Trang chủ » Công thức tính công suất hao phí: Lý thuyết và bài tập áp dụng

Công thức tính công suất hao phí: Lý thuyết và bài tập áp dụng

Công thức tính công suất hao phí cho biết lượng điện năng tiêu hao vô ích là bao nhiêu. Công thức này là phần kiến thức được học trong chương trình lớp 9. Học sinh cần nắm vững nội dung này để biết cách áp dụng vào bài tập.

Table of Contents

Định nghĩa công suất hao phí

Công suất hao phí được hiểu là phần công suất vô ích. Thông thường đây là công suất tỏa nhiệt do khi các thiết bị điện hoạt động hoặc khi tải điện năng một phần nhiệt làm cho dây nóng lên và làm thay đổi điện trở. Ta có thể hiểu đơn giản rằng, công suất hao phí là phần năng lượng vô ích, bị chuyển thành nhiệt hoặc âm thanh, mà không được sử dụng để thực hiện công việc chính.

Công thức công suất hao phí

Tổng hợp các công thức tính công suất đơn giản và dễ nhớ cho học sinh. Bạn có thể tham khảo lý thuyết và ghi nhớ các công thức này để áp dụng vào bài tập.

Công thức chung tính công suất hao phí

Công thức chung được áp dụng để tính công suất hao phí là:

P_hp = I².R

Trong đó:

P_hp: Công suất hao phí (W)
I: Cường độ dòng điện trong mạch (A)
R: Điện trở (Ω)

Công thức tính hao phí trên đường dây tải điện

Bên cạnh đó, ta có công thức để tính công suất hao phí trên đường dây tải điện như sau:

công thức tính công suất hao phí

Trong đó:

P_hp: Công suất hao phí (W)
P: Công suất tại nơi truyền tải (W)
I: Cường độ dòng điện trong mạch (A)
R: Điện trở (Ω)
U: Hiệu điện thế (V)

Công thức tính công suất hao phí trên đường truyền

Công thức hao phí điện năng trong quá trình truyền tải từ nhà máy phát điện đến nơi tiêu thụ điện được thể hiện:

công thức tính công suất hao phí trên đường truyền

Trong đó:

I: Cường độ dòng điện trong mạch (A)
R: Điện trở (Ω)
Φ: Góc lệch pha giữa điện áp và dòng điện
t: Thời gian truyền tải (h)

Biện pháp giảm thiểu hao phí điện năng

Theo công thức tính hao phí, ta có thể thực hiện phương phương án giảm R hoặc tăng U để giảm công suất hao phí. Cụ thể bao gồm những cách làm sau:

Giảm điện trở R

Ta có thể thực hiện giảm điện trở suất của dây dẫn bằng cách sử dụng các vật liệu có điện trở suất nhỏ làm dây tải điện. Một số vật liệu có thể ứng dụng là vàng, bạc. Tuy nhiên, cách làm này có nhược điểm là quá tốn kém vì đây đều là các vật liệu đắt tiền. Bên cạnh đó, ta có thể thực hiện tăng diện tích mặt cắt của dây dẫn bằng cách sử dụng dây to. Điều này giúp tăng khối lượng dây và cột đỡ.

Tăng hiệu điện thế U

Theo công thức, khi tăng hiệu điện thế lên k lần thì Php sẽ giảm k2 lần. Do đó, phương pháp này được xem là sẽ hiệu quả hơn so với phương án giảm điện trở.

Tăng giá trị công suất cosφ

Để tăng giá trị của hệ số công suất cosφ, ta cần sử dụng các loại tụ điện đắt tiền. Do đó, cách làm này trở nên tốn kém và không có tính khả thi.

Bài tập có áp dụng công thức tính công suất hao phí

Gợi ý một số bài tập có áp dụng công thức cho học sinh tham khảo. Bạn có thể thực hiện giải đề tại nhà để ôn tập và nâng cao kiến thức. Điều này sẽ giúp bạn đạt được thành tích tốt trong bộ môn này.

công thức công suất hao phí vật lý — Học sinh có thể thực hành giải bài tập tại nhà

Bài tập tham khảo

Bài 1: Một chiếc quạt điện đang hoạt động với công suất có ích là 30W. Quạt có điện trở là 10Ω và sử dụng điện dân dụng có hiệu điện thế 220V. Tính công suất hao phí của quạt.

Bài 2: Một người cần truyền một công suất là 400kW từ nhà máy điện đến nơi tiêu thụ điện cách nhà máy 50km, điện áp ở nơi phát là 50kV. Điện năng truyền tải có sử dụng dây dẫn bằng nhôm, có tiết diện 600mm². Tìm công suất hao phí trên đường dây, biết rằng điện trở suất của nhôm là 2,8.10^-8 Ωm.

Bài 3: Một người cần truyền một hiệu suất điện 100kW dưới hiệu điện thế hiệu dụng là 5kV đi xa. Trong quá trình truyền tải, người ta đo được công suất hao phí trên đường dây là 10kW. Vậy điện trở của dây dẫn là bao nhiêu?