Từ nơi sản xuất điện đến nơi tiêu thụ cách 5km. Người ta dùng dây dẫn có đường kính 2mm, điện trở suất 1,57.10^-8. Nơi tiêu thụ cần hiệu điện thế 200V và công suất tiêu thụ là 10kW
a. Tính điện trở của dây tải điện.
b. Tính hiệu điện thế hai đầu dây nơi sản xuất điện.
c. Tính độ sụt thế trên đường dây, công suất hao phí trên đường dây và hiệu suất của đường dây.
d. Nếu muốn có hiệu suất 80% thì dây dẫn phải có đường kính tiết diện bằng bao nhiêu? (Giả thiết là các dụng cụ điện lànhững điện trở thuần).

Đáp án:
Giải thích các bước giải:
a. Điện trở của dây dẫn điện ( gồm 2 dây ) là:
\[R = 2\rho \frac{l}{S} = 2.1,{57.10^{ – 8}}.\frac{{5000}}{{\pi \frac{{0,{{002}^2}}}{4}}} \approx 50\Omega \]
b.Hiệu điện thế hai đầu nơi sản xuất là:
\[I = \frac{{P’}}{{U’}} = \frac{{10000}}{{200}} = 50A \Rightarrow U = U’ + I.R = U’ + I.R = 200 + 50.50 = 2700V\]
c. Độ sụt thế trên đường dây dẫn điện:
\[\Delta U = I.R = 50.50 = 2500V\]
d. Coi như công suất truyền tải không đổi ( công suất truyền tải không phải công suất tiêu thụ nhé)
Hiệu suất ban đầu là:
\[H = \frac{{U’}}{U} = \frac{{200}}{{2700}} = 7,4\% \Rightarrow {P_{hp}} = 92,6\% {P_o}\]
Để hiệu suất là 80% thì:
\[H’ = 80\% P \Rightarrow {P_{hp}}’ = 20\% {P_o} \Rightarrow \frac{{{P_{hp}}}}{{{P_{hp}}’}} = \frac{{92,6\% }}{{20\% }} = 4,63\]
Vậy để giảm hao phí đi 4,63 lần thì ta cần tăng tiết điện lên 4,63 lần tức là đường kính của dây dẫn lúc này là:
\[d’ = \sqrt {4,63} d = 2,15.2 = 4,3mm\]
a) Điện trở của 2 dây dẫn tải:
R = 2r = 2ρL/S = 2 × 1,57.10^-8 × 5.10³ / π(2.10-³)² = 12,5 (Ω)
b) Ta có dòng điện trên dây dẫn tải là:
I = P/U = 10.10³ / 200 = 50 (A)
Độ sụp áp trên dây dẫn :
∆U = I × R = 50 × 12,5 = 625 (V)
=> Hiệu điện thế nơi sản xuất điện.
Uphát = U + ∆U = 200 + 625 = 825 (V)