Bài tập Bài toán hao phí điện năng lớp 12 (có lời giải)
24 câu hỏi
chia lá kim loại thành nhiều lá mỏng ghép cách điện với nhau.
tăng độ dẫn điện cho khối kim loại.
đúc khối kim loại không có phần rỗng bên trong.
sơn phủ lên khối kim loại một lớp sơn cách điện.
Đáp án đúng là A
Muốn làm giảm hao phí do tỏa nhiệt của dòng điện Fu-cô gây ra trên khối kim loại người ta thường khoét lỗ trên khối kim loại hoặc chia lá kim loại thành nhiều lá mỏng ghép cách điện với nhau.
bàn là điện.
bếp điện.
quạt điện.
ấm điện.
Đáp án đúng là C
Khi sử dụng điện, dòng điện Fucô sẽ xuất hiện trong quạt điện.
Sau khi quạt điện hoạt động, ta thấy quạt điện bị nóng lên. Sự nóng lên của quạt điện một phần là do dòng Fucô xuất hiện trong lõi sắt của quạt điện gây ra.
Sau khi siêu điện hoạt động, ta thấy siêu điện bị nóng lên. Sự nóng lên của nước chủ yếu là do dòng điện Fucô xuất hiện trong nước gây ra.
Khi dùng lò vi sóng để nướng bánh, bánh bị nóng lên. Sự nóng lên của bánh là do dòng điện Fucô xuất hiện trong bánh gây ra.
Máy biến thế dùng trong gia đình khi hoạt động bị nóng lên. Sự nóng lên của máy biến thế chủ yếu do dòng điện Fucô trong lõi sắt sắt của máy biến thế gây ra.
A – đúng
B – sai, sự nóng lên của nước chủ yếu là do sự tỏa nhiệt của dây may-so (hiệu ứng Jun -len – xơ).
C – đúng
D – đúng
Chọn đáp án B
Ở các nhà máy phát điện, máy tăng áp thường được sử dụng để nâng điện áp từ mức trung thế (từ 10 kV đến 50 kV) lên mức cao thế (từ 110 kV đến 500 kV) trước khi truyền tải qua đường dây điện cao thế.
Một nhà máy phát điện cung cấp điện năng với công suất \({\mathcal{P}_0} = 20{\rm{MW}}\) cho một thành phố cách nhà máy 24 km. Trước khi truyền tải, điện áp được sản xuất từ nhà máy điện có giá trị hiệu dụng khoảng 22 kV. Đường dây tải điện làm bằng đồng có điện trở suất 1,69.10-8 .m với tiết diện 0,65 cm2. Xem các hao phí năng lượng chỉ xảy ra trên điện trở đường dây tải điện. Hãy xác định chi phí phải chi trả do hao phí năng lượng xuất hiện trên dây trong một ngày (24 giờ) ở hai trường hợp sau và nhận xét.
(a) Điện áp từ nhà máy phát điện chưa được tăng qua máy biến áp và được truyền tải đi với điện áp là 22 kV.
(b) Điện áp từ nhà máy phát điện qua một máy tăng áp để nâng điện áp lên 220kV trước khi truyền tải.
Lấy chi phí truyền tải trên đường dây đến thành phố đối với cả hai mức điện áp này là khoảng 145 đồng/kW.h.
Điện trở của đường dây tải điện là: \(R = \frac{{\rho \ell }}{S} = \frac{{1,69 \cdot {{10}^{ - 8}} \cdot 24 \cdot {{10}^3}}}{{0,65 \cdot {{10}^{ - 4}}}} = 6,24\Omega \)
a) Cường độ dòng điện hiệu dụng là: \(I = \frac{{{\mathcal{P}_0}}}{U} = \frac{{20 \cdot {{10}^6}}}{{22 \cdot {{10}^3}}} \approx 909,09\;{\rm{A}}\)
Công suất toả nhiệt trên dây dẫn là: \({\mathcal{P}_{\rm{R}}} = {I^2}R = 909,{09^2}.6,24 \approx 5157,01\;{\rm{kW}}\)
Năng lượng nhiệt toả ra trên dây dẫn truyền tải điện trong một ngày (24 giờ) là:
\(Q = {\mathcal{P}_{\rm{R}}}t = 5157,01.24 = 123768,24\;{\rm{kW}}.{\rm{h}}\)
Giá thành cần phải bỏ ra do hao phí năng lượng nhiệt xuất hiện trên dây truyền tải trong một ngày là: 123 768,24.145 \( \approx 17946395\) đồng
b) Sau khi tăng áp, cường độ dòng điện hiệu dụng là: \({I^\prime } = \frac{{{\mathcal{P}_0}}}{{{U^\prime }}} = \frac{{20 \cdot {{10}^6}}}{{220 \cdot {{10}^3}}} \approx 90,91\;{\rm{A}}\)
Công suất toả nhiệt trên dây dẫn là: \(\mathcal{P}_{\rm{R}}^\prime = {I^{\prime 2}}R = 90,{91^2}.6,24 \approx 51,57\;{\rm{kW}}\)
Năng lượng nhiệt toả ra trên dây dẫn truyền tải điện trong một ngày (24 giờ) là:
\({Q^\prime } = \mathcal{P}_{\rm{R}}^\prime t = 51,57.24 = 1237,68\;{\rm{kW}}.{\rm{h}}\)
Giá thành cần phải bỏ ra do hao phí năng lượng nhiệt xuất hiện trên dây truyền tải trong một ngày là: 1237,68.145 ≈ 179 464 đồng.
Công suất hao phí do tỏa nhiệt trên đường dây được xác định bằng công thức \({\rm{\Delta }}P = {I^2}R\).
Công suất hao phí trên đường dây là \(50000W\).
Khi tăng cường độ dòng điện chạy qua dây dẫn thì công suất hao phí giảm.
Giảm điện trở của dây dẫn là một biện pháp làm giảm hao phí điện năng.
a) Đúng; b) Đúng; c) Sai; d) Đúng.
Lời giải chi tiết
a) Đúng.
Công suất hao phí do dòng điện tỏa nhiệt trên đường dây được xác định bởi công thức \({\rm{\Delta }}P = {I^2}R\).
b) Đúng.
Áp dụng công thức: \({\rm{\Delta }}P = {I^2}R = {50^2}.20 = 50000W\).
Vậy công suất hao phí trên đường dây là \(50000W\).
c) Sai.
Theo công thức \({\rm{\Delta }}P = {I^2}R\), công suất hao phí tỉ lệ thuận với bình phương cường độ dòng điện. Khi tăng \(I\), công suất hao phí tăng.
d) Đúng.
Từ công thức \({\rm{\Delta }}P = {I^2}R\), nếu giảm điện trở \(R\) thì công suất hao phí sẽ giảm.
Khi tăng điện áp truyền tải lên 2 lần thì cường độ dòng điện trên đường dây giảm 2 lần.
Công suất hao phí trên đường dây giảm 4 lần.
Tăng điện áp truyền tải là một biện pháp làm giảm hao phí điện năng.
Khi tăng điện áp truyền tải thì điện trở của dây dẫn giảm.
a) Đúng; b) Đúng; c) Đúng; d) Sai.
Lời giải chi tiết
a) Đúng.
Với công suất truyền tải không đổi, ta có \(P = UI\). Khi \(U\)tăng 2 lần thì \(I\)giảm 2 lần.
b) Đúng.
Công suất hao phí được tính theo công thức \({\rm{\Delta }}P = {I^2}R\).
Khi \(I\)giảm 2 lần thì \({\rm{\Delta }}P\)giảm \({2^2} = 4\) lần.
c) Đúng.
Tăng điện áp truyền tải làm giảm cường độ dòng điện, từ đó làm giảm hao phí trên đường dây.
d) Sai.
Điện trở của dây dẫn phụ thuộc vào vật liệu, chiều dài và tiết diện dây, không phụ thuộc vào điện áp truyền tải.
Công suất hao phí trên đường dây là \(50000W\).
Nếu giảm cường độ dòng điện còn một nửa thì công suất hao phí giảm 2 lần.
Công suất hao phí phụ thuộc vào bình phương cường độ dòng điện.
Có thể giảm hao phí bằng cách giảm điện trở dây dẫn.
a) Đúng; b) Sai; c) Đúng; d) Đúng.
Lời giải chi tiết
a) Đúng.
Áp dụng công thức: \({\rm{\Delta }}P = {I^2}R = {100^2}.5 = 50000W\).
b) Sai.
Nếu cường độ dòng điện giảm một nửa thì: \({\rm{\Delta }}P' = {\left( {\frac{I}{2}} \right)^2}R = \frac{1}{4}{I^2}R\).
Do đó công suất hao phí giảm 4 lần, không phải 2 lần.
c) Đúng.
Từ công thức \({\rm{\Delta }}P = {I^2}R\), công suất hao phí phụ thuộc vào bình phương cường độ dòng điện.
d) Đúng.
Giảm điện trở dây dẫn sẽ làm giảm công suất hao phí.
Sử dụng máy biến áp tăng áp trước khi truyền tải giúp giảm hao phí điện năng.
Sử dụng dây dẫn có tiết diện lớn hơn có thể làm giảm hao phí điện năng.
Tăng điện trở của dây dẫn giúp giảm công suất hao phí.
Truyền tải điện ở điện áp cao là phương pháp phổ biến hiện nay.
a) Đúng; b) Đúng; c) Sai; d) Đúng.
Lời giải chi tiết
a) Đúng.
Máy biến áp tăng áp làm tăng điện áp truyền tải, từ đó làm giảm cường độ dòng điện và giảm hao phí.
b) Đúng.
Dây dẫn có tiết diện lớn hơn sẽ có điện trở nhỏ hơn, làm giảm công suất hao phí.
c) Sai.
Theo công thức \({\rm{\Delta }}P = {I^2}R\), điện trở càng lớn thì hao phí càng lớn.
d) Đúng.
Trong thực tế, điện năng thường được truyền tải bằng đường dây cao áp để giảm tổn hao.
Phương án B có cường độ dòng điện nhỏ hơn phương án A.
Công suất hao phí của phương án B nhỏ hơn phương án A.
Phương án A tiết kiệm điện năng hơn phương án B.
Tăng điện áp truyền tải giúp giảm hao phí điện năng.
a) Đúng; b) Đúng; c) Sai; d) Đúng.
Lời giải chi tiết
a) Đúng.
Vì công suất truyền tải không đổi nên khi điện áp tăng, cường độ dòng điện giảm.
b) Đúng.
Công suất hao phí phụ thuộc vào bình phương cường độ dòng điện: \({\rm{\Delta }}P = {I^2}R\). Phương án B có dòng điện nhỏ hơn nên hao phí nhỏ hơn.
c) Sai.
Phương án B truyền tải ở điện áp cao hơn nên giảm hao phí tốt hơn.
d) Đúng.
Tăng điện áp là biện pháp quan trọng để giảm hao phí điện năng khi truyền tải.
Học thông minh hơn mỗi ngày
Xem toàn bộ 24 câu hỏi và nhiều hơn nữa với tài khoản miễn phí
Công suất hao phí trên đường dây có thể tính bằng công thức \({\rm{\Delta }}P = {I^2}R\).
Khi công suất truyền tải không đổi, công suất hao phí được xác định bởi công thức \({\rm{\Delta }}P = \frac{{{P^2}R}}{{{U^2}}}\).
Muốn giảm công suất hao phí có thể tăng điện áp truyền tải.
Công suất hao phí không phụ thuộc vào điện trở của dây dẫn.
a) Đúng; b) Đúng; c) Đúng; d) Sai.
Lời giải chi tiết
a) Đúng.
Khi dòng điện chạy qua dây dẫn có điện trở, một phần điện năng chuyển thành nhiệt năng. Công suất hao phí được xác định bởi công thức \({\rm{\Delta }}P = {I^2}R\).
b) Đúng.
Vì công suất truyền tải được xác định bởi \(P = UI\), nên \(I = \frac{P}{U}\). Thay vào công thức hao phí ta được \({\rm{\Delta }}P = {\left( {\frac{P}{U}} \right)^2}R = \frac{{{P^2}R}}{{{U^2}}}\).
c) Đúng.
Từ công thức \({\rm{\Delta }}P = \frac{{{P^2}R}}{{{U^2}}}\), khi tăng điện áp \(U\), công suất hao phí giảm.
d) Sai.
Công suất hao phí tỉ lệ thuận với điện trở dây dẫn \(R\). Điện trở càng lớn thì hao phí càng lớn.
Cường độ dòng điện trên đường dây là \(50A\).
Công suất hao phí trên đường dây là \(10000W\).
Nếu tăng điện áp truyền tải lên 400kV thì công suất hao phí giảm 2 lần.
Muốn giảm hao phí có thể tăng điện áp truyền tải.
a) Đúng; b) Đúng; c) Sai; d) Đúng.
Lời giải chi tiết
a) Đúng.
Ta có \(P = UI\), suy ra \(I = \frac{P}{U}\).
Thay số: \(I = \frac{{{{10.10}^6}}}{{200000}} = 50A\).
b) Đúng.
Công suất hao phí: \({\rm{\Delta }}P = {I^2}R = {50^2}.4 = 10000W\).
c) Sai.
Khi tăng điện áp từ \(200kV\) lên \(400kV\), điện áp tăng 2 lần nên công suất hao phí giảm \({2^2} = 4\) lần.
d) Đúng.
Tăng điện áp làm giảm cường độ dòng điện, từ đó giảm hao phí trên đường dây.
Công suất hao phí trên đường dây A lớn hơn đường dây B
Công suất hao phí trên đường dây B bằng một nửa đường dây A.
Giảm điện trở dây dẫn là một cách làm giảm hao phí điện năng.
Điện trở dây dẫn không ảnh hưởng đến công suất hao phí.
a) Đúng; b) Đúng; c) Đúng; d) Sai.
Lời giải chi tiết
a) Đúng.
Hai đường dây có cùng cường độ dòng điện nên công suất hao phí tỉ lệ thuận với điện trở:
\({\rm{\Delta }}P = {I^2}R\).
Vì \({R_A} > {R_B}\) nên hao phí trên dây A lớn hơn.
b) Đúng.
Ta có: \(\frac{{{\rm{\Delta }}{P_B}}}{{{\rm{\Delta }}{P_A}}} = \frac{{{R_B}}}{{{R_A}}} = \frac{5}{{10}} = \frac{1}{2}\).
Vậy hao phí trên dây B bằng một nửa dây A.
c) Đúng.
Giảm điện trở dây dẫn sẽ làm giảm công suất hao phí.
d) Sai.
Điện trở là một trong những yếu tố quyết định công suất hao phí.
Đây là máy biến áp tăng áp.
Điện áp ở cuộn thứ cấp lớn gấp 20 lần điện áp ở cuộn sơ cấp.
Cường độ dòng điện ở cuộn thứ cấp lớn hơn cuộn sơ cấp.
Máy biến áp này có thể sử dụng ở đầu đường dây truyền tải điện.
a) Đúng; b) Đúng; c) Sai; d) Đúng.
Lời giải chi tiết
a) Đúng.
Vì \({N_2} > {N_1}\), theo công thức máy biến áp \(\frac{{{N_1}}}{{{N_2}}} = \frac{{{U_1}}}{{{U_2}}}\), ta có \({U_2} > {U_1}\). Đây là máy tăng áp.
b) Đúng.
Ta có: \(\frac{{{U_2}}}{{{U_1}}} = \frac{{{N_2}}}{{{N_1}}} = \frac{{20000}}{{1000}} = 20\).
Điện áp thứ cấp lớn gấp 20 lần điện áp sơ cấp.
c) Sai.
Theo công thức: \(\frac{{{N_1}}}{{{N_2}}} = \frac{{{I_2}}}{{{I_1}}}\).
Vì \({N_2} > {N_1}\) nên \({I_2} < {I_1}\).
d) Đúng.
Máy tăng áp thường được đặt ở đầu đường dây để nâng điện áp trước khi truyền tải.
Điện áp truyền tải tăng 5 lần.
Cường độ dòng điện trên đường dây giảm 5 lần.
Công suất hao phí trên đường dây giảm 5 lần.
Việc tăng điện áp truyền tải giúp tiết kiệm điện năng.
a) Đúng; b) Đúng; c) Sai; d) Đúng.
Lời giải chi tiết
a) Đúng.
Ta có: \(\frac{{{U_2}}}{{{U_1}}} = \frac{{250}}{{50}} = 5\).
Điện áp tăng 5 lần.
b) Đúng.
Vì công suất truyền tải không đổi: \(P = UI\).
Khi điện áp tăng 5 lần thì cường độ dòng điện giảm 5 lần.
c) Sai.
Công suất hao phí: \({\rm{\Delta }}P = {I^2}R\).
Khi dòng điện giảm 5 lần thì hao phí giảm \({5^2} = 25\) lần, không phải 5 lần.
d) Đúng.
Tăng điện áp truyền tải làm giảm cường độ dòng điện và giảm hao phí điện năng trên đường dây.
Lời giải chi tiết
Công suất hao phí trên đường dây được xác định bởi công thức \({\rm{\Delta }}P = {I^2}R\).
Thay số: \({\rm{\Delta }}P = {20^2}.10 = 4000W\).
Vậy công suất hao phí trên đường dây là \(4000W\).
Lời giải chi tiết
Công suất hao phí được xác định bởi công thức \({\rm{\Delta }}P = \frac{{{P^2}R}}{{{U^2}}}\).
Thay số: \({\rm{\Delta }}P = \frac{{{{\left( {{{5.10}^6}} \right)}^2}.5}}{{{{\left( {100000} \right)}^2}}} = 12500W\).
Vậy công suất hao phí là \(12500W\).
Lời giải chi tiết
Ta có công thức \({\rm{\Delta }}P = {I^2}R\), suy ra \(R = \frac{{{\rm{\Delta }}P}}{{{I^2}}}\).
Thay số: \(R = \frac{{9000}}{{{{30}^2}}} = 10{\rm{\Omega }}\).
Vậy điện trở của đường dây là \(10{\rm{\Omega }}\).
Lời giải chi tiết
Công suất hao phí được xác định bởi công thức \({\rm{\Delta }}P = \frac{{{P^2}R}}{{{U^2}}}\).
Khi điện áp tăng 2 lần thì công suất hao phí giảm \({2^2} = 4\) lần.
Vậy công suất hao phí giảm 4 lần.
Lời giải chi tiết
Công suất hao phí được tính theo công thức \({\rm{\Delta }}P = {I^2}R\).
Khi dòng điện giảm 2 lần thì công suất hao phí giảm \({2^2} = 4\) lần.
Vậy công suất hao phí giảm 4 lần.
Lời giải chi tiết
Đổi đơn vị: \(P = 20MW = {20.10^6}W\), \(U = 200kV = 200000V\).
Áp dụng công thức \({\rm{\Delta }}P = \frac{{{P^2}R}}{{{U^2}}}\).
Ta có \({\rm{\Delta }}P = \frac{{{{\left( {{{20.10}^6}} \right)}^2}.2}}{{{{\left( {200000} \right)}^2}}} = 20000W\).
Vậy công suất hao phí là \(20000W\).
Lời giải chi tiết
Theo công thức \({\rm{\Delta }}P = \frac{{{P^2}R}}{{{U^2}}}\), khi công suất truyền tải và điện trở không đổi thì hao phí tỉ lệ nghịch với bình phương điện áp.
Điện áp tăng 2 lần nên hao phí giảm \({2^2} = 4\) lần.
Do đó \({\rm{\Delta }}{P_2} = \frac{{5000}}{4} = 1250W\).
Lời giải chi tiết
Theo công thức \({\rm{\Delta }}P = \frac{{{P^2}R}}{{{U^2}}}\), khi tăng điện áp truyền tải \(U\), công suất hao phí giảm.
Vì vậy biện pháp phổ biến là tăng điện áp truyền tải.
Đáp án: điện áp.
Lời giải chi tiết
Theo công thức \({\rm{\Delta }}P = {I^2}R\), khi cường độ dòng điện không đổi thì công suất hao phí tỉ lệ thuận với điện trở.
Khi điện trở giảm còn một nửa thì công suất hao phí cũng giảm một nửa.
Vậy công suất hao phí giảm 2 lần.
Lời giải chi tiết
Khi dòng điện chạy qua dây dẫn có điện trở, dây dẫn bị nóng lên và tỏa nhiệt ra môi trường.
Công suất hao phí do tỏa nhiệt được tính bởi công thức \({\rm{\Delta }}P = {I^2}R\).
Vì vậy nguyên nhân gây hao phí là do dây dẫn có điện trở.
Bạn có thích hoạt động này không?
Hãy lưu hoặc chia sẻ nội dung này đến mọi người.
Gợi ý cho bạn
Ý tưởng của bạn, bài học của bạn
Tự thiết kế đề thi, bài giảng hoặc flashcard theo cách riêng.
![[Năm 2022] Đề thi thử môn Vật lí THPT Quốc gia có lời giải - Đề số 21](/_next/image?url=https%3A%2F%2Fvideo.vietjack.com%2Fupload%2Fimages%2Fvj-image%2Fimage-3izficdefgfoel0s9j8s-1786772791.jpg&w=3840&q=75)
![[Năm 2022] Đề thi thử môn Vật lí THPT Quốc gia có lời giải - Đề số 20](/_next/image?url=https%3A%2F%2Fvideo.vietjack.com%2Fupload%2Fimages%2Fvj-image%2Fimage-emy0gtcksawvorajezvv-1786772460.jpg&w=3840&q=75)
