Công thức tính điện năng hao phí và bài tập có lời giải

Kiến thức vật lý lớp 9 rất quan trọng, các em học sinh cần nhớ và nắm vững được công thức tính điện năng hao phí để có thể áp dụng làm nhiều bài tập lớp 10, 11 và 12. Ngoài ra, công thức này cũng giúp các em có thể vận dụng tính toán lượng điện năng hao phí trong gia đình.

>>Xem thêm:

• Công thức tính công suất tỏa nhiệt
• Tổng hợp các loại dây dẫn điện tốt nhất trên thị trường
• Công thức tính công suất hao phí và bài tập có lời giải dễ hiểu
• Công thức tính điện năng tiêu thụ của đoạn mạch và bài tập có lời giải

Điện năng là gì?

Điện năng là biểu thị năng lượng của dòng điện, hoặc nói cách khác nó là công năng do dòng điện sinh ra. Điện năng có vai trò vô cùng quan trọng đối với hoạt động máy móc và thiết bị điện, nó giúp những thiết bị điện hoạt động ổn định, hiệu quả.

Đơn vị đo điện năng là W, hoặc kW

Công thức tính điện năng hao phí

Rất nhiều người có suy nghĩ lượng điện có bao nhiêu thì sẽ được truyền tải đi hết bấy nhiêu. Nhưng điều đó là sai, khi truyền tải điện năng đi xa bằng đường dây dẫn điện thì sẽ có hiện tượng tỏa nhiệt trên đường dây dẫn và dẫn đến tình trạng hao phí một lượng điện năng.

Công suất hao phí điện năng trên đường dây tải điện có tỷ lệ nghich với bình phương hiệu điện thế đặt vào 2 đầu dây dẫn.

Công thức tính điện năng hao phí là:

P_hp = I².R = (P².R)/U²

Trong đó: P_hp là công suất hao phí dòng điện (đơn vị tính W)

                 I là cường độ dòng điện (Đơn vị A)

                 R là điện trở (đơn vị Ω)

                 U là hiệu điện thế (Đơn vị V)

Như vậy để làm giảm lượng điện năng hao phí trong quá trình truyền tải điện thì chúng ta có thể thực hiện theo những cách thức sau đây

• Giảm điện trở R của dây tải điện bằng 2 cách là: tăng tiết diện của dây dẫn hoặc sử dụng những loại dây dẫn điện tốt có điện trở suất nhỏ
• Tăng hiệu điện thế hai đầu dây truyền tải điện năng bằng cách đặt những máy biến thế ở 2 đầu dây dẫn (Đây là cách phổ biến được mọi người áp dụng nhiều nhất nhờ chi phí hợp lý)

Bài tập tính điện năng hao phí có lời giải chi tiết

Bài tập 1: Cùng một công suất điện được truyền tải đi trên cùng 1 dây dẫn. Tính công suất hao phí khi hiệu điện thế truyền tải là 10kV so với khi dùng hiệu điện thế là 50kV?

Lời giải

Áp dụng công thức tính điện năng hao phí ta có:

P_hp = (P².R)/U²

=> Hiệu điện thế truyền tải nhỏ hơn 5 lần nên công suất hao phí lớn hơn 25 lần

Bài tập 2: Đường dây tải điện có chiều dài 100km, truyền đi 1 dòng điện có công suất là 5MW và hiệu điện thế truyền tải là 10kV. Dây dẫn bằng đồng cứ 1km thì có điện trở là 0,3 Ω. Tính công suất hao phí trên đường dây tải điện đó?

Lời giải

Đối 5MW = 5000000W, 10kV = 10000V

Điện trở trên toàn dây dẫn là: 100 x  0,3 = 30 Ω

Công suất hao phí trên đường dây tải điện đó là:

P_hp = (P².R)/U² = (5000000².30)/ 10000² = 7500000 (W)

Đáp số: 7500000W

Bài tập 3: Đường dây tải điện từ nhà máy thủy điện đến nơi tiêu thụ dài 130km. Dây dẫn được làm bằng đồng, cứ 1km có R = 0,4 Ω. Người ta đo được cường độ dòng điện trên dây dẫn là 200A. Tính công suất hao phí trên đường dây tải điện đó?

Lời giải

Điện trở của dây dẫn là: 130.0,4 = 52 Ω

Công suất hao phí trên đường dây tải điện là: P_hp = R.I² = 52 . 200² = 2080000W

Đáp số: 2080000W

Qua bài viết trên chắc hẳn các em học sinh và bậc phụ huynh đã hiểu rõ hơn về điện năng là gì và công thức tính điện năng hao phí. Hy vọng thông tin trên của chúng tôi sẽ giúp các em hiểu, và nhớ công thức được lâu hơn.