Điện năng được truyền tải từ máy hạ áp A đến máy hạ áp B bằng đường dây tải điện một pha như sơ đồ hình bên. Cuộn sơ cấp của A được nối với điện áp điện áp xoay chiều có giá trị hiệu dụng U không đổi, cuộn thứ cấp của B được nối với tải tiêu thụ X. Gọi tỉ số giữa số vòng dây của cuộn sơ cấp và số vòng dây của cuộn thứ cấp của A là k1 , tỉ số giữa số vòng dây của cuộn sơ cấp và số vòng dây của cuộn thứ cấp của B là k2 . Ở tải tiêu thụ, điện áp hiệu dụng như nhau, công suất tiêu thụ điện như nhau trong hai trường hợp: k1 = 33 và k2 = 62 hoặc k1 =14 và k2 =160 . Coi các máy hạ áp là lí tưởng, hệ số công suất của các mạch điện luôn bằng 1. Khi k1 = 33 và k2 = 62 thì tỉ số giữa công suất hao phí trên đường dây truyền tải và công suất ở tải tiêu thụ là:
Hãy suy nghĩ và trả lời câu hỏi trước khi xem đáp án
Lời giải:
Báo saiGọi U1, U2, U3, U4 là hiệu điện thế lần lượt như hình:
- Ta có: \(\frac{{{P_R}}}{{{P_\lambda }}} = \frac{{{U_R}.{I_R}}}{{{U_\lambda }.{I_\lambda }}} = \frac{{\left( {{U_2} - {U_3}} \right).{I_3}}}{{{U_4}.{I_4}}} (1)\)
- Ta lại có: \({K_1} = \frac{{{U_1}}}{{{U_2}}} = \frac{{{I_2}}}{{{I_1}}} \Rightarrow {U_2} = \frac{{{U_1}}}{K}\)
\({K_2} = \frac{{{U_3}}}{{{U_4}}} = \frac{{{I_4}}}{{{I_3}}} \Rightarrow \left\{ \begin{array}{l} {U_3} = {K_2}.{U_4}\\ \frac{{{I_3}}}{{{I_4}}} = \frac{1}{{{K_2}}} \end{array} \right.\)
\(\left( 1 \right) \Rightarrow \frac{{{P_R}}}{{{P_\lambda }}} = \frac{{\frac{{{U_1}}}{{{K_1}}} - {K_2}{U_4}}}{{{K_2}{U_4}}} = \frac{{{U_1}}}{{{K_1}{K_2}{U_4}}} - 1 \left( 2 \right)\)
- Mạch truyền tải: \({U_2} - {U_3} = {I_3}.R\)
\( \Leftrightarrow \frac{{{U_1}}}{{{K_1}}} - {U_4}{K_2} = \frac{{{I_4}}}{{{K_2}}}.R\)
\(\Leftrightarrow \frac{{{U_1}.{K_2}}}{{{K_1}}} - {U_1}K_2^2 = {I_4}.R = const\)
- Xét 2 trường hợp đầu: \(\frac{{{U_1}{{.6}^2}}}{{33}} - {U^4}{.62^2}\)
\( = \frac{{{U_1}.160}}{{14}} - {U_4}{.160^2}\)
\( \Leftrightarrow \frac{{2206}}{{231}}{U_1} = 21756{U_4}\)
\( \Leftrightarrow \frac{{{U_1}}}{{{U_4}}} \approx 2278,2\)
\( \Rightarrow \frac{{{P_R}}}{{{P_\lambda }}}\left( 3 \right) = \frac{1}{{33.62}}.\frac{{{U_1}}}{{{U_4}}} - 1 \approx 0,113\)
Đề thi tốt nghiệp THPT năm 2020 môn Vật lý mã đề 203
Bộ GD&ĐT