Luyn thi đi hc KIT-1: Môn Vt Lí ( Thy ng Vit Hùng)
Mt s bài toán v truyn ti đin nng.
Hocmai.vn – Ngôi trng chung ca hc trò Vit
Tng đài t vn: 1900 58-58-12
- Trang | 1 -
Bài toán 1. Mt nhà máy phát đin gm n t máy có cùng công sut P hot đng đng thi. in sn xut ra đc
đa lên đng dây và truyn đn ni tiêu th vi hiu sut truyn ti là H. Hi khi ch còn mt t máy hot đng bình
thng thì hiu sut truyn ti H’ là bao nhiêu? Coi đin áp ni truyn đi là không đi.
Li gii
Hiu sut truyn ti lúc đu :
22
n P P RP
H = = 1 n
n P U cos
(1)
Hiu sut truyn ti lúc sau :
22
P P' RP
H' = = 1
P U cos
(2)
T (1) và (2) ta có :
1 H n 1 H
n H'
1 H' n
Bài toán 2.
Trong quá trình truyn ti đin nng đi xa, đ gim đin áp trên đng dây ti đin mt pha bng a ln
đin áp
ca ti tiêu th . Coi cng đ dòng đin trong mch luôn cùng pha vi đin áp ca ti. công sut hao phí
trên đng dây gim n ln nhng vn đm bo công sut truyn đn ni tiêu th không đi, cn phi tng đin áp ca
ngun lên bao nhiêu ln ?
Li gii
gim đin áp trên đng dây ti lúc đu :
11
I R aU
in áp ca ngun lúc đu :
1 1 1 1
U’ U a U U 1 a
Công sut hao phí trên đng dây gim n ln nên ta có
2
2
11
22
R I I
R I I
n
n
Công sut truyn đn ni tiêu th không đi :
1 1 2 2 2 1
U I U I U U n
gim đin áp trên đng dây ti lúc sau : I
2
R =
1
I R
n
=
1
a U
n
in áp ca ngun lúc sau :
2 2 2 1
a
U’ U I R U n
n
T s đin th cn tìm :
2
1
U’
n a
U’
n 1 a
Ví d . Trong quá trình truyn ti đin nng đi xa ban đu đ gim đin áp trên đng dây bng 10% đin áp ca ti
tiêu th. Cn phi tng đin áp ca ngun lên bao nhiêu ln đ gim công sut hao phí trên đng dây 100 ln nhng
vn đm bo công sut ni tiêu th nhn đc là không đi. Xem đin áp tc thi u cùng pha vi dòng đin tc thi i
Li gii
Theo gi thit ta có n = 100 ; a = 10% =
1
10
MT S BÀI TOÁN TNG QUÁT V TRUYN TI IN NNG
(TÀI LIU BÀI GING)
GIÁO VIÊN: NG VIT HÙNG
ây là tài liu tóm lc các kin thc đi kèm theo bài ging “Mt s bài toán tng quát v truyn ti đin nng
“ thuc
khóa hc LTH KIT-1 : Môn Vt lí(Thy ng Vit Hùng
) ti website Hocmai.vn. có th nm vng kin thc phn
“Mt s bài toán tng quát v truyn ti đin nng
”, Bn cn kt hp theo dõi bài ging vi tài liu này.
Luyn thi đi hc KIT-1: Môn Vt Lí ( Thy ng Vit Hùng)
Mt s bài toán v truyn ti đin nng.
Hocmai.vn – Ngôi trng chung ca hc trò Vit
Tng đài t vn: 1900 58-58-12
- Trang | 2 -
Theo kt qu ca bài toán trên ta có :
2
1
U’
n a 1001
9,1
U’ 110
n 1 a
Bài toán 3.
Trong quá trình truyn ti đin nng đi xa , ban đu đ gim đin áp trên đng dây ti đin mt pha bng
n ln đin áp
hai đu đng dây ti. Coi cng đ dòng đin trong mch luôn cùng pha vi đin áp ca ti. công
sut hao phí trên đng dây gim a ln nhng vn đm bo công sut truyn đn ni tiêu th không đi, cn phi tng
đin áp ca ngun lên bao nhiêu ln ?
Li gii
Gi đin áp ca ni phát và ti lúc đu ln lt là
'
1
U
và
1
U
.
gim đin áp trên đng dây ti lúc đu :
'
1 1 1
U I R a U
Do đó ta có
' ' '
1
1 1 1 1 11
U
U U U a U U
1 a
U
Vy :
'
1 1 1
a
U a U U
1a
Lúc này đi lng
a
1a
đóng vai trò là a ca bài toán 1
Áp dng kt qu ca bài toán trên ta có đ tng đin áp cn tìm
'
2
'
1
U
a n ( 1 a )
U
n
Ví d . in áp gia hai cc ca mt trm phát đin cn tng lên bao nhiêu ln đ gim công sut hao phí trên đng
dây ti đin 25 ln, vi điu kin công sut đn ti tiêu th không đi? Bit rng khi cha tng đin áp, đ gim đin
áp trên đng dây ti đin bng 20% đin áp gia hai cc trm phát đin. Coi cng đ dòng đin trong mch luôn
cùng pha vi đin áp.
Li gii
Theo gi thit ta có
a 25
;
1
n 20%
5
Theo kt qu ca bài toán trên ta có
'
2
'
1
U
a n ( 1 a )
101
4,04
25
U
n
* Nhn xét :
+ Bài toán 2 có th xem là h qu ca bài toán 1 hoc ngc li.
+ Trong các bài toán nói trên phi cn đn gi thit : “Coi đin áp ni tiêu th luôn cùng pha vi dòng đin
“ ta
mi có th s dng h thc : U’ = U + U
+ Kt qu thu đc không ph thuc vào h s ca máy h th ti ni tiêu th
Bài toán 4. in nng đc truyn t trm phát đin đn ti tiêu th bng đng dây mt pha. gim hao phí trên
dây ti t
1
% đn
2
% thì cn tng đin áp truyn ti trm phát lên bao nhiêu ln? Bit rng công sut truyn đn
ti tiêu th không đi
Li gii
Gi P là công sut ca ti tiêu th ; P
1
P
2
ln lt là công sut ni phát lúc đu và lúc sau.
t
1
% = a
1
và
2
% = a
2
Công sut hao phí lúc đu :
1 1 1 1 1 1
P P – P a P P = P ( 1 a )
(1)
Và :
2
1
11
1
a
P RI P
1 a
(a)
Tng t, lúc sau ta có :
22
P = P ( 1 a )
(2)
Và :
2
2
22
2
a
P RI P
1 a
(b)
Luyn thi đi hc KIT-1: Môn Vt Lí ( Thy ng Vit Hùng)
Mt s bài toán v truyn ti đin nng.
Hocmai.vn – Ngôi trng chung ca hc trò Vit
Tng đài t vn: 1900 58-58-12
- Trang | 3 -
T (1) và (2) ta có :
2 1 2 2 2 2
1 2 1 1 1 1
P 1 – a U' I cos U' I
P 1 – a U' I cos U' I
(3)
T (a) và (b) ta có :
2
2
1 1 1 2
2 1 2
2
P R I a a
:
P 1 a 1 a
R I
Hay :
12
1
2 2 1
a 1 a
I
I a 1 a
(4)
Kt hp (3) và (4) ta có đ tng đin áp cn tìm :
11
2
1 2 2
a 1 a
U'
U' a 1 a
* Nhn xét
:
+ Bài toán này không cn đn gi thit : “Coi đin áp ni tiêu th luôn cùng pha vi dòng đin “ và đc bit d
kin này còn có th mâu thun vi các gi thit đã cho trong bài
Các Ví d.
Ví d 1.
in nng đc truyn t trm phát đin đn ti tiêu th bng đng dây mt pha. gim hao phí trên
đng dây t 25% xung còn 1% mà vn bo đm công sut truyn đn ti tiêu th không đi thì cn tng đin áp
truyn ti trm phát lên bao nhiêu ln?
Li gii
Theo gi thit ta có : a
1
= 0,25 ; a
2
= 0.01
Thay vào kt qu ca bài toán trên ta có :
11
2
1 2 2
a 1 a
U'
4,352
U' a 1 a
Ví d 2. Ngi ta truyn ti đin nng đn mt ni tiêu th bng đng dây mt pha có đin tr R. Nu đin áp hiu
dng đa lên hai đu đng dây là U = 220V thì hiu sut truyn ti đin nng là 60%. hiu sut truyn ti tng
đn 90% mà công sut truyn ti đn ni tiêu th vn ko thay đi thì đin áp hiu dng đa lên 2 đu đng dây bng
bao nhiêu ?
Li gii
Theo gi thit ta có : a
1
= 0,4 ; a
2
= 0,1
Thay vào kt qu ca bài toán trên ta có :
11
21
22
a 1 a 0,4 1 0,4
U' U' 220 359,26
a 1 a 0,1 1 0,1
V
Bài 1: Ngi ta truyn ti đin nng đn mt ni tiêu th bng đng dây mt pha có đin tr R. Nu đin áp hiu
dng đa lên hai đu đng dây là U = 220 V thì hiu sut truyn ti đin nng là 60%. hiu sut truyn ti tng
đn 90% mà công sut truyn đn ni tiêu th vn không thay đi thì đin áp hiu dng đa lên hai đu đng dây
bng bao nhiêu?
A. 359,26 V B. 330 V C. 134,72 V D.146,67 V
Li gii
Gi P là công sut ni tiêu thu, R đin tr đng dây
Công sut hao phí trên đng dây
P
1
= (P +P
1
)
2
2
1
U
R
. (*). P
2
= (P +P
2
)
2
2
2
U
R
. (**) =>
2
1
P
P
=
2
2
2
1
)(
)(
PP
PP
2
1
2
2
U
U
(1)
H
1
=
1
PP
P
=> P
1
= P(
1
1
H
-1) = P
1
1
1
H
H
=
3
2
P (***)
H
2
=
2
PP
P
=> P
2
= P(
2
1
H
-1) = P
2
2
1
H
H
=
9
1
P (****)
Luyn thi đi hc KIT-1: Môn Vt Lí ( Thy ng Vit Hùng)
Mt s bài toán v truyn ti đin nng.
Hocmai.vn – Ngôi trng chung ca hc trò Vit
Tng đài t vn: 1900 58-58-12
- Trang | 4 -
T (***) và (****) =>
)(
)(
1
2
PP
PP
=
2
1
H
H
=
3
2
(2)
và
2
1
P
P
= 6 (3)
2
1
2
2
U
U
=
2
1
P
P
2
1
2
2
)(
)(
PP
PP
= 6.(
3
2
)
2
> U
2
=
3
2
6
U
1
=
3
2
6
.220 = 359,26 V Chn A
Cách 2: Hiu sut truyn ti lúc đu là 60% nên ta có :
Hiu sut truyn ti lúc sau là 90% nên ta có :
Công sut ni truyn ti phát đi lúc đu và lúc sau :
=>
Do đó :
2 2 2 2 2 1 2
6
1 1 1 1 1 2 3
P U I U P I
P U I U P I
Vy :
Bài 2: Ngi ta truyn ti dòng đin xoay chiu t trm phát đin cách ni tiêu thu 10km bng dây dn kim loi có
điên tr sut = 2,5.10
-8
m, tit din 0,4cm
2
. H s công sut ca mch đin 0,9. in áp và công sut trm là
10kV và 500kW. Hiu sut ca ca quá trình truyn ti đin là:
A. 90 %. B. 99 %. C 92,28%. D. 99,14%.
Gii: Gi ∆P là công sut hao phí trên đng dây.
Hiu sut H =
P
P
P
PP
1
Vi
2.l
R
S
(lu ý: chiu dài dây dn là 2l)
∆P = P
2
2
)cos(
U
R
=>
2
84
485
2
10.716,7
81,0.10.10.4,0
10.210.5,210.5
)cos(
2.
US
lP
P
P
H = 1-0,0772 = 0,9228 = 92,28%. Chn C
Bài 3: iên áp gia 2 cc ca máy phát đin cn tng lên bao nhiêu ln đ công sut hao phí gim 100 ln vi điu
kin công sut truyn đn ti tiêu thu không đi và khi cha tng thi đ gim đin áp trên đng dây bng 15% đin
gia hai cc máy phát. Coi cng đ dòng đin luôn cùng pha vi đin áp.
A. 10 ln B. 8,515 ln. C. 10,515 ln. D. áp án khác
Li gii
Gi P là công sut ni tiêu thu, R đin tr đng dây
Công sut hao phí khi cha tng đin áp
P
1
=
2
1
2
1
R
P
U
Vi P
1
= P + P
1
; P
1
= I
1
.U
1
P
2
=
2
2
2
2
R
P
U
Vi P
2
= P + P
2
.
Luyn thi đi hc KIT-1: Môn Vt Lí ( Thy ng Vit Hùng)
Mt s bài toán v truyn ti đin nng.
Hocmai.vn – Ngôi trng chung ca hc trò Vit
Tng đài t vn: 1900 58-58-12
- Trang | 5 -
gim đin áp trên đng dây khi cha tng đin áp: U = I
1
R = 0,15U
1
R =
2
1
1
0,15U
P
22
1 1 2 2 2
22
2 2 1 1 1
100 10
P P U U P
P P U U P
P
1
= P + P
1
P
2
= P + P
2
= P + 0,01P
1
= P + P
1
- 0,99P
1
= P
1
– 0,99P
1
Mt khác P
1
= 0,15P
1
vì P
1
=
2
1
22
1
1 1 1
22
11
0,15
0,15
U
P
R
P P P
UU
Do đó:
2 2 1 1 1 1
1 1 1 1
0,99 0,99.0,15
10 10 10 8,515
U P P P P P
U P P P
Vy U
2
= 8,515 U
1.
Chn B
Bài 3B: Cn tng hiê điên th 2 cc ca máy phát đin lên bao nhiêu ln đ công sut hao phí gim 100 ln, coi
công sut truyn đn ti tiêu thu không đi. Bit rng cos =1. và khi cha tng thi đ gim đin th trên đng dây
= 15% hiu th gia hai cc máy phát.
Li gii
Gi P là công sut ni tiêu thu, R đin tr đng dây
Công sut hao phí khi cha tng đin áp
P
1
=
2
1
2
1
R
P
U
Vi P
1
= P + P
1
; P
1
= I
1
.U
1
P
2
=
2
2
2
2
R
P
U
Vi P
2
= P + P
2
.
gim đin th trên đng dây khi cha tng đin áp U = I
1
R = 0,15U
1
R =
2
1
1
0,15U
P
22
1 1 2 2 2
22
2 2 1 1 1
100 10
P P U U P
P P U U P
P
1
= P + P
1
P
2
= P + P
2
= P + 0,01P
1
= P + P
1
- 0,99P
1
= P
1
– 0,99P
1
Mt khác P
1
= 0,15P
1
vì P
1
=
2
1
22
1
1 1 1
22
11
0,15
0,15
U
P
R
P P P
UU
Do đó:
2 2 1 1 1 1
1 1 1 1
0,99 0,99.0,15
10 10 10 8,515
U P P P P P
U P P P
Vy U
2
= 8,515 U
1
Bài 4: Trong quá trình truyn ti đin nng đi xa, cui ngun không dùng máy h th. Cn phi tng đin áp ca
ngun lên bao nhiêu ln đ gim công sut hao phí trên đng dây 100 ln nhng vn đm bo công sut ni tiêu th
nhn đc là không đi. Bit đin áp tc thi u cùng pha vi dòng đin tc thi i và ban đu đ gim đin áp trên
đng dây bng 10% đin áp ca ti tiêu th
A. 9,1 ln. B.
10
ln. C. 10 ln. D. 9,78 ln.
Li gii
Gi P là công sut ni tiêu thu, R đin tr đng dây
Công sut hao phí khi cha tng đin áp và khi tng đin áp
P
1
=
2
1
2
1
R
P
U
Vi P
1
= P + P
1
; P
1
= I
1
.U
1
P
2
=
2
2
2
2
R
P
U
Vi P
2
= P + P
2
.
Luyn thi đi hc KIT-1: Môn Vt Lí ( Thy ng Vit Hùng)
Mt s bài toán v truyn ti đin nng.
Hocmai.vn – Ngôi trng chung ca hc trò Vit
Tng đài t vn: 1900 58-58-12
- Trang | 6 -
gim đin áp trên đng dây khi cha tng đin áp : U = 0,1(U
1
-U) 1,1 U = 0,1U
1
U = I
1
R =
11
1
U
=>R =
1
1
11I
U
=
1
2
1
11P
U
22
1 1 2 2 2
22
2 2 1 1 1
100 10
P P U U P
P P U U P
P
1
= P + P
1
P
2
= P + P
2
= P + 0,01P
1
= P + P
1
- 0,99P
1
= P
1
– 0,99P
1
Mt khác P
1
=
2
1
2
1
U
R
P
=
11
11
1
2
1
1
2
1
2
1
P
U
P
U
P
Do đó:
1,9
11
.99,0
10
99,0
1010
1
1
1
1
11
11
2
2
P
P
P
P
PP
P
P
U
U
: Vy U
2
= 9,1 U
1
Chn A: 9,1
Bài 5: Mt máy phát đin gm n t máy có cùng côn sut P. iên sn xut ra đc truyn đn ni tiêu th vi hiu
sut H Hi nu khi ch còn mt t máy thì hiu sut H’ bng bao nhiêu, (tính theo n và H)
A.
n
H
H '
B. H’ = H C.
n
Hn
H
1
'
D. H’ = nH
Li gii
Hiu sut: H =
nP
P
nP
PnP
1
=>
)1( Hn
P
P
(1)
∆P = n
2
P
2
2
)cos(
U
R
(2)
H’ =
P
P
P
PP '
1
'
=>
'1
'
H
P
P
(3)
∆P’ = P
2
2
)cos(
U
R
(4)
T (1) và (3) ta có:
)1(
'1'
Hn
H
P
P
(5)
T (2) và (4) ta có:
2
1'
n
P
P
(6)
T (5) và (6) ta có
n
Hn
n
H
H
n
H
H
n
Hn
H 11
1'
1
'1
1
)1(
'1
2
áp s:
n
Hn
n
H
H
11
1'
Chn C
Bài 6: in nng mt trm đin đc truyn đi di hiu đin th 20kV. Hiu sut ca quá trình ti đin là H
1
=
80%. Bit rng công sut truyn ti đn ni tiêu th là không đi. mun hiu sut tng lên đn H = 95% ta phi:
A. Tng hiu đin th lên đn 36,7 kV. B. Tng hiu đin th lên đn 40 kV.
C. Gim hiu đin th xung còn 5 kV. D. Gim hiu đin th xung còn 10 kV.
Li gii
Gi công sut ni tiêu th là P
Luyn thi đi hc KIT-1: Môn Vt Lí ( Thy ng Vit Hùng)
Mt s bài toán v truyn ti đin nng.
Hocmai.vn – Ngôi trng chung ca hc trò Vit
Tng đài t vn: 1900 58-58-12
- Trang | 7 -
Ta có : H
1
=
1
P
PP
= 0,8 (1) > P
1
=
1
4
P
(1’)
H
2
=
2
P
PP
= 0,95 (2) > P
2
=
1
19
P
(2’)
T (1) và (2):
2
1
H
H
=
1
2
0,95
0,8
PP
PP
T (1’) và (2’)
1
2
19
4
P
P
Mt khác P
1
= (P + P
1
)
2
2
1
R
U
(3)
( Vi
P + P
1
là công sut trc khi ti)
P
2
= (P + P
2
)
2
2
2
R
U
(4)
( Vi
P + P
2
là công sut trc khi ti)
T (3) và (4)
22
1 2 1
22
2 1 2
()
()
P P U P
P P U P
=> U
2
= U
1
.
21
12
P P P
P P P
= 20
0,8 19
0,95 4
= 36,7 kV. Chn đáp án A.
Bài
7: Bng đng dây truyn ti mt pha, đin nng t mt nhà máy phát đin nh đc đa đn mtkhu tái đnh
c. Các k s tính toán đc rng: nu tng đin áp truyn đi t U lên 2U thì s h dân đc nhà máy cung cp đ
đin nng tng t 36 lên 144. Bit rng ch có hao phí trên đng dây là đáng k;các h dân tiêu th đin nng nh
nhau. in áp truyn đi là 3U, nhà máy này cung cp đ đin nng cho
A. 164 h dân B. 324 h dân C. 252 h dân. D. 180 h dân
Li gii
Gi công sut đin ca nhà máy là P, công sut tiêu th ca mi h dân là P
0
.; đin tr đng dây ti là R và n là s
h dân đc cung cp đin khi đin áp truyn đi là 3U
Công sut hao phí trên đng dây : P = P
2
R/U
2
Theo bài ra ta có
P = 36P
0
+ P
2
R/U
2
(1)
P = 144P
0
+ P
2
R/4U
2
(2)
P = nP
0
+ P
2
R/9U
2
(3)
Nhân (2) vi 4 tr đi (1) 3P = 540P
0
(4)
Nhân (3) vi 9 tr đi (1) 8P = (9n – 36)P
0
(5)
T (4) và (5) ta có
n = 164. Chn A
Bài 8: Bng đng dây truyn ti 1 pha đin nng t 1 nhà may phát đin dc truyn đen ni tieu th la 1 khu chung
c .ng ta thy nu tawnghdt ni phát t U lên 2U thì s h dân có đ đin đ thiêu th tng t 80 lên 95 h.bit ch có
hao phí trên đng truyn là đáng k các h dân tiêu th đin nng nh nhau.nu thay th si dây trên = si siêu
dn đ ti đin thì s h dân có đ đin tiêu th là bao nhiêu.công sut ni phát ko đi
A.100 B.110 C.160 D.175
Li gii
ch có hao phí trên đng truyn là đáng k
Gi công sut đin ca nhà máy là P, công sut tiêu th ca mi h dân là P
0
.; đin tr đng dây ti là R và n là s
h dân đc cung cp đin khi dùng dây siêu dn
Công sut hao phí trên đng dây : P = P
2
R/U
2
Theo bài ra ta có
Luyn thi đi hc KIT-1: Môn Vt Lí ( Thy ng Vit Hùng)
Mt s bài toán v truyn ti đin nng.
Hocmai.vn – Ngôi trng chung ca hc trò Vit
Tng đài t vn: 1900 58-58-12
- Trang | 8 -
P = 80P
0
+ P
2
R/U
2
(1)
P = 95P
0
+ P
2
R/4U
2
(2)
P = nP
0
(3)
Nhân (2) vi 4 tr đi (1): 3P = 300P
0
(4) => P = 100P
0
=>
n = 100 Chn A
Bài 9: in nng t mt nhà máy đc đa đn ni tiêu thu nh các dây dn,ti ni tiêu th cn mt công sut không
đi.ban đu hiu sut ti đin là 90%.Muón hiu sut ti đin là 96%cn gim cng đ dòng đin trên dây ti đi
A.40,2% B.36,8 % C.42,2 % D.38,8%
Li gii
Gi công sut ni tiêu th là P, đin tr dây dn là R, hao phí khi cha thay đi I là
1
P
sau khi thay đi là
2
P
Ta có : H
1
=
1
PP
P
= 0,9 (1)
P
1
=
1
9
P
2
1
1
9
I R P
(1)
H
2
=
2
PP
P
= 0,96 (2)
P
2
=
2
2
11
24 24
P I R P
(2)
T 1 và 2 ta lp t l
2
2 2 2
2
1 1 1 1
9 3 3
1 1 0,388
24
24 24
I I I
I
I I I I
do đó cn gim đi 38,8%
Chn
D
Bài 14: Trong quá trình truyn ti đin nng đi xa, cui ngun dung máy h th có t s vòng dây bng 2. Cn
phi tng đin áp ca ngun lên bao nhiêu ln đ gim công sut hao phí trên đng dây 100 ln nhg vn đm bo
công sut ni tiêu th nhn đc là không đi.Bit đin áp tc thi u cùng pha vi hiu dòng đin tc thi I và ban
đu đ gim đin th trên đng dây bng 15% đin áp ca ti tiêu th.
A.10 B.7,5 C.8,7 D.9,3
Li gii
Gi đin áp ca ngun ; hai đu cun s cp và hai đu cun th cp ( ca máy h th ) lúc đu ln lt là U
01
; U’
1
và
U
1
Gi đin áp ca ngun ; hai đu cun s cp và hai đu cun th cp ( ca máy h th ) lúc sau ln lt là U
02
; U’
2
và
U
2
Do máy h th có t s vòng dây bng 2 nên :
11
2UU
Cng đ hiu dng trên dây ti và trong ti lúc đu và lúc sau ln lt là I'
1
; I
1
và I'
2
; I
2
Hao phí trên đng dây ti (
2
P RI
) gim 100 ln nên I'
1
= 10. I'
2
Do đó đ gim th (
U RI
) trên đng dây ti gim 10 ln
B qua hao phí trên máy h th và do công sut ca ti là không đi nên ta có :
1 1 1 1 2 2 2 2 2 1 1
. 10 20U I U I U I U I U U U
Ta có :
11
01 1 1 1
15 43
2
100 20
UU
U U U U
Tng t :
11
02 2 2 1
15 4003
20
1000 200
UU
U U U U
Lp t s ta có :
02
01
4003
9,3
430
U
U
Bài 15: Khi thay th dây truyn ti đin bng mt dây khác cùng cht liu nhng có đng kính tng gp đôi thì
hiu sut ti đin là 91%. Hi khi thay th dây truyn ti bng loi dây cùng cht liu nhng có đng kính tng gp
3 ln thì hiu sut truyn ti đin khi đó là bao nhiêu. Bit công sut và đin áp ni phát là không đi.
A. 94 %
B. 96% C. 92% D. 95%
Li gii
Luyn thi đi hc KIT-1: Môn Vt Lí ( Thy ng Vit Hùng)
Mt s bài toán v truyn ti đin nng.
Hocmai.vn – Ngôi trng chung ca hc trò Vit
Tng đài t vn: 1900 58-58-12
- Trang | 9 -
Công sut hao phí khi truyn ti :
2
22
os
P
PR
Uc
Theo bài thì lúc đu: P1 = 0,09 P (do H= 91% )
Theo bài thì lúc cui: P2 = H P
P1 =
2
1
22
os
P
R
Uc
; P2 =
2
2
22
os
P
R
Uc
=>
2
1
2
2
2 2 2 1 1
2
22
2
1 1 2 2
1
24
4
39
4
l
d
P R S d
S
l
d
P R S d
S
=>
2
21
2
24
.0,09 0,04
39
P P P P
Hiu sut : H
2
=
2
PP
P
=
0,96
0,04
P
PP
=96% áp án B?
Cách 2: Gi đng kính ban đu ca dây là d:
2
4ll
R
Sd
+T/H1: đng kính tng gp đôi: in tr là:
1
2
l
R
d
Do hiu sut là 91% nên hao phí là 9%=0.09
Hiu sut hao phí là :
1
22
1
cos
R
U
P
P
P
H
=0.09(1)
+T/H2 : đng kính tng gp 3 :
2
2
4
9
l
R
d
Hiu sut hao phí là :
2
22
cos
R
U
P
H
(2)
Ly (2) : (1) ta đc :
%4
9
4
1
2
1
H
R
R
H
H
vy hiu sut truyn ti là H’= 96%
Bài 16: in nng t mt trm phát đin đn mt ni tiêu th đin bng mt đng dây truyn ti mt pha có đin
tr không đi. Khi đin áp hiu dng đa lên hai đu đng dây truyn ti là U thì hiu sut truyn ti đin nng là
80%. Coi h s công sut ca mch truyn ti bng 1 và công sut ti ni tiêu th không đi. hiu sut truyn ti
đin nng là 90% thì đin áp hiu dng đa lên hai đu đng dây truyn ti là
A.
3
5
U
B.
5
3
U
C.
4
3
U
D.
1,5U
Li gii
Công sut hao phí: ∆P
1
= 0,2P
1
và ∆P
2
= 0,1P
2
2
1
P
P
= 2
2
1
P
P
Gi P là công sut ni tiêu th. P = P
1
- ∆P
1
= P
2
- ∆P
2
> 0,8P
1
= 0,9P
2
>
2
1
P
P
=
8
9
∆P
1
= I
1
2
R; ∆P
2
= I
2
2
R
2
1
P
P
=
2
2
2
1
I
I
= 2
2
1
P
P
=
4
9
>
2
1
I
I
=
2
3
2
1
U
U
2
1
I
I
=
2
1
P
P
>
1
2
U
U
=
1
2
P
P
2
1
I
I
=
9
8
2
3
=
3
4
> U
2
=
3
4
U
1
=
3
4
U. áp án C
Cách 2:
Luyn thi đi hc KIT-1: Môn Vt Lí ( Thy ng Vit Hùng)
Mt s bài toán v truyn ti đin nng.
Hocmai.vn – Ngôi trng chung ca hc trò Vit
Tng đài t vn: 1900 58-58-12
- Trang | 10 -
Khi hiu sut truyn ti bng 80% : P
hp1
= 0,2P
1n
= (1/4) P
1t
RI
1
= 0,2U
1n
(1)
Khi hiu sut truyn ti bng 90% : P
hp2
= 0,1P
2n
= (1/9) P
2t
RI
2
= 0,1U
2n
(2)
T (1) và (2)
1 1n
2 2n
IU
2
IU
. (3)
Mt khác do P
2t
=P
1t
nên cng t (1) và (2) ta có :
2
hp1
1
2
hp2 2
P
I
2,25
PI
1
2
I
1,5
I
(4)
T (3) và (4) ta có : U
2n
= (4/3) U
1n
áp Án C
Câu 9: Ti mt đim M có mt máy phát đin xoay chiu mt pha có công sut phát đin và hiu đin th hiu dng
hai cc ca máy phát đu không đi .Ni hai cc ca máy phát vi mt trm tng áp có h s tng áp là k đt ti đó.
T máy tng áp đin nng đc đa lên dây ti cung cp cho mt xng c khí cách xa đim M .Xng c khí có các
máy tin cùng loi công sut khi hot đng là nh nhau. Khi h s k = 2 thì xng c khí có ti đa 120 máy tin
cùng hot đng .Khi h s k = 3 thì xng c khí có ti đa 125 máy tin cùng hot đng .Do xy ra s c trm
tng áp ngi ta phi ni trc tip dây ti đin vào hai cc ca máy phát đin .Khi đó xng c khí có th cho ti đa
bao nhiêu máy tin cùng hot đng. Coi rng ch có hao phí trên dây ti đin là đáng k .in áp và dòng đin trên
dây ti đin luôn cùng pha .
A. 93 B. 112 C. 8 4 D. 108
Li gii
Gi P là công sut ca máy phát đin và U hiu đin th hiu dng hai cc máy phát điên
P
0
là công sut ca mt máy tin. R là đin tr đng dây ti đin
Ta có: Khi k = 2 P = 120P
0
+ P
1
Công sut hao phí P
1
= P
2
2
1
U
R
Vi U
1
= 2U
P = 120P
0
+ P
1
= 120P
0
+ P
2
2
4U
R
(1)
Khi k = 3: P = 125P
0
+ P
2
= 125P
0
+ P
2
2
9U
R
(2)
T (1) và (2) P
2
2
U
R
= 36P
0
=> P = 120P
0
+ 9P
0
= 129P
0
Khi xy ra s c : P = NP
0
+ P= NP
0
+ P
2
2
U
R
(3)
Vi N là s máy tin ti đa có th hot đng: 129P
0
= NP
0
+ 36P
0
= N = 93. áp án A
Câu 12: T mt ngun U = 6200V đin nng đc truyn trên dây đn ni tiêu th. in tr ca đng dây là 10.
Công sut ti ni tiêu th là 120kW. Tính đ gim th trên đng dây, công sut hao phí trên dây và hiu sut ti
đin. Bit công sut hao phí trên dây nh hn công sut ti ni tiêu th?
Li gii
Gi P
0
là công sut khi ti đi. Khi đó công sut hao phí trên đng dây:
P = P
0
2
.
2
U
R
vi P
0
= P + P
P = P
0
2
.
2
U
R
= (P + P)
2
.
2
U
R
= (120000 + P)
2
2
6200
10
3844000P = 14400000000 + 240000P + (P)
2
=> (P)
2
- 382.10
5
(P) + 1,44. 10
10
= 0
P = 191.10
5
'
= 191.10
5
190,996.10
5
> P
1
= 381,996.10
5
W > P loi
P
2
= 0,004.10
5
W = 0.4Kw
=> Công sut hao phí P = 0.4kW.
Luyn thi đi hc KIT-1: Môn Vt Lí ( Thy ng Vit Hùng)
Mt s bài toán v truyn ti đin nng.
Hocmai.vn – Ngôi trng chung ca hc trò Vit
Tng đài t vn: 1900 58-58-12
- Trang | 11 -
Hiu sut quá trình ti đin: H =
PP
P
=
4,120
120
= 99,67%
gim th trên đng dây:
U = IR =
U
PP
R =
6200
100.4,120
.10 = 194v 200V
Câu 16(H - 2013): in nng đc truyn t ni phát đn mt khu dân c bng đng dây mt pha vi hiu sut
truyn ti là 90%. Coi hao phí đin nng ch do ta nhit trên đng dây và không vt quá 20%. Nu công sut s
dng đin ca khu dân c này tng 20% và gi nguyên đin áp ni phát thì hiu sut truyn ti đin nng trên chính
đng dây đó là
A. 85,8%.
B. 87,7%. C. 89,2%. D. 92,8%.
Cách 1: Gi s P là công sut ni phát, U là đin áp ni phát khi đó hiu sut truyn ti đin nng là
2
2 2 2
2
2
2
2 2 2
2
.
( .cos ) ( .cos )
'
. ' 20% 1,2. ' ' ' .
( .cos )
1.
( .cos )
0,1 0,1
1,2. ' ' . ' ' . 1,2.0,9. ' . ' 1,08 0
' 8,77 (
hp
hp
ci ci ci ci ci hp
hp
ci
P
PR
PR
U U P
P
P P H P P P P P P P R
U
P
HR
U
P
P P P P P P P P P
P P P
P P loai kiemtradkhieus
20%)
' 1,23 ' 87,7%
uat
P P H
Cách 2: Gi các thông s truyn ti trong hai trng hp nh sau
P
1
; U
R,
1
P
P
01
P
2
; U
R,
2
P
P
02
Không mt tính tng quát khi gi s h s công sut bng 1.
Lúc đu: H = P
01
/P
1
= 0,9 và P
1
= P
01
+
1
P
(1)
Suy ra: P
1
= P
01
/0,9 và
1
P
= P
01
/9 (2)
Lúc sau: P
02
= 1,2P
01
(Tng 20% công sut s dng)
Li có: P
2
= P
02
+
2
P
= 1,2P
01
+
2
P
(2)
Mt khác
R
U
P
P
2
2
1
1
;
R
U
P
P
2
2
2
2
=>
01
2
21
2
1
2
2
2
100
9
P
PP
P
P
P
(3) (Thay các liên h đã có 1 và 2 vào)
Thay (3) vào (2) ri bin đi ta đa v phng trình:
0120.1009
2
01201
2
2
PPPP
Gii phng trình ta tìm đc 2 nghim ca P
2
theo P
01
012
9
355250
PP
và
012
9
355250
PP
+ Vi nghim 1:
012
9
355250
PP
; và đã có P
ti2
= 1,2P
01
=> hiu sut truyn ti: H = P
ti2
/P
2
= 87,7%
+ Vi nghim 2:
012
9
355250
PP
; và đã có P
ti2
= 1,2P
01
=> hiu sut truyn ti: H = P
ti2
/P
2
= 12,3%
Vy chn B.
Cách 3: Công sut hao phí trên đng dây
2
2
22
os
PR
p P X
Uc
( X =
22
os
R
Uc
không đi)
Luyn thi đi hc KIT-1: Môn Vt Lí ( Thy ng Vit Hùng)
Mt s bài toán v truyn ti đin nng.
Hocmai.vn – Ngôi trng chung ca hc trò Vit
Tng đài t vn: 1900 58-58-12
- Trang | 12 -
Ban đu:
1
1
1
0,1
P
PX
P
. Sau khi công sut s dng tng lên 20% ta có
2 2 1 1 1
1,2( ) 1,08P P P P P
2
2
22
2 2 1
2
11
0,1
1,08 1,08
PP
P P X P
PP
t
2
1
P
k
P
2
0,1 1,08 0kk
8,77 1,23k vak
Vi
2
21
2
8,77 1 1 1 8,77 0,123 12,3%
P
k H P X P X
P
Loi ( Vì hao phí < 20%)
Vi
2
21
2
1,23 1 1 1 1,23 0,877 87,7%
P
k H P X P X
P
Chn B
Cách 4: Ln đu: H =
P
PP
= 1 -
P
P
= 1 - P
22
cosU
R
> 1- H = P
22
cosU
R
(*)
Ln sau: H’ =
'
''
P
PP
= 1 -
'
'
P
P
= 1 – P’
22
cosU
R
> 1 - H’ = P’
22
cosU
R
(**)
T (*) và (**)
H
H
1
'1
=
P
P'
(1)
Công sut s dng đin ln du P - ∆P = HP; ln sau P’ - ∆P’ = H’P’
P’ - ∆P’ = 1,2(P - ∆P) => H’P’ = 1,2HP
P
P'
= 1,2
'H
H
(2)
T (1) và (2) =>
H
H
1
'1
= 1,2
'H
H
< > H’
2
– H’ + 0,108 = 0 (***)
Phng trình có 2 nghim H’
1
= 0,8768 = 87,7%
và H’
2
= 0,1237 = 12,37%
Loi nghim H’
2
vì hao phí vt quá 20%.
Chon B
Cách 5:
gim th trên dây: U = I.R
HT ni pha t không đô i la : U = U’ + U
1
= U’’ + U
2
.
Công suâ t tiêu thu tng 20% thì I thay đi.
P’’ = 1,2.P’ U’’.I
2
= U’.I
1
U’’.U
2
= 1,2U’.U
1
.
Chia 2 vê cho U
2
:
21
2 2 1 1
U’’ U U’ U
. 1,2 . H 1 H 1,2.H 1 H
U U U U
2
22
H H 0,108 0
H
2
= 87,7% vì công sut hao phí < 20%
Cách 6: Vì đin nng tiêu th tng 20% ta có:
)1(.2,11
2,1
2,1
)(2,1
1
1
2
1
1
1
2
2
2
2
1
2
2
1
2
2
11
2
2
2
11
21122
1122
H
P
P
P
P
P
P
P
P
P
P
P
P
Vì
P
PH
P
P
P
PH
HHPHP
PPPP
Luyn thi đi hc KIT-1: Môn Vt Lí ( Thy ng Vit Hùng)
Mt s bài toán v truyn ti đin nng.
Hocmai.vn – Ngôi trng chung ca hc trò Vit
Tng đài t vn: 1900 58-58-12
- Trang | 13 -
%7,87
%7,87
%)80(%3,12
812,0
114,0
08,11,01
)9,0%90(
08,1
2
2
2
1
2
1
2
1
1
2
1
2
1
2
H
H
HvìlH
P
P
P
P
P
P
P
P
HVì
P
P
H
Chon B
Cách 7:
Cách 8: P
t2
= H
2
P
2
= 1,2P
t1
= 1,2.H
1
P
1
= 1,08P
1
H
2
=
11
22
1,08 1,08P I U
P I U
= 1,08.
1
2
I
I
(1).
2
1 1 1
2
2 2 2 2
0,1
(1 )
P I U I R
P H I U I R
1
2
I
I
=
2
0,1
1 H
(2). Thay (2) vào (1): H
2
= 1,08.
2
0,1
1 H
H
2
2
- H
2
+ 0,18 = 0 H
2
= 0,877 hoc H
2
= 0,123 (loi). áp án B.
Giáo viên: ng Vit Hùng
Ngun : Hocmai.vn