HỌC KIẾN THỨC MỚI LỚP 9

<span class='text_page_counter'>(1)</span><div class='page_container' data-page=1>

<b> CHỦ ĐỀ: TRUYỀN TẢI ĐIỆN NĂNG ĐI XA-MÁY BIẾN THẾ </b>
<b> Vật lý 9 </b>

I<i>.Sự hao phí điện năng trên đường dây truyền tải điện </i>

Khi truyền tải điện năng đi xa bằng đường dây dẫn sẽ có một phần <b>điện năng hao phí do hiện </b>
<b>tượng toả nhiệt </b>trên đường dây.

<b>1.Tính điện năng hao phí trên đường dây tải điện </b>

Giả sử muốn truyền tải một công suất điện <i>P</i> bằng 1 đường dây có điện trở R và đặt vào 2 đầu
dây một hiệu điện thế là U.

Ta có :

- Cơng suất của dịng điện: <i>P </i>=U .I (1)
=>I=<i> P</i> /U (1’)

-Công suất toả nhiệt (hao phí): <i>Php</i>=R.I2 (2)
(Vì Ahp=Q=I2.R.t mà <i> Php</i>= Ahp/t )

Thay (1’) vào (2) ta có cơng thức tính cơng suất hao phí do toả nhiệt:
<i>Php =</i>R.<i> P2/U2 </i> (3)

<i> 2.Cách làm giảm hao phí </i>

?<i>Từ CT(3) ta đề ra các cách làm giảm hao phí điện năng khi cơng suất điện P là xác định</i>?
(Có 2 cách: Giảm R hoặc tăng U)

?<i>Muốn giảm R thì có những cách làm nào? </i>
<i> (Từ CT:</i> R=l/S để giảm R có các cách sau:

+giảm : chất làm dây dẫn phải là những kim loại quý như bạc mà bạc thì giá thành q đắt,
khơng thể làm được

+Giảm l: chiều dài đường dây phải ngắn lại, không thể thực hiện được.

</div>
<span class='text_page_counter'>(2)</span><div class='page_container' data-page=2>

(Muốn tăng U ta thực hiện dễ dàng nhờ vào máy biến thế mà máy biến thế là thiết bị dễ chế tạo,
đơn giản, ít tốn kém. Khi tăng U lên n lần thì Php giảm đi n2 lần.Ví dụ: Nếu U tăng lên 10 lần thì
<i>Php </i>giảm đi 100 lần)

*Kết luận: Để giảm hao phí điện năng do toả nhiệt trên đường dây tải điện cách tốt nhất là tăng
hiệu điện thế đặt vào hai đầu đường dây. Cách này thực hiện có 2 điều lợi:

+Dễ dàng thực hiện nhờ vào máy biến thế
+Khi tăng U lên n lần thì Php sẽ giảm đi n2 lần
III<b>.Cấu tạo và hoạt động của máy biến thế </b>
<i><b>1.Cấu tạo (hình vẽ 37.1 SGK): </b></i>

-Máy biến thế dùng để tăng hoặc giảm hiệu điện thế của dòng điện xoay chiều.
-Bộ phận chính gồm:

<b>+Hai cuộn dây có số vịng dây khác nhau</b>, đặt cách điện với nhau
+Một lõi sắt(thép) có pha silic chung cho cả hai cuộn dây.

Cuộn dây nối với nguồn điện gọi là cuộn sơ cấp(n1), cuộn dây nối với phụ tải gọi là cuộn thứ
cấp(n2)

<i><b>2.Nguyên tắc hoạt động: </b></i>

Nguyên tắc hoạt động của máy biến thế dựa trên hiện tượng cảm ứng điện từ. Khi đặt vào hai

đầu cuộn sơ cấp của MBT một hđt xoay chiều thì ở hai đầu cuộn thứ cấp xuất hiện một hđt xoay
chiều.

<b>IV.Tác dụng làm biến đổi hiệu điện thế của máy biến thế : </b>

- Hiệu điện thế ở hai đầu mỗi cuộn dây của máy biến thế tỉ lệ thuận với số vòng dây của mỗi
cuộn:

1 1

2 2

<i>U</i> <i>n</i>

<i>U</i> <i>n</i>



Trong đó: U1:Hiệu điện thế ở 2 đầu cuộn dây sơ cấp(V)
U2 : Hiệu điện thế ở 2 đầu cuộn dây thứ cấp(V)
n1:Số vòng dây cuộn sơ cấp(vòng)

</div>
<span class='text_page_counter'>(3)</span><div class='page_container' data-page=3>

*Lưu ý:-Khi hđt ở cuộn thứ cấp nhỏ hơn hđt ở cuộn sơ cấp (U2<U1)ta có máy hạ thế (hoặc n2 <
n1)

- Khi hđt ở cuộn thứ cấp lớn hơn hđt ở cuộn sơ cấp (U2>U1)ta có máy tăng thế(hoặc n1 <
n2)

<b>V.Vận dụng </b>
C4/ 99 SGK

Ta có:U1= 5U2
<i>Php1 =</i>R.<i> P2/U12</i>

<i> Php2 =</i>R.<i> P2/U22</i>

<i> Php1/ Php2 </i>=U22/U12 =(U2/ 5U2)2=(1/5)2 =1/25

(Hay có thể giải thích: khi dùng HĐT U1 =500000V tăng gấp5 lần so với khi dùng HĐT
U2=100000V thì cơng suất hao phí 1sẽ giảm đi 25 lần so với cơng suất hao phí 2)

<b>C4/102 SGK: </b>

Tóm tắt:
U1=220V

U2=6V
U’2=3V
n1=4000vòng
n2=?

n'2=?

 <b>Câu hỏi củng cố và bài tập : </b>

1. Tại sao ta phải xây dựng đường dây cao thế vừa tốn kém, vừa nguy hiểm?

2. Viết cơng thức tính cơng suất hao phí điện năng trên đường dây tải điện? Từ đó đề ra các
cách làm giảm hao phí điện năng và nêu phương? án tốt nhất. Hãy giải thích?

3. Máy biến thế có tác dụng gì?Nêu cấu tạo và nguyên tắc hoạt động của máy biến thế? Tại

sao máy biến thế không có tác dụng biến đổi hiệu điện thế với dịng điện 1 chiều(Dịng
điện khơng đổi)

4. Bài tập:

<b>Bài 1</b>. Để truyền đi cùng một công suất điện, nếu đường dây tải điện dài gấp đơi thì cơng suất
hao phí vì tỏa nhiệt sẽ:

Giải:

Số vòng dây cuộn thứ cấp tương ứng là:

Từ CT:

=>n2=U2.n1/U1=6.4000/220=109 (vòng)

</div>
<span class='text_page_counter'>(4)</span><div class='page_container' data-page=4>

A. tăng 2 lần. B. tăng 4 lần.

C. giảm 2 lần. D. không tăng, không giảm.

<b>Bài 2</b>. Trên cùng một đường dây dẫn tải đi cùng một công suất điện, nếu dùng dây dẫn có tiết
diện tăng gấp đơi thì cơng suất hao phí vì tỏa nhiệt sẽ:

A. tăng 2 lần. B. giảm 2 lần.
C. tăng 4 lần. D. giảm 4 lần.

<b>Bài 3.</b> Khi truyền đi cùng một công suất điện, muốn giảm cơng suất hao phí do tỏa nhiệt, dùng
cách nào trong hai cách dưới đây có lợi hơn? Vì sao?

a. Giảm điện trở của đường dây đi 2 lần.

b. Tăng hiệu điện thế giữa hai đầu dây lên hai lần.

<b>Bài 4.</b> 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 cơng suất hao phí vì toả
nhiệt sẽ thay đổi như thế nào?

A. Tăng lên hai lần.
B. Tăng lên bốn lần.
C. Giảm đi hai lần.
D. Giảm đi bốn lần.

<b>Bài 5</b>. Trên một đường dây tải đi một công suất điện xác định dưới hiệu điện thế 100 000V. Phải
dùng hiệu điện thế ở hai đầu dây này là bao nhiêu để công suất hao phí giảm đi hai lần?

A. 200 000V
B. 400 000V
C. 141 000V
D. 50 000V

</div>
<span class='text_page_counter'>(5)</span><div class='page_container' data-page=5>

<b>CHỦ ĐỀ: BÀI TẬP VỀ CƠNG SUẤT HAO PHÍ, MÁY BIẾN THẾ( vật lý 9) </b>

<b>A.</b>

<b>Công thức cần nắm: </b>

1.Cơng thức tính cơng suất hao phí điện năng trên đường dây truyền tải điện:

2
2

.

<i>U</i>

<i>P</i>

<i>R</i>

<i>P</i>

<i>_hp</i>



2.Công thức về máy biến thế:

1 1

2 2

<i>U</i> <i>n</i>

<i>U</i> <i>n</i>



<b> B.Bài tập: </b>

<i><b>Bài 1</b></i>

<b>:</b>

Người ta muốn truyền tải một công suất điện 66000 W từ nhà máy thủy điện đến

một khu dân cư. Biết dây dẫn có điện trở là 65



.

a. Hiệu điện thế giữa hai đầu dây tải điện là 25000V. Tính cơng suất hao phí vì tỏa

nhiệt trên đường dây.

b. Nếu cứ để hiệu điện thế hai đầu đoạn dây tải điện là 220V mà truyền đi thì cơng

suất tỏa nhiệt trên đường dây là bao nhiêu?

So sánh cơng suất hao phí trong hai trường hợp trên,từ đó rút ra nhận xét ?

<b>Tóm tắt: </b>

P=6600W

R=65



.

U

₁

=25000V

U

₂

=220V

a/ P

_hp1

=?

b/ P

hp2

=?

<i><b>Giải: </b></i>

</div>
<span class='text_page_counter'>(6)</span><div class='page_container' data-page=6>

1
2
2
1
2
2
.

6 5 . ( 6 6 0 0 0 )

4 5 3
( 2 5 0 0 0 )

<i>h p</i>
<i>R P</i>
<i>P</i>
<i>U</i>
<i>W</i>

 

b. Nếu hiêụ điện thế là 220V thì cơng suất hao phí trên đường dây tải điện là:

2
2
2
2
2
2
.

6 5 .( 6 6 0 0 0 )

5 8 5 0 0 0 0
( 2 2 0 )

<i>h p</i>
<i>R P</i>
<i>P</i>
<i>U</i>
<i>W</i>

 

- Ta có:P

_hp1

< P

_hp2

- Nhận xét: HĐT đặt vào hai đầu đường dây tải điện càng lớn thì cơng suất hao phí trên

đường dây càng nhỏ.

<i><b>Bài 2: </b></i>

Số vòng dây của cuộn sơ cấp và thứ cấp của một máy biến thế lần lượt là: 3300

vòng và 150 vòng . Hỏi hiệu điện thế giữa hai đầu cuộn thứ cấp là bao nhiêu? Biết hiệu

điện thế giữa hai đầu cuộn sơ cấp là 220V.

- Tóm tắt :

n

₁

=3300vòng

n

₂

=150 vòng

U

1

= 220 V

U

2

= ?

<i><b>Giải: </b></i>

Hiệu điện thế giữa hai đầu cuộn sơ cấp là :

Ta có:

1 1

2 2

<i>U</i> <i>n</i>

<i>U</i> <i>n</i>

</div>
<span class='text_page_counter'>(7)</span><div class='page_container' data-page=7>

=>U

2

=

1
2
1.
<i>n</i>
<i>n</i>
<i>U</i>

=

10( )

3300
150
.
220
<i>V</i>


<i><b>Bài 3:</b></i>

Một máy biến thế dùng để hạ hiệu điện thế từ 500kV xuống còn 2,5kV

a. Hỏi cuộn dây thứ cấp có bao nhiêu vịng? Biết cuộn dây sơ cấp có 100 000 vòng

b. Nối hai đầu cuộn thứ cấp với điện trở 100



. Tính cường độ dòng điện chạy trong

cuộn thứ cấp . Bỏ qua điện trở các cuộn dây.

Tóm tắt :

U

1

=500 kV=500 000V

U

₂

=2,5kV = 2500V

R=100



n

1

=100 000vòng

a/n

₂

= ?

b/I=?

<i><b>Giải: </b></i>

a/Số vòng dây của cuộn thứ cấp là :

Ta có:

1 1

2 2
<i>U</i> <i>n</i>
<i>U</i> <i>n</i>


=>

<i>vịng</i>
<i>U</i>
<i>n</i>
<i>U</i>
<i>n</i>
500
500000
100000
.
2500
.
1
1
2
2




b/ Cường độ dòng điện trong cuộn thứ cấp là:

2
2

U
I =

R

</div>
<span class='text_page_counter'>(8)</span><div class='page_container' data-page=8>

<i><b>Bài 4:</b></i>

Một khu dân cư tiêu thụ một công suất điện trung bình là 13,2 KW, các thiết bị sử

dụng điện làm việc ở hiệu điện thế 220V.

a)Tính cơng suất hao phí trên đường dây, biết điện trở tổng cộng trên đường dây tải điện

là 5



b)Nếu ở khu dân cư đặt một máy biến thế để hạ hiệu điện thế đi 10 lần thì cơng suất hao

phí trên đường dây trong trường hợp này là bao nhiêu? So sánh kết quả này với câu a.

a)

Cơng suất hao phí:

P

hp1=

(P/U)

2

.R= (13200/220)

2

.5=18000W

b)Hiệu điện thế ở cuộn sơ cấp:

U’

1 =

10U

1

=10.220=2200V

Khi sử dụng máy biến thế:

P

hp2=

(P/U’

1

)

2

.R= (13200/2200)

2

.5=180W

Khi dùng máy biến thế công suất hao phí giảm đi 100 lần

<b>C.Bài tập tự giải: </b>

Bài 1:Để truyền đi một công suất điện, nếu đường dây tải điện dài gấp ba thì cơng suất

hao phí vì tỏa nhiệt tăng hay giảm bao nhiêu lần?

Bài 2:Đường dây tải điện dài 100km, truyền đi một dịng điện có cơng suất 6MW và

hiệu điện thế truyền tải là 10kV. Dây dẫn bằng đồng, cứ 1km có điện trở là 0,3Ω. Tính

cơng suất hao phí trên đường dây?

Bài 3:Khi nói về máy biến thế, phát biểu nào sau đây SAI.

A. Máy biến thế hoạt động dựa vào hiện tượng cảm ứng điện từ

B. Máy biến thế hoạt động với dòng điện xoay chiều

C. Máy biến thế có hiệu suất rất thấp

D. Máy biến thế hoạt động có thể tăng hoặc giảm điện thế của dòng điện

</div>
<span class='text_page_counter'>(9)</span><div class='page_container' data-page=9>

A. Biến thế tăng điện áp.

B. Biến thế giảm điện áp.

C. Biến thế ổn áp.

D. Cả ba đều đúng

</div>

<!--links-->