SBT Vật lí 12 Bài 16: Truyền tải điện năng. Máy biến áp | Giải SBT Vật Lí lớp 12

Chúng tôi giới thiệu Giải sách bài tập Vật Lí lớp 12 Bài 16: Truyền tải điện năng. Máy biến áp chi tiết giúp học sinh xem và so sánh lời giải từ đó biết cách làm bài tập trong SBT Vật Lí 12. Mời các bạn đón xem:

Bài giảng Vật lí 12 Bài 16: Truyền tải điện năng. Máy biến áp

Giải SBT Vật Lí 12 Bài 16: Truyền tải điện năng. Máy biến áp

Bài 16.1 trang 44 SBT Vật Lí 12: Trong các phương án truyền tải điện năng đi xa bằng dòng điện xoay chiều sau đây, phương án nào tối ưu?

A. Dùng đường dây tải điện có điện trở nhỏ.

B. Dùng đường dây tải điện có tiết diện lớn.

C. Dùng điện áp khi truyền đi có giá trị lớn.

D. Dùng dòng điện khi truyền đi có giá trị lớn.

Phương pháp giải:

Sử dụng lí thuyết truyền tải điện năng đi xa

Sử dụng công thức tính công suất hao phí Php=I2R=Pp2.RU2cos2φ

Sử dụng công thức tính điện trở dây dẫn R=ρlS

Lời giải:

Ta có Php=I2R=Pp2.RU2cos2φ

Khi truyền tải điện năng đi xa, phương án tối ưu để truyền tải điện năng đi xa là người ta dùng điện áp có giá trị lớn để giảm công suất hao phí trong quá trình truyền tải.

Chọn C

Bài 16.2 trang 44 SBT Vật Lí 12: Trong một máy biến áp lí tưởng, hệ thức nào sau đây là đúng?

A. U1U2=N2N1.              B. U1U2=N1N2.

C. U1U2=N1N2.          D. U1U2=N2N1.

Phương pháp giải:

Sử dụng công thức về máy biến áp U1U2=N1N2.

Lời giải:

Với máy biến áp lí tưởng có U1U2=N1N2.

Chọn B

Bài 16.3 trang 44 SBT Vật Lí 12: Trong một máy biến áp lí tưởng, hệ thức nào sau đây là đúng?

A. U1U2=N2N1=I1I2.

B. U1U2=N1N2=I2I1.

C. U1U2=N1N2=I1I2.

D. U1U2=N2N1=I2I1.

Phương pháp giải:

Sử dụng công thức về máy biến áp U1U2=N1N2=I2I1.

Lời giải:

Với máy biến áp lí tưởng có U1U2=N1N2=I2I1.

Chọn B

Bài 16.4 trang 45 SBT Vật Lí 12: Một máy biến áp lí tưởng có N1=5000 vòng; N2=250 vòng; U1 (điện áp hiệu dụng ở cuộn sơ cấp) là 110V. Điện áp hiệu dụng ở cuộn thứ cấp là

A. 5,5V.                             B. 55V.

C. 2200V.                          D. 220V.

Phương pháp giải:

Sử dụng công thức về máy biến áp U1U2=N1N2.

Lời giải:

Với máy biến áp lí tưởng có U1U2=N1N2

U2=N2N1.U1=2505000.110=5,5V

Chọn A

Bài 16.5 trang 45 SBT Vật Lí 12: Một máy biến áp lí tưởng có N1=5000vòng; N2=250vòng; I1 (dòng điện hiệu dụng ở cuộn sơ cấp) là 0,4A. Cường độ dòng điện hiệu dụng ở cuộn thứ cấp là

A. 8A.                               B. 0,8A.

C. 0,2A.                           D. 2A.

Phương pháp giải:

Sử dụng công thức về máy biến áp U1U2=N1N2=I2I1.

Lời giải:

Với máy biến áp lí tưởng có U1U2=N1N2=I2I1

I2=N1N2.I1=5000250.0,4=8A

Chọn A

Bài 16.6 trang 45 SBT Vật Lí 12: Một máy biến áp lí tưởng có tỉ số N1N2=150. Điện áp hiệu dụng và cường độ dòng điện hiệu dụng ở cuộn sơ cấp lần lượt là 100V và 5A. Biết công suất hao phí trên đường dây bằng 10% công suất truyền đi. Điện áp ở cuộn thứ cấp và công suất truyền đi từ cuộn thứ cấp đến phụ tải lần lượt là

A. 100V;100W.          B. 50V;50W.

C. 5000V;450W.         D. 500V;500W.

Phương pháp giải:

Sử dụng công thức về máy biến áp U1U2=N1N2=I2I1.

Lời giải:

Với máy biến áp lí tưởng có U1U2=N1N2=I2I1

I2=N1N2.I1=150.5=0,1A

U2=N2N1.U1=50.100=5000V

Công suất truyền đi ở cuộn thứ cấp: Pp=U2I2=5000.0,1=500W

Công suất hao phí trên đường dây Php=10%.Pp=10%.500=50W

Vậy, công suất truyền đi từ cuộn thứ cấp đến phụ tải: P=PpPhp=50050=450W

Chọn C

Đề bài: Một máy biến áp có công suất của cuộn sơ cấp là 2000W, có hiệu suất 90%; điện áp hiệu dụng ở các mạch  sơ cấp và thứ cấp lần lượt bằng 2000V và 50V.

SBT Vật lí 12 Bài 16: Truyền tải điện năng. Máy biến áp | Giải SBT Vật Lí lớp 12 (ảnh 1)

Bài 16.7 trang 46 SBT Vật Lí 12: Công suất và hệ số công suất của mạch thứ cấp lần lượt là

A. 1800W;0,9.             B. 1800W;0,8.

C. 3600W;0,75.           D. 3600W;0,8.

Phương pháp giải:

Sử dụng công thức hiệu suất máy biến áp H=P2P1 ; H=cosφ2cosφ1

Lời giải:

Ta có

+H=P2P1P2=H.P1=0,9.2000=1800W

+H=cosφ2cosφ1cosφ2=H.cosφ1=0,9

Chọn A

Bài 16.8 trang 46 SBT Vật Lí 12: Cho hệ số công suất của mạch sơ cấp bằng 1. Cường độ dòng điện hiệu dụng ở mạch sơ cấp là

A. 1A.                                      B. 2A.

C. 0,1A.                                  D. 0,2A.

Phương pháp giải:

Sử dụng công thức tính công suất P1=U1I1cosφ1

Lời giải:

Công suấtP1=U1I1cosφ1I1=P1U1cosφ1=20002000.1=1A

Chọn A

Bài 16.9 trang 46 SBT Vật Lí 12: Cường độ dòng điện hiệu dụng ở mạch thứ cấp là

A. 36A.                            B. 4A.

C. 20A.                            D. 0,2A.

Phương pháp giải:

Sử dụng công thức tính công suất P1=U1I1cosφ1

Lời giải:

Công suấtP2=U2I2cosφ2I2=P2U2cosφ2=180050.0,9=40A

Bài 16.10 trang 46 SBT Vật Lí 12: Một máy biến áp có cuộn sơ cấp gồm 1100 vòng mắc vào điện áp xoay chiều 220V và ba cuộn thứ cấp để lấy ra các điện áp 110V;15V;6V.

a) Tính số vòng của các cuộn thứ cấp.

b) Nối hai đầu của cuộn thứ cấp có điện áp 6V với tải thì dòng điện qua tải là 0,4A. Tính cường độ dòng điện ở cuộn sơ cấp. Bỏ qua mọi hao phí ở máy biến áp.

Phương pháp giải:

a) Sử dụng công thức máy biến áp lí tưởng U1U2=N1N2.

b) Sử dụng công thức về máy biến áp U1U2=N1N2=I2I1.

Lời giải:

a) Máy biến áp lí tưởng U1U2=N1N2N2=U2U1.N1

+ Khi U2=100VN2=550 vòng

+ Khi U2=15VN2=75 vòng

+ Khi U2=6VN2=30 vòng

b) Máy biến áp

U1U2=I2I1I1=U2U1.I2=6220.0,4=0,011A

Bài 16.11 trang 46 SBT Vật Lí 12: Nhà máy điện phát đi một công suất bằng 11000kW đến một nơi tiêu thụ trên một đường dây điện có điện trở tổng cộng 25Ω. Tính công suất hao phí trên đường dây trong hai trường hợp sau:

a) Khi điện áp hiệu dụng ở hai cực máy phát là 22kV.

b) Khi điện áp hiệu dụng ở hai cực máy phát là 110kV.

Phương pháp giải:

Sử dụng công thức tính công suất hao phí truyền tải điện năng đi xa: Php=Pp2.RU2cos2φ

Lời giải:

a) Php=Pp2.RU2cos2φ=(11000.103)2.25(22.103)2=6250000W=6250kW

b) Php=Pp2.RU2cos2φ=(11000.103)2.25(110.103)2=250000W=250kW