Một thác nước cao 7,5 mét có lưu lượng 4m/s. Một tuabin thủy lực sử dụng được 75% công suất của thác để làm quay 1 máy phát điện xoay chiều có hiệu suất 95%. a) Tính công suất điện do máy phát điện sản ra. b) Điện năng được tải đến khu dân cư ở cách đó 10 km = 2 dây đồng, tiết diện 2cm. Để công suất hao phí trên đường dây tải ko quá 5% thì máy phát điện phải có hiệu điện thế ở 2 cực bằng bao nhiêu?

Đáp án:

a.213750W

b.2695,8V

Giải thích các bước giải:

a.CÔng suất thực tế của máy là:

\[\begin{gathered}
  P = \frac{A}{t} = \frac{{mgh}}{t} = \frac{{V.Dgh}}{t} = \frac{{Q.t.D.gh}}{t} = Q.D.gh = 4.1000.10.7,5 = 300000W \hfill \\
   \Rightarrow {P_{tt}} = 75\% .95\% .P = 213750W \hfill \\ 
\end{gathered} \]

b.Điện trở của dây là:

\[R = 2.\rho \frac{l}{S} = 2.1,{7.10^{ - 8}}.\frac{{10000}}{{{{2.10}^{ - 4}}}} = 1,7\Omega \]

Hiệu điện thế cần phải đặt là:

\[{P_{hp}} = 5\% {P_{tt}} \Leftrightarrow {I^2}.R = 5\% {P_{tt}} \Leftrightarrow \frac{{{P_{tt}}^2}}{{{U^2}}}.R = 5\% {P_{tt}} \Leftrightarrow U = \sqrt {\frac{{{P_{tt}}R}}{{5\% }}}  = 2695,8V\]