Bài giảng Vật lý Lớp 9 - Tiết 44: Vận dụng công thức tính công suất hao phí và công thức máy biến thế

Nội dung text: Bài giảng Vật lý Lớp 9 - Tiết 44: Vận dụng công thức tính công suất hao phí và công thức máy biến thế

1. TIẾT 44: BÀI TẬP VẬN DỤNG CÔNG THỨC TÍNH CÔNG SUẤT HAO PHÍ VÀ CÔNG THỨC MÁY BIẾN THẾ
2. KIẾN THỨC CƠ BẢN 1. Công thức tính công suất hao phí: Php Công suất hao phí do tỏa nhiệt (W) 2 P R Điện trở của dây tải điện (Ω) Trong đó: PRhp= d . U 2 P Công suất điện cần truyền tải (W) U Hiệu điện thế đặt vào hai đầu đường dây tải điện (V) U n 2. Công thức máy biến thế: 1 = 1 U 2 n 2 Trong đó: U1: Hiệu điện thế ở hai đầu cuộn sơ cấp (V) U2: Hiệu điện thế ở hai đầu cuộn thứ cấp (V) n1 : Số vòng dây ở cuộn sơ cấp (vòng) n2 : Số vòng dây ở cuộn thứ cấp (vòng Từ công thức trên ta có: U .n U .n U .n U .n U = 21 U = 12 n = 12 n = 21 1 2 1 U 2 U n 2 n1 2 1
3. Bài 1: Để truyền đi cùng một công suất điện, nếu dùng dây dẫn có chiều dài tăng gấp đôi thì công suất hao phí vì tỏa nhiệt sẽ: A . tăng 2 lần B . giảm 2 lần C . tăng 4 lần D. giảm 4 lần Giải thích: Ta có công thức tính công suất hao phí là: P2 lP2 PR= . P = hp d U 2 hp SU2 Theo công thức thì Php tỉ lệ thuận với điện trở R mà R thì tỉ lệ thuận với chiều dài l của dây theo công thức R = ρ.l/S. Do vậy khi chiều dài dây tăng gấp đôi thì công suất hao phí tăng 2 lần.
4. Bài 2: Để truyền đi cùng một công suất điện, nếu dùng dây dẫn có tiết diện tăng gấp đôi thì công suất hao phí vì tỏa nhiệt sẽ: A . tăng 2 lần B . giảm 2 lần C . tăng 4 lần D. giảm 4 lần Giải thích: Ta có công thức tính công suất hao phí là: 2 P2 lP PR= . Php = 2 hp d U 2 SU Theo công thức thì Php tỉ lệ thuận với điện trở R mà R thì tỉ lệ nghịch với tiết diện S của dây theo công thức R = ρ.l/S. Do vậy khi tiết diện dây dẫn S tăng 2 lần thì công suất hao phí giảm 2 lần.
5. Bµi 3: Người ta muèn truyÒn t¶i mét c«ng suÊt ®iÖn 5400 W tõ nhµ m¸y thñy ®iÖn ®Õn mét khu d©n cư c¸ch nhµ m¸y 65 km. BiÕt cø 1km d©y dÉn cã ®iÖn trë lµ 0,9 . a. HiÖu ®iÖn thÕ giữa hai ®Çu d©y t¶i ®iÖn lµ 25 000V. TÝnh c«ng suÊt hao phÝ do táa nhiÖt trªn đường dây. b. NÕu cø ®Ó hiÖu ®iÖn thÕ hai ®Çu ®o¹n d©y t¶i ®iÖn lµ 220V mµ truyÒn ®i thì c«ng suÊt táa nhiÖt trªn đường d©y lµ bao nhiªu? 2 (5400)2 P PR= . PRhp= d . hp d 2 U 2 (25000)U
6. Giải 1km cã ®iÖn trë lµ 0,9 . Nªn 65 km d©y dÉn cã ®iÖn trë lµ R = 65.0,9 = 58,5 (). C«ng suÊt hao phÝ trªn đường dây tải ®iÖn lµ: 2 2 PW=== RP 2,7. () 58.5.(5400) hp U22(25000)
7. Bµi 3: Người ta muèn truyÒn t¶i mét c«ng suÊt ®iÖn 5400 W tõ nhµ m¸y thñy ®iÖn ®Õn mét khu d©n cư c¸ch nhµ m¸y 65 km. BiÕt cø 1km d©y dÉn cã ®iÖn trë lµ 0,9 . b. NÕu cø ®Ó hiÖu ®iÖn thÕ hai ®Çu ®o¹n d©y t¶i ®iÖn lµ 220V mµ truyÒn ®i thì c«ng suÊt táa nhiÖt trªn đường d©y lµ bao nhiªu? P2 (5400)2 PR= . PRhpd= . hpd U 2 (220)U 2
8. Bµi 3: Người ta muèn truyÒn t¶i mét c«ng suÊt ®iÖn 5400 W tõ nhµ m¸y thñy ®iÖn ®Õn mét khu d©n cư c¸ch nhµ m¸y 65 km. BiÕt cø 1km d©y dÉn cã ®iÖn trë lµ 0,9 . b. NÕu cø ®Ó hiÖu ®iÖn thÕ hai ®Çu ®o¹n d©y t¶i ®iÖn lµ 220V mµ truyÒn ®i thì c«ng suÊt táa nhiÖt trªn đường d©y lµ bao nhiªu? P2 (5400)2 PR= . PRhpd= . hpd U 2 (220)2 (5400)2 P ==58.5. 35245(W) hp (220)2
9. Bài 4: Một máy biến thế có số vòng dây của cuộn sơ cấp là 3300 vòng và số vòng dây của cuộn thứ cấp là 150 vòng . Biết hiệu điện thế giữa hai đầu cuộn sơ cấp là 220V. Hỏi hiệu điện thế giữa hai đầu cuộn thứ cấp là bao nhiêu? Tóm tắt Bài giải n = 3300 vòng Hiệu điện thế giữa hai đầu cuộn 1 thứ cấp là : n2 =150 vòng UnU n 220.150 U1= 220 V 111= === 2 U10 (V) Unn3300 2 U2 = ? 221 Đáp số: 10 V
10. Bài 5: Một máy biến thế dùng trong nhà cần phải hạ hiệu điện thế từ 220V xuống còn 3V. Cuộn sơ cấp có 4 000 vòng. Tính số vòng ở cuộn thứ cấp tương ứng? Tóm tắt Bài giải U = 220 V 1 Số vòng dây ở cuộn thứ cấp là : U2 = 3 V n = 4 000 vòng UnU n 3.4000 1 112= = 1 n =54,5 ( òng) v n =? vòng 2 2 UnU220221 Đáp số: 54,5 vòng
11. Bài 37.4 (SBT.80): Một máy phát điện xoay chiều cho một hiệu điện thế ở hai cực của máy là 2 000 V. Muốn tải điện năng đi xa, người ta phải tăng hiệu điện thế lên 20 000 V. Hỏi phải dùng loại máy biến thế với các cuộn dây có số vòng dây theo tỉ lệ nào ? Cuộn dây nào mắc vào hai cực của máy phát điện? Trả lời: Phải dùng loại máy biến thế với các cuộn dây có số vòng dây theo tỉ lệ là: n1/n2 = U1/U2 = 20000/2000 = 10
12. Học bài, vận dụng để giải bài tập trong SBT bài 36,37. Ôn toàn bộ kiến thức chuơng II. Tiết sau học bài: “Tổng kết chương II “