Đọc đoạn thông tin sau và trả lời các câu hỏi sau.Điện áp tại đầu ra của các máy phát

Đọc đoạn thông tin sau và trả lời các câu hỏi sau.

Điện áp tại đầu ra của các máy phát điện trong nhà máy điện thường vào khoảng $10 - 25\text{kV}$. Trước khi truyền tải điện năng đi xa, người ta sử dụng máy biến áp tại trạm tăng áp để nâng điện áp lên mức cao khoảng 110 – 500 kV, chẳng hạn $110\text{kV}$, $220\text{kV}$ hoặc $500\text{kV}$. Trong hệ thống đang xét, điện áp tiếp tục được hạ xuống qua nhiều trạm để phù hợp với các nơi tiêu thụ. Điện áp xoay chiều hiệu dụng danh định cấp cho các thiết bị điện sinh hoạt thông dụng ở nước ta là $220\text{V}$, đo giữa dây pha và dây trung tính.

Máy biến áp hoạt động dựa trên hiện tượng cảm ứng điện từ. Đối với máy biến áp lí tưởng, điện áp hiệu dụng ở hai đầu cuộn sơ cấp và cuộn thứ cấp liên hệ với số vòng dây theo công thức:

$\dfrac{U_{2}}{U_{1}} = \dfrac{N_{2}}{N_{1}}$

trong đó $U_{1},N_{1}$ lần lượt là điện áp hiệu dụng và số vòng dây của cuộn sơ cấp; $U_{2},N_{2}$ là các đại lượng tương ứng của cuộn thứ cấp.

Để đơn giản hóa việc tính toán, xét mô hình truyền tải điện xoay chiều một pha. Gọi $P$ là công suất tác dụng đưa vào đường dây, $U$ là điện áp hiệu dụng ở đầu đường dây, $I$ là cường độ dòng điện hiệu dụng và $\cos\varphi$ là hệ số công suất. Khi đó:

$P = UI\cos\varphi$

Công suất hao phí do tỏa nhiệt trên đường dây được tính bằng:

$\Delta P = RI^{2} = \dfrac{RP^{2}}{U^{2}\cos^{2}\varphi}$

với $R$ là tổng điện trở của dây đi và dây về. Vì vậy, khi giữ nguyên $P,R,\cos\varphi$, việc tăng điện áp giúp giảm công suất hao phí trên đường dây.

Ở chặng cấp điện cho các thiết bị sinh hoạt, điện áp cần được hạ về mức phù hợp với điện áp định mức của thiết bị. Việc hạ điện áp cũng giúp giảm yêu cầu cách điện và nguy cơ mất an toàn so với đưa điện áp cao trực tiếp vào nơi sử dụng. Tuy nhiên, điện áp $220\text{V}$ vẫn có thể gây điện giật nguy hiểm; hệ thống điện phải có các biện pháp bảo vệ phù hợp.

Trả lời cho các câu 1, 2, 3, 4, 5 dưới đây:

Câu hỏi số 1:

Thông hiểu

Theo đoạn thông tin, điện áp tại đầu ra của các máy phát điện trong nhà máy điện thường nằm trong khoảng nào?

A. $110 - 500\text{kV}$.

B. $10 - 25\text{kV}$.

C. Từ $500\text{kV}$ trở lên.

D. $220\text{V}$.

Đáp án đúng là: B

Xem lời giải

Câu hỏi:986935

Phương pháp giải

Đọc kĩ đoạn văn bản để tìm dữ kiện.

Giải chi tiết

Dựa vào đoạn thông tin: "Điện áp tại đầu ra của các máy phát điện trong nhà máy điện thường vào khoảng $10 - 25\text{kV}$."

Đáp án cần chọn là: B

Câu hỏi số 2:

Thông hiểu

Một máy biến áp lí tưởng tại trạm tăng áp nâng điện áp từ $25\text{kV}$ lên $500\text{kV}$. Quan hệ nào sau đây giữa số vòng dây của hai cuộn là đúng?

A. $N_{2} = \dfrac{N_{1}}{20}$.

B. $N_{2} = 20N_{1}$.

C. $N_{2} = 400N_{1}$.

D. $N_{2} = N_{1}$.

Đáp án đúng là: B

Xem lời giải

Câu hỏi:986936

Phương pháp giải

Sử dụng công thức của máy biến áp lí tưởng: $\dfrac{U_{2}}{U_{1}} = \dfrac{N_{2}}{N_{1}}$ để lập tỉ số.

Giải chi tiết

Theo đề bài, điện áp cuộn sơ cấp $U_{1} = 25\text{kV}$, điện áp cuộn thứ cấp $U_{2} = 500\text{kV}$.

Áp dụng công thức máy biến áp:

$\dfrac{N_{2}}{N_{1}} = \dfrac{U_{2}}{U_{1}} = \dfrac{500}{25} = 20$

$\left. \Rightarrow N_{2} = 20N_{1} \right.$.

Đáp án cần chọn là: B

Câu hỏi số 3:

Thông hiểu

Xác định tính đúng hoặc sai của mỗi nhận định sau:

	Đúng	Sai
a) Trong hệ thống được mô tả, điện áp được hạ xuống qua nhiều trạm trước khi cấp cho nơi tiêu thụ.
b) Khi giữ nguyên $P,R,\cos\varphi$, tăng điện áp truyền tải lên hai lần làm công suất hao phí giảm hai lần.
c) Khi giữ nguyên $P,U,\cos\varphi$, giảm tổng điện trở đường dây xuống một nửa làm công suất hao phí giảm một nửa.
d) Điện áp $220\text{V}$ phù hợp với các thiết bị điện sinh hoạt thông dụng nên không thể gây điện giật nguy hiểm.

Đáp án đúng là: Đ; S; Đ; S

Xem lời giải

Câu hỏi:986937

Phương pháp giải

Phân tích từng nhận định dựa trên thông tin bài đọc và áp dụng công thức tính công suất hao phí $\Delta P = \dfrac{RP^{2}}{U^{2}\cos^{2}\varphi}$.

Giải chi tiết

Ý a) Đúng: Bài đọc có nêu: "Trong hệ thống đang xét, điện áp tiếp tục được hạ xuống qua nhiều trạm để phù hợp với các nơi tiêu thụ."

Ý b) Sai: Theo công thức $\Delta P = \dfrac{RP^{2}}{U^{2}\cos^{2}\varphi}$, công suất hao phí $\Delta P$ tỉ lệ nghịch với bình phương điện áp truyền tải ($U^{2}$). Do đó, khi tăng $U$ lên 2 lần thì $\Delta P$ phải giảm $2^{2} = 4$ lần, chứ không phải 2 lần.

Ý c) Đúng: Theo công thức $\Delta P = \dfrac{RP^{2}}{U^{2}\cos^{2}\varphi}$, công suất hao phí $\Delta P$ tỉ lệ thuận với tổng điện trở $R$. Khi giảm $R$ đi một nửa thì $\Delta P$ cũng giảm đi một nửa.

Ý d) Sai: Bài đọc ghi rõ: "Tuy nhiên, điện áp $220\text{V}$ vẫn có thể gây điện giật nguy hiểm; hệ thống điện phải có các biện pháp bảo vệ phù hợp."

Đáp án cần chọn là: Đ; S; Đ; S

Câu hỏi số 4:

Vận dụng

Hai phương án truyền tải cùng một công suất tác dụng $P$ trên cùng một đường dây được cho trong bảng sau:

Giả sử điện trở đường dây không đổi. Công suất hao phí của phương án 2 bằng __________ % công suất hao phí của phương án 1.

Đáp án:

Đáp án đúng là: 39,1

Xem lời giải

Câu hỏi:986938

Phương pháp giải

Viết biểu thức công suất hao phí $\Delta P$ cho hai trường hợp và lập tỉ số $\dfrac{\Delta P_{2}}{\Delta P_{1}}$.

Giải chi tiết

Công suất hao phí do tỏa nhiệt trên đường dây: $\Delta P = \dfrac{RP^{2}}{{(U\cos\varphi)}^{2}}$.

Vì $P$ và $R$ không đổi, ta lập tỉ số công suất hao phí giữa phương án 2 và phương án 1:

$\dfrac{\Delta P_{2}}{\Delta P_{1}} = \dfrac{\dfrac{RP^{2}}{{(U_{2}\cos\varphi_{2})}^{2}}}{\dfrac{RP^{2}}{{(U_{1}\cos\varphi_{1})}^{2}}} = \left( \dfrac{U_{1}\cos\varphi_{1}}{U_{2}\cos\varphi_{2}} \right)^{2}$

Thay số liệu vào công thức:

$\dfrac{\Delta P_{2}}{\Delta P_{1}} = \left( \dfrac{250 \cdot 1,00}{500 \cdot 0,80} \right)^{2} = 0,390625 \approx 39,1\%$

Đáp án cần điền là: 39,1

Câu hỏi số 5:

Vận dụng

Một học sinh đề xuất: “Để giảm hao phí tối đa, nên đưa điện áp $500\text{kV}$ trực tiếp đến các thiết bị điện sinh hoạt, không cần hạ áp”. Đánh giá nào sau đây phù hợp nhất với đoạn thông tin?

A. Đề xuất hợp lí vì tăng điện áp luôn làm giảm hao phí, nên có thể bỏ qua yêu cầu về điện áp định mức của thiết bị.

B. Đề xuất hợp lí vì thiết bị có điện áp định mức $220\text{V}$ có thể hoạt động ở mọi điện áp cao hơn nếu công suất truyền tải không đổi.

C. Đề xuất không hợp lí vì cần cấp điện áp phù hợp với thiết bị, đồng thời đáp ứng yêu cầu cách điện và an toàn tại nơi sử dụng.

D. Đề xuất không hợp lí vì máy biến áp hạ áp tạo thêm điện năng để bù lại phần điện năng hao phí trên đường dây.

Đáp án đúng là: C

Xem lời giải

Câu hỏi:986939

Phương pháp giải

Liên hệ giữa nguyên lí giảm hao phí và các yêu cầu thực tế về tiêu chuẩn an toàn, điện áp định mức của thiết bị sinh hoạt được nêu trong bài.

Giải chi tiết

Mặc dù việc giữ điện áp ở mức rất cao ($500\text{kV}$) sẽ tối ưu hóa việc giảm hao phí truyền tải, nhưng đoạn thông tin đã nêu rõ: "Ở chặng cấp điện cho các thiết bị sinh hoạt, điện áp cần được hạ về mức phù hợp với điện áp định mức của thiết bị. Việc hạ điện áp cũng giúp giảm yêu cầu cách điện và nguy cơ mất an toàn". Việc đưa $500\text{kV}$ vào thiết bị định mức $220\text{V}$ sẽ làm hỏng thiết bị ngay lập tức và gây nguy hiểm chết người do vi phạm khoảng cách phóng điện an toàn. Do đó, đề xuất của học sinh là không hợp lí.

Đáp án cần chọn là: C

Quảng cáo

Group 2K8 ôn Thi ĐGNL & ĐGTD Miễn Phí

Câu hỏi trước Câu tiếp theo

>> 2K9 Chú ý! Lộ Trình Sun 2027 - 1 lộ trình ôn đa kỳ thi (TN THPT, ĐGNL (Hà Nội/ Hồ Chí Minh), ĐGNL Sư Phạm, ĐGTD, ĐGNL Bộ Công an, ĐGNL Bộ Quốc phòng- Click xem ngay) tại Tuyensinh247.com. Cập nhật bám sát bộ SGK mới, Thầy Cô giáo giỏi, 3 bước chi tiết: Nền tảng lớp 12; Luyện thi chuyên sâu; Luyện đề đủ dạng đáp ứng mọi kì thi.