Bài giảng Vật lí Lớp 9 - Tiết 21: Truyền tải điện năng đi xa, máy biến thế

Nội dung text: Bài giảng Vật lí Lớp 9 - Tiết 21: Truyền tải điện năng đi xa, máy biến thế

1. KIỂM TRA BÀI CŨ 1. Viết các công thức tính công suất của dòng điện? 2. Viết công thức tính nhiệt lượng tỏa ra trên dây dẫn khi có dòng điện chạy qua?
2. 1. Các côngth ức tính công suất của dòng điện: PUI= . PRI= . 2 U 2 A P = P = R t 2. Công thức tínhnhi ệt lượng tỏa ra trên dây dẫn khi có dòng điện chạy qua: Q= RI2 t
3. Đường dây tải điện Bắc-Nam ở nước ta có HĐT 500 000V. Đường dây tải điện từ huyện đến xã có HĐT đến 15 000V. Đó là những đường dây cao thế. Ở gần đường dây này rất nguy hiểm
4. Đường dây 500KV Các dụng cụ điện trong nhà chỉ cần hiệu điện thế 220V. Vậy tại sao lại phải xây dựng đường dây cao thế vừa tốn kém vừa nguy hiểm?
5. TIẾT 21: TRUYỀN TẢI ĐIỆN NĂNG ĐI XA, MÁY BIẾN THẾ
6. MỤC TIÊU: - Lập được công thức tính năng lượng hao phí do toả nhiệt trên dây dẫn tải điện. - Nêu được cách làm giảm hao phí điện năng trên đường dây tải điện và lí do vì sao chọn cách tăng hiệu điện thế hai đầu đường dây dẫn. - Biết được các bộ phận chính của máy biến thế gồm hai cuộn dây dẫn có số vòng dây khác nhau được quấn quanh một lõi sắt chung. - Nêu được công dụng chính của máy biến thế là làm tăng hay giảm U theo công thức U1/U2 =n1/n2
7. Để truyền tải điện năng đi xa người ta dùng phương tiện gì? Khi truyền tải điện năng đi xa bằng dây dẫn liệu có hao hụt, mất mát gì không? Tại sao? Khi truyền tải điện năng đi xa bằng dây dẫn, có một phần điện năng bị hao phí do tỏa nhiệt trên dây dẫn.
8. A. TRUYỀN TẢI ĐIỆN NĂNG ĐI XA I. Sự hao phí điện năng trên đường dây truyền tải điện: Khi truyền tải điện năng đi xa bằng đường dây dẫn sẽ có một phần hao phí do tỏa nhiệt trên đường dây
9. A. TRUYỀN TẢI ĐIỆN NĂNG ĐI XA 1. Tính điện năng hao phí trên đường dây tải điện: Giả sử cần truyền tải một công suất điện P bằng một đường dây có điện trở R và đặt vào hai đầu đường dây một hiệu điện thế U. Hãy lập công thức xác định công suất hao phí Php do tỏa nhiệt phụ thuộc như thế nào vào các yếu tố P, U, R?
10. A.TRUYỀN TẢI ĐIỆN NĂNG ĐI XA 1. Tính điện năng hao phí trên đường dây tải điện: Nhiệt lượng hao phí Q tỏa ra trên dây dẫn? 2 Qhaophi== I Rt A haophi Công suất P của dòng điện theo U, I? PP2 PUI= . II = 2 = UU2 Công suất hao phí do tỏa nhiệt: A I22 R t P RP. 2 PIRR=hp = =2 = Vậy P = hp t t U 2 hp U 2
11. A. TRUYỀN TẢI ĐIỆN NĂNG ĐI XA 1. Tính điện năng hao phí trên đường dây tải điện: 2. Cách làm giảm hao phí: C1: Từ công thức tính công suất hao phí do tỏa nhiệt: RP. 2 Để truyền tải một công suất P xác Php = 2 định, muốn giảm hao phí do tỏa nhiệt U thì có thể có những cách làm nào? Cách 1: Giảm điện trở R Cách 2: Tăng U2 => Tăng hiệu điện thế U
12. A. TRUYỀN TẢI ĐIỆN NĂNG ĐI XA RP. 2 P = hp U 2 Cách 1: Giảm điện trở R của dây: Để tìm cách giảm điện trở R ta dựa vào công thức: l R = S Chất làm dây dẫn chọn trước và chiều dài đường dây không đổi, vậy tăng S tức là dùng dây dẫn có tiết diện lớn, có khối lượng, trọng lượng lớn→đắt tiền, nặng, dễ gẫy, phải có hệ thống cột điện lớn. Số tiền để tăng tiết diện S còn lớn hơn giá trị điện năng hao phí - không thể thực hiện được
13. A. TRUYỀN TẢI ĐIỆN NĂNG ĐI XA RP. 2 2. Cách làm giảm hao phí: P = hp U 2 Cách 2: Tăng U: Nếu tăng U hai đầu đường dây thì có lợi gì?Muốn vậy cần phải giải quyết vấn đề gì? Tăng U, công suất hao phí sẽ giảm rất nhiều.Vì công suất hao phí tỉ lệ nghịch với bình phương hiệu điện thế. Vậy phải chế tao máy tăng hiệu điện thế để tăng hiệu điện thế đặt vào hai đầu dây dẫn Để làm giảm hao phí trên đường dây tải điện chúng ta cần làm theo cách nào là tối ưu nhất?
14. A.TRUYỀN TẢI ĐIỆN NĂNG ĐI XA 2. Cách làm giảm hao phí: Kết luận: Để giảm hao phí điện năng do tỏa nhiệt trên đường dây tải điện thì tốt nhất là tăng hiệu điện thế đặt vào hai đầu đường dây. Vì công suất hao phí do tỏa nhiệt tỉ lệ nghịch với bình phương hiệu điện thế đặt vào hai đầu dây
15. A. TRUYỀN TẢI ĐIỆN NĂNG ĐI XA II. Vận dụng: C4: Cùng một công suất điện P được tải đi trên cùng một dây dẫn. So sánh công suất hao phí khi dùng hiệu điện thế 500.000V với khi dùng hiệu điện thế 100.000V? Trả lời: Vì công suất hao phí tỉ lệ nghịch với bình phương hiệu điện thế nên nếu hiệu điện thế tăng gấp 5 lần thì công suất hao phí giảm 25 lần, tức là công suất hao phí khi dùng hiệu điện thế 500 000V giảm 25 lần so với khi dùng hiệu điện thế 100 000V.
16. A. TRUYỀN TẢI ĐIỆN NĂNG ĐI XA II. Vận dụng: C5: Trả lời câu hỏi nêu ra ở đầu bài học Trả lời: Người ta phải xây dựng đường dây cao thế để giảm công suất hao phí do tỏa nhiệt, giảm bớt khó khăn vì dây dẫn quá to và nặng.
17. A.TRUYỀN TẢI ĐIỆN NĂNG ĐI XA II. Vận dụng: C6: Để truyền tải đi cùng một công suất điện, nếu tăng hiệu điện thế ở hai đầu đường dây lên 2 lần thì công suất hao phí vì tỏa nhiệt sẽ: • A- Tăng 2 lần • B - Giảm 4 lần • C- Tăng 4 lần • D - Giảm 2 lần
18. A. TRUYỀN TẢI ĐIỆN NĂNG ĐI XA ?Vì sao có sự hao phí điện năng trên đường dây tải điện? ?Nêu công thức tính hao phí điện năng? Công suất hao phí điện năng có mối quan hệ như thế nào với hiệu điện thế đặt vào hai đầu đường dây? ?Để giảm hao phí điện năng do tỏa nhiệt, ta chọn cách nào là có lợi nhất?
19. B. MÁY BIẾN THẾ I. Cấu tạo và hoạt động của máy biến thế Máy biến thế gồm có những bộ phận cơ bản nào? - Hai cuộn dây dẫn có số vòng khác nhau, đặt cách điện với nhau - Một lõi sắt (hay thép) có pha silic chung cho cả hai cuộn dây.
20. B. MÁY BIẾN THẾ CẤU TẠO MÁY BIẾN THẾ
21. B. MÁY BIẾN THẾ 2. Nguyên tắc hoạt động của máy biến thế.
22.  Hoạt động của máy biến thế
23. B. MÁY BIẾN THẾ 3. Kết luận: Khi đặt vào hai đầu cuộn sơ cấp của máy biến thế một hiệu điện thế xoay chiều thì ở hai đầu cuộn thứ cấp xuất hiện một hiệu điện thế xoay chiều
24. B. MÁY BIẾN THẾ II. Tác dụng làm biến đổi hiệu điện thế của máy biến thế
25. B. MÁY BIẾN THẾ II. Tác dụng làm biến đổi hiệu điện thế của máy biến thế U1 (V) U2(V) n1(vòng) n2(vòng) 1 6 12 200 400 2 6 3 400 200 3 9 4,5 400 200
26. B. MÁY BIẾN THẾ II. Tác dụng làm biến đổi hiệu điện thế của máy biến thế Hiệu điện thế ở hai đầu mỗi cuộn dây tỉ lệ với số vòng dây của mỗi cuộn. U n 1 = 1 U 2 n2 Khi U1 > U2 : ta có máy hạ thế. Khi U1 < U2 :ta có máy tăng thế
27. Máy biến thế trong công nghiệp Máy biến thế trong gia đình
28. Hạ thế Hạ thế Hạ thế Tăng thế
29. IV- Vận dụng C4 Một máy biến thế dùng trong nhà cần phải hạ hiệu điện thế từ 220V xuống còn 6V . Cuộn sơ cấp có 4000 vòng. Tính số vòng dây của các cuộn thứ cấp tương ứng. Tóm tắt : U1 = 220V U2= 6 V n1 = 4000 vòng n2 = ? Vòng Bài làm + Số vòng của cuộn thứ cấp: n U U. n 6.4000 1 1 2 1 (vòng) = n2 = = =109 n2 U 2 U 1 220
30. Hướng dẫn về nhà • Học thuộc bài • Đọc có thể em chưa biết • Làm các bài tập từ 36.1 đến 36.7; 37.1 đến 37.7- SBT