Lời giải Câu hỏi trang 83 SGK Vật lí 12 Cánh diều – Bài 4. Đại cương về dòng điện xoay chiều. Gợi ý: Vận dụng mô hình máy phát điện.
Câu hỏi/Đề bài:
Mô hình máy phát điện ở Hình 4.3 hay ở Hình 4.4 có ưu thế hơn khi phát công suất điện lớn? Phân tích một nguyên nhân để chứng minh đánh giá của bạn.
Hướng dẫn:
Vận dụng mô hình máy phát điện
Lời giải:
Mô hình máy phát điện ba pha thường được ưu tiên hơn so với máy phát điện một pha khi phát công suất điện lớn. Các nguyên nhân chính để chứng minh điều này là:
+ Hiệu suất truyền tải năng lượng: Trong hệ thống ba pha, các máy phát điện và các thiết bị tiêu thụ được kết nối theo cấu trúc ba pha, trong đó mỗi pha có cùng một điện áp và chênh lệch 120 độ trong chu kỳ. Điều này cho phép dòng điện được phân phối đều trên các dây dẫn và các thiết bị, giảm thiểu tổn thất năng lượng và tăng hiệu suất truyền tải năng lượng.
+ Giảm kích thước và chi phí của dây dẫn: Với cùng một công suất, hệ thống ba pha có thể sử dụng dây dẫn nhỏ hơn so với hệ thống một pha để vận chuyển dòng điện, vì dòng điện trong hệ thống ba pha sẽ nhỏ hơn do được chia đều trên ba dây dẫn. Điều này giảm chi phí và kích thước của hệ thống dây dẫn.
+ Khả năng hoạt động ổn định hơn: Hệ thống ba pha cung cấp khả năng hoạt động ổn định hơn trong việc chuyển đổi và phân phối năng lượng. Các biến đổi của dòng điện ở mỗi pha là tuần hoàn và tương phản, giúp làm giảm những hiện tượng nhiễu và đảm bảo ổn định trong hệ thống điện.
Như vậy, mặc dù cài đặt ban đầu và chi phí ban đầu có thể cao hơn, hệ thống máy phát điện ba pha thường mang lại hiệu suất và hiệu quả cao hơn khi phát công suất điện lớn so với máy phát điện một pha.