Một máy phát điện có hiệu điện thế hai cực của máy là 6 kV, công suất là 240 kW và điện năng được truyền đến nơi tiêu thụ bằng đường dây có điện trở tổng cộng là 10

Để giải bài toán này, chúng ta cần sử dụng các công thức sau:

a. Công suất hao phí trên đường dây do tác dụng nhiệt của dòng điện được tính bằng công thức:

$$P_{\text{hao phi}} = I^2 \times R$$

Trong đó:

- \(P_{\text{hao phi}}\) là công suất hao phí trên đường dây (kW)

- \(I\) là dòng điện truyền tải (A)

- \(R\) là điện trở tổng cộng của đường dây (Ω)

Đầu tiên, chúng ta cần tính dòng điện truyền tải bằng công thức:

$$I = \frac{P}{V}$$

Với \(P = 240\) kW và \(V = 6\) kV, ta tính được \(I = \frac{240}{6} = 40\) A

Thay vào công thức \(P_{\text{hao phi}} = I^2 \times R\), ta có:

$$P_{\text{hao phi}} = 40^2 \times 10 = 16000$$ kW

Vậy công suất hao phí trên đường dây do tác dụng nhiệt của dòng điện là 16 kW.

b. Hiệu suất của quá trình truyền tải điện được tính bằng công thức:

$$\text{Hiệu suất} = \frac{\text{Công suất đầu ra}}{\text{Công suất đầu vào}} \times 100\%$$

Trong trường hợp này, công suất đầu ra là 240 kW và công suất đầu vào là tổng công suất sản xuất, tức là 240 kW + 16 kW (công suất hao phí trên đường dây). Do đó, ta có:

$$\text{Hiệu suất} = \frac{240}{240 + 16} \times 100\% \approx 93.75\%$$

Vậy hiệu suất của quá trình truyền tải điện là khoảng 93.75%.

c. Để tính công suất hao phí trên đường dây tải điện sau khi đặt máy biến thế, ta cần biết rằng công suất hao phí trên đường dây tỉ lệ nghịch với bình phương số vòng dây của cuộn biến thế, tức là:

$$\frac{P_{\text{hao phi mới}}}{P_{\text{hao phi cũ}}} = \left(\frac{N_{\text{sơ cấp mới}}}{N_{\text{sơ cấp cũ}}\right)^2$$

Trong đó:

- \(P_{\text{hao phi mới}}\) là công suất hao phí trên đường dây sau khi đặt máy biến thế

- \(P_{\text{hao phi cũ}}\) là công suất hao phí trên đường dây trước khi đặt máy biến thế

- \(N_{\text{sơ cấp mới}}\) là số vòng dây của cuộn sơ cấp mới

- \(N_{\text{sơ cấp cũ}}\) là số vòng dây của cuộn sơ cấp cũ

Để tính tỷ lệ tăng (giảm) của công suất hao phí trên đường dây tải điện, ta cần biết số vòng dây của cuộn sơ cấp mới so với số vòng dây của cuộn sơ cấp cũ.