Một biến áp cung cấp một công suất 4kW dưới một điện áp hiệu dụng 110V

Giải Vật lí 12 Bài 16: Truyền tải điện năng. Máy biến áp

Bài 6 (trang 91 sgk Vật Lí 12): Một biến áp cung cấp một công suất 4kW dưới một điện áp hiệu dụng 110V. Biến áp đó nối với đường dây tải điện có điện trở tổng là 2Ω

a) Tính cường độ hiệu dụng trên đường dây tải điện.

b) Tính độ sụt thế trên đường dây tải điện.

c) Tính điện áp hiệu dụng ở cuối đường dây tải điện.

d) Xác định công suất tổn hao trên đường dây đó.

e) Thay biến áp trển dây bằng một biến áp có cùng công suất nhưng điện áp hiệu dụng ở cửa ra là 220V. Tính toán lại các đại lượng nêu ra ở bốn câu hỏi trên.

Lời giải:

a) Cường độ hiệu dụng trên đường dây tải điện:

$I_2=\frac{{\text{P}}_2}{U_2}=\frac{4000}{110}=\frac{400}{11}=36,36A$

b) Độ sụt thế: ΔU = U_d = R . I₂ = 2 . $\frac{400}{11}$ = 72,73 (V)

c) Điện áp ở cuối đường dây tải:

U_{tiêu thụ} = U₂ - ΔU = 110 – 72,73 = 37,27 (V)

d) Công suất tổn hao trên đường dây :

$\Delta \text{P}=R.I^2=2.{\left(\frac{400}{11}\right)}^2=2644,63\left(W\right)$

e) Với  = 220V ta có:

Cường độ hiệu dụng trên đường dây tải điện:

$I_2^{\text{'}}=\frac{{\text{P}}_2}{U_2^{\text{'}}}=\frac{4000}{220}=\frac{200}{11}=18,18A$

Độ sụt thế $\Delta U\text{'}=I_2^{\text{'}}R=\frac{200}{11}.2=36,36V$

Điện áp ở cuối đường dây tải:

$U_{tieuthu}^{\text{'}}=U_2^{\text{'}}-\Delta U\text{'}$= 220 – 36.36 = 183,64 (V)

Công suất tổn hao trên đường dây:

$\Delta {\text{P}}^{\text{'}}=R.{I_2^{\text{'}}}^2=2.{\left(\frac{200}{11}\right)}^2\approx 661,2\left(W\right)$

Xem thêm lời giải bài tập Vật lí lớp 12 hay, chi tiết khác:

Câu C1 trang 86 Vật lí 12: Tại sao muốn giảm r, lại phải tăng tiết diện dây và tăng khối lượng đồng?...

Câu C2 trang 88 Vật lí 12: Tại sao các điện áp ở hai cuộn sơ cấp và thứ cấp có cùng tần số...

Câu C3 trang 88 Vật lí 12: Giải thích sơ đồ thí nghiệm hình 16.4...

Câu C4 trang 90 Vật lí 12: Giải thích sơ đồ truyền tải điện năng trên hình 16.5...

Câu C5 trang 90 Vật lí 12: Giải thích máy hàn điện theo nguyên tắc biến áp trên hình 16.6...

Bài 1 trang 91 Vật lí 12: Máy biến áp là gì? Nêu cấu tạo và nguyên tắc làm việc của biến áp...

Bài 2 trang 91 Vật lí 12: Máy biến áp lí tưởng làm việc bình thường có tỉ số ...

Bài 3 trang 91 Vật lí 12: Máy biến áp có cuộn sơ cấp gồm 2000 vòng...

Bài 4 trang 91 Vật lí 12: Một biến áp có hai cuộn dây lần lượt có 10 000 vòng và 200 vòng...

Bài 5 trang 91 Vật lí 12: Máy biến áp lí tưởng cung cấp một dòng điện 30A dưới một điện áp hiệu dụng 220V...