Điện năng được truyền từ nơi phát đến một khu dân cư bằng đường dây một pha với hiệu suất truyền tải là \(75\% \). Coi hao phí điện năng chỉ do tỏa nhiệt trên đường dây và không vượt quá \(40\% \). Nếu công suất sử dụng điện của khu dân cư này tăng \(25\% \) và giữ nguyên điện áp ở nơi phát thì hiệu suất truyền tải điện năng trên chính đường dây đó là:
Trả lời bởi giáo viên
\(\Delta P = \dfrac{{{P^2}R}}{{{U^2}{\rm{co}}{{\rm{s}}^2}\varphi }} = {P^2}x\) ( \(x = \dfrac{R}{{{U^2}{\rm{co}}{{\rm{s}}^2}\varphi }}\)không đổi)
Ban đầu: \(\dfrac{{\Delta P}}{P} = P{\rm{x}} = 1 - H = 1 - 0,75 = 0,25\)
Sau khi công suất sử dụng tăng lên $25\% $:
$\begin{array}{l}P' - \Delta P' = 1,25(P - \Delta P) = 0,9375P\\ \to P' - {P^2}x = 0,937P\\ \to \dfrac{{P'}}{P} - {P^2}.P\dfrac{{0,25}}{P} = 0,9375\end{array}$
Đặt $\dfrac{{P'}}{P} = k$ , ta có: $k - 0,25{k^2} = 0,9375 \to \left[ \begin{array}{l}k = 2,5\\k = 1,5\end{array} \right.$
Với $k = 2,5$, ta suy ra:
\(H = 1 - \dfrac{{\Delta P'}}{{P'}} = 1 - P'x = 1 - 2,5P{\rm{x}} = 0,375 = 37,5\% \) (loại vì hao phí không quá 40%)
Với $k{\rm{ }} = {\rm{ }}1,5$, ta suy ra:
\(H = 1 - \dfrac{{\Delta P'}}{{P'}} = 1 - P'x = 1 - 1,5P{\rm{x}} = 0,625 = 62,5\% \)
Hướng dẫn giải:
Sử dụng biểu thức tính công suất hao phí trên đường dây: \(\Delta P = \dfrac{{{P^2}R}}{{{U^2}{\rm{co}}{{\rm{s}}^2}\varphi }}\)