm RLC mắc nối tiếp

- giản đồ véc tơ được biểu diễn như hình vẽ sau:

(hình 1)

Công suất tiêu thụ của đoạn mạch bằng:

Công suất này đúng bằng công suất tỏa nhiệt trên điện trở R.

Trên giản đồ véc tơ, R là đại lượng đặc trưng cho đoạn mạch về khả năng chuyển hóa năng lượng điện thành năng lượng nhiệt.

3. Đối với đoạn mạch bất kì (Không chỉ chứa R, L, C nối tiếp mà còn có các thiết bị khác như động cơ, sạc pin điện thoại, bình ác quy đang được sạc điện….)

- năng lượng của dòng điện trong đoạn mạch không chỉ chuyển hóa thành nhiệt mà nó còn được chuyển hóa thành các dạng năng lượng khác như cơ năng (ở động cơ), hóa năng (ở bình ác quy)…

- Công suất tiêu thụ của đoạn mạch khi đó bằng:

- Trên giản đồ véc tơ, X là đại lượng đặc trưng cho đoạn mạch về khả năng chuyển hóa năng lượng điện thành các dạng năng lượng khác.

(hình 2)

Công suất tiêu thụ của đoạn mạch P = I2X khi này gồm nhiều thành phần:

4. Rất nhiều học sinh (và có cả tôi nữa), vì chủ yếu làm các bài tập về đoạn mạch RLC nên đều biểu diễn giản đồ véc tơ của một đoạn mạch bất kì là giản đồ của hình 1. Đó là một cách hiểu sai.

Vì vậy, khi gặp đoạn mạch chứa những thiết bị như: động cơ, bình điện…. hoặc một đoạn mạch tổng quát như là một nơi tiêu thụ điện thì khi đó ta phải biểu diễn giản đồ véc tơ của đoạn mạch giống như hình 2.

BÀN VỀ CÂU TRUYỀN TẢI ĐIỆN TRONG ĐỀ ĐẠI HỌC 2017

Mã đề 201 – câu 37

Câu 37. Điện năng được truyền từ trạm phát điện đến nơi tiêu thụ bằng đường dây tải điện một pha. Ban đầu hiệu suât truyền tải là 80%. Cho công suất truyền đi không đổi và hệ số công suất ở nơi tiêu thụ (cuổi đường dây tải điện) luôn bằng 0,8. Để giảm hao phi trên đường dây 4 lần thì cần phải tăng điện áp hiệu dụng ở trạm phát điện lên n lần. Giá trị của n là

A. 2,1,B.2,2.C.2,3.D. 2,0.

Để đơn giản, ta dùng phương pháp chuẩn hóa: Ta đặt điện trở của dây dẫn là r = 1 .

Công suất tỏa nhiệt trên dây dẫn là: I2.r

Công suất truyền đến nơi tiêu thụ là: I2.X

Hiệu suất truyền tải là:

Lúc đầu, hiệu suất truyền tải là 80%

H1 = 0,8. Suy ra XT1 = 4 Và YT1 = XT1.tan T = 3.

Tổng trở lúc đầu :

Z1 =

Lúc sau : hao phí chỉ còn 5%. Vậy hiệu suất là 95%

H2 = 95%. Suy ra : XT2 = 19, và YT2 = 14,25

Tổng trở lúc sau:

Z2 =

Do hao phí giảm 4 lần nên cường độ dòng điện hiệu dụng trên dây dẫn giảm 2 lần. Vậy ta có:

I2 = 0,5I1

Tỉ số điện áp giữa hai đầu đường dây (nơi máy phát cung cấp) là

Câu này thày Đậu thành Nam hiểu là: mạch điện ở nơi tiêu thụ không có thay đổi gì, nên thày nghĩ là hệ số công suất cos 2 và cos 1 của quá trình truyền tải là không đổi.

Thực tế thì do có sự tăng tải ở nơi tiêu thụ, nên hệ số công suất của toàn quá trình truyền tải là thay đổi.

Hệ số công suất của toàn quá trình truyền tải lúc đầu là: cos 1 =

Lúc sau là: cos 2 =