Đề bài
Dòng điện được dẫn từ một nguồn điện đến một gia đình theo một đường dây dẫn điện bằng đồng có chiều dài tổng cộng l = 200m. Điện trở suất của đồng \(\rho = 1,{7.10^{ - 8}}\,\Omega m\). Cho rằng gia đình này chỉ sử dụng các thiết bị điện tỏa nhiệt có công suất tổng cộng là \(P = 3280\,{\rm{W}}\). Hiệu điện thế ở cuối đường dây khi dẫn vào gia đình là U = 205V.
Tiết diện dây dẫn được chọn sao cho cường độ dòng điện qua mỗi mm2 dây dẫn không quá 5A. Hỏi nên chọn dây dẫn có tiết diện nào sau đây: 2mm2, 2,5 mm2, 3 mm2 hay 4 mm2? Khi đó, điện trở tổng cộng của dây dẫn, công suất tỏa nhiệt của dây dẫn và hiệu điện thế tại nguồn ở đầu đường dây dẫn là bao nhiêu?
Lời giải chi tiết
Cường độ dòng điện chạy qua dây dẫn: \(I = {P \over U} = {{3280} \over {205}} = 16A\)
Vì \({l \over S} \le 5 \to S \ge {l \over 5} \to S \ge 3,2\,\,\left( {m{m^2}} \right)\)
Vậy nên chọn dây có tiết diện S = 4mm2.
Điện trở tổng cộng của dây dẫn là: \(R = \rho {l \over S} = 1,{7.10^{ - 8}}.{{200} \over {{{4.10}^{ - 6}}}} = 0,85\,\left( \Omega \right)\)
Công suất tỏa nhiệt trên dây dẫn: \(P = {I^2}R = {16^2}.0,85 = 217,6W\)
Hiệu điện thế đặt trên dây dẫn: \({U_d} = I.R = 16.0,85 = 13,6V\)
Hiệu điện thế đặt tại nguồn: \(U' = U + {U_d} = 13,6 + 205 = 218,6V\)
soanvan.me