SKKN - KỸ THUẬT 4 CỘT CHO BÀI TOÁN TRUYỀN TẢI ĐIỆN NĂNG ĐI XA KHI P = const
Trang 1
MỤC LỤC
I. Sơ lược lý lịch tác giả Trang 02
II. Tên sáng kiến Trang 02
III. Lĩnh vực Trang 02
IV- Mục đích yêu cầu của sáng kiến Trang 02
1. Thực trạng ban đầu trước khi áp dụng sáng kiến Trang 02
2. Sự cần thiết phải áp dụng sáng kiến Trang 03
3. Nội dung sáng kiến Trang 03
3.1. Cơ sở lý thyết cho bài toán truyền tải điện năng. Trang 03
3.1.1 Công suất hao phí trên đường dây truyền tải Trang 03
3.1.2. Phương án giảm công suất hao phí. Trang 03
3.2. Kỹ thuật 4 cột cho bài toán truyền tải điện năng đi xa trong
trường hợp công suất nguồn phát không đổi (P = const) Trang 04
3.2.1. Các dạng bài toán có thể áp dụng được phương pháp này Trang 04
3.2.2. Các bài toán minh họa Trang 05
V. Hiệu quả đạt được Trang 12
VI. Mức độ ảnh hưởng Trang 13
VII. Kết luận Trang 13
Tài liệu tham khảo Trang 14
SKKN - KỸ THUẬT 4 CỘT CHO BÀI TOÁN TRUYỀN TẢI ĐIỆN NĂNG ĐI XA KHI P = const
Trang 2
SỞ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
TRƯỜNG THPT CHU VĂN AN
CỘNG HÒA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM
Độc lập - Tự do - Hạnh phúc
An Giang, ngày 15 tháng 02 năm 2019
BÁO CÁO
Kết quả thực hiện sáng kiến, cải tiến, giải pháp kỹ thuật, quản lý, tác nghiệp, ứng
dụng tiến bộ kỹ thuật hoặc nghiên cứu khoa học sư phạm ứng dụng
I. Sơ lược lý lịch tác giả:
- Họ và tên: ĐỖ LÊ QUỐC LẬP Nam, nữ: NAM
- Ngày tháng năm sinh: 06/03/1989
- Nơi thường trú: Kiến An, Chợ Mới, An Giang
- Đơn vị công tác: Trường THPT Chu Văn An
- Chức vụ hiện nay: …………………………………..
- Lĩnh vực công tác: Giáo viên dạy lớp
II. Tên sáng kiến: KỸ THUẬT 4 CỘT CHO BÀI TOÁN TRUYỀN TẢI ĐIỆN NĂNG
ĐI XA KHI P = const
III. Lĩnh vực: Vật lí
IV- Mục đích yêu cầu của sáng kiến:
1. Thực trạng ban đầu trước khi áp dụng sáng kiến
Vật lí phổ thông có vai trò quan trọng trong việc hình thành và phát triển tư duy học sinh.
Trong quá trình dạy học, các giáo viên luôn phải đặt ra mục đích chung lớn nhất đó là
giúp học sinh nắm được kiến thức cơ bản, hình thành phương pháp, kỹ năng kỹ xảo giúp
học sinh nắm được kiến thức một cách thật gọn nhẹ nhưng đầy đủ.
Ở chương dòng điện xoay chiều là một chương quan trọng của chương trình vật lí 12 cũng
là một chương có khá nhiều kiến thức, công thức mà học sinh cần nắm. Trong chuyên đề
“Truyền tải điện năng đi xa”, hệ thống công thức khá khó nhớ, hệ thống số liệu trong một
bài toán khá nhiều và việc giải quyết một bài toán thường phải qua nhiều bước khiến học
sinh dễ bối rổi khi gặp các dạng toán này.
SKKN - KỸ THUẬT 4 CỘT CHO BÀI TOÁN TRUYỀN TẢI ĐIỆN NĂNG ĐI XA KHI P = const
Trang 3
2. Sự cần thiết phải áp dụng sáng kiến
Trước sự khó khăn về mặt nắm kiến thức, quản lý số liệu khi làm bài tập của chuyên đề
“Truyền tải điện năng đi xa” cũng như muốn giải quyết áp lực thời gian trong các bài
kiểm tra, đặc biệt là bài thi của kỳ thi THPT Quốc gia, “KỸ THUẬT 4 CỘT CHO BÀI
TOÁN TRUYỀN TẢI ĐIỆN NĂNG ĐI XA KHI P = const” phần nào giúp học sinh có cái
nhìn đơn giản hơn về dạng toán này, đồng thời giải quyết bài toán một cách nhanh gọn,
tiết kiệm thời gian hơn.
3. Nội dung sáng kiến (Tiến trình thực hiện, thời gian thực hiện, biện pháp tổ chức..)
3.1. Cơ sở lý thyết cho bài toán truyền tải điện năng.
3.1.1.Công suất hao phí trên đường dây truyền tải
+Công suất cần truyền tải điện năng P = UIcosφ (1)
Trong đó P là công suất phát từ nhà máy, U là điện áp hiệu dụng ở hai cực của máy phát,
I là cường độ dòng điện trên dây dẫn truyền tải, cosφ là hệ số công suất (thường cosφ =
1).
+Đặt P = I2R là công suất hao phí trên đường dây,
(1)
I = P
Ucos P =
22
22
cos cos
P P R
R
UU
với R là điện trở đường dây.
Vậy: Nếu tăng điện áp nơi phát lên n lần thì công suất hao phí giảm đi n2 lần.
3.1.2.Phương án giảm công suất hao phí.
- Phương án 1 : Giảm R.
+Do R = ℓ
S nên để giảm R thì cần phải tăng tiết diện S của dây dẫn. Phương án này
không khả thi do tốn kém kinh tế.
- Phương án 2 : Tăng U.
P
tt
=
P
phát
-
P
U
tt
=
U
phát
-
U
P =
I
2
R
U = IR
P
phát
=
P
U
phát
=
U
U
phát
R/2
R/2
Nơi
tiêu
thụ
Nhà
máy
điện
SKKN - KỸ THUẬT 4 CỘT CHO BÀI TOÁN TRUYỀN TẢI ĐIỆN NĂNG ĐI XA KHI P = const
Trang 4
+Bằng cách sử dụng máy biến áp, tăng điện áp U trước khi truyền tải đi thì công suất tỏa
nhiệt trên đường dây sẽ được hạn chế. Phương án này khả thi hơn vì ít tốn kém, và thường
được sử dụng trong thực tế.
Chú ý:
* Công thức tính điện trở của dây dẫn R = ℓ
S. Trong đó (Ω.m) là điện trở suất của dây
dẫn, ℓ là chiều dài dây, S là tiết diện của dây dẫn.
* Công suất tỏa nhiệt cũng chính là công suất hao phí trên đường dây, phần công suất hữu
ích sử dụng được là Pcó ích = P - P =
R
U
P
P2
2
cos
Từ đó hiệu suất của quá trình truyền tải điện năng là H =
P
P
P
PP
P
Píchcó
1
* Sơ đồ truyền tải điện năng thông thường (với cosφ = 1)
3.2. Kỹ thuật 4 cột cho bài toán truyền tải điện năng đi xa trong trường hợp
công suất nguồn phát không đổi (P = const)
3.2.1. Các dạng bài toán có thể áp dụng được phương pháp này
- Bài toán nói đến sự thay đổi của hiệu điện thế U truyền tải và công suất tại nơi tiêu thụ
P’
- Tuy nhiên ta không thể bỏ qua đối tượng quan trọng nhất của bài toán này là công suất
hao phí P=
22
22
cos cos
P P R
R
UU
- Điều kiện bài toán là công suất nguồn phát không đổi (P=const)
=> Ta được 4 đổi tượng của bài toán, sẽ được biểu diễn trên một bảng gồm 4 cột, số dòng
sẽ tương ứng với số lượng tình huống thay đổi trong bài toán.
Nhà
máy
phát
điện
Trạm tăng áp
(MBA lý
tưởng)
- Công suất P
Trạm hạ
áp
- Công
suất P’
Nơi tiêu
thụ
- Công
suất P’
U, I, P
P ~ 0
P ~ 0
SKKN - KỸ THUẬT 4 CỘT CHO BÀI TOÁN TRUYỀN TẢI ĐIỆN NĂNG ĐI XA KHI P = const
Trang 5
3.2.2. Các bài toán minh họa
Bài 1. Điện năng từ một trạm phát điện được đưa đến một khu tái định cư bằng
đường dây truyền tải một pha. Cho biết, nếu điện áp tại đầu truyền đi tăng từ U lên 2U
thì số hộ dân được trạm cung cấp đủ điện năng từ 120 lên 144. Cho rằng chí tính hao phí
trên đường dây, công suất tiêu thụ của các hộ dân như nhau, công suất của trạm phát
không đổi và hệ số công suất trong các trường hợp đều bằng nhau. Nếu điện áp truyền đi
là 4U thì trạm phát này cung cấp điện năng đủ cho
A. 168 hộ dân B. 150 hộ dân
C. 504 hộ dân D. 192 hộ dân
CÁCH GIẢI THÔNG THƯỜNG
CÁCH GIẢI KHI DÙNG KỸ THUẬT 4 CỘT
Với phương pháp này, ta cần chuẩn hóa một số đại lượng như sau:
- Công suất toàn phần P tương ứng với tổng số hộ dân được cung cấp đủ điện theo lý
thuyết
