Giải SGK Công nghệ lớp 12 (Cánh diều): Ôn tập chủ đề 1 và chủ đề 2

Van Anh Ngày: 01-08-2024 Lớp 12

406

Lời giải bài tập Công nghệ lớp 12 Ôn tập chủ đề 1 và chủ đề 2 sách Cánh diều hay, ngắn gọn sẽ giúp học sinh dễ dàng trả lời câu hỏi Công nghệ 12 Ôn tập chủ đề 1 và chủ đề 2 từ đó học tốt môn Công nghệ lớp 12.

Giải Công nghệ lớp 12 Ôn tập chủ đề 1 và chủ đề 2

Câu hỏi 1 trang 37 Công nghệ 12: Một nguồn điện xoay chiều một pha có điện áp là 220 V, xác định giá trị hiệu dụng và giá trị biên độ (giá trị lớn nhất) của điện áp này.

Lời giải:

Ta có công thức:

- Điện áp hiệu dụng (U_h): $U_{h} = \frac{U_{m}}{\sqrt{2}}$

- Giá trị biên độ (U_m): $U_{m} = U_{h} . \sqrt{2}$

Thay giá trị U_h = 220 V vào ta được:

$U_{m} = U_{h} . \sqrt{2} = 220. \sqrt{2} \approx 311 V$

Câu hỏi 2 trang 37 Công nghệ 12: Biểu diễn biểu thức dòng điện hình sin theo góc pha, biết giá trị hiệu dụng của dòng diện là 2,5 A, góc pha đầu là π/3 rad và tần số của lưới điện là 50 Hz.

Lời giải:

- Giá trị hiệu dụng của dòng điện là: 2,5 A.

- Góc pha đầu (φ) là: π/3 rad.

- Tần số của lưới điện (f) là 50 Hz.

i(t) = 2,5 A . sin(2π . 50 Hz . t + π/3 rad)

Câu hỏi 3 trang 37 Công nghệ 12: Vẽ tam giác biểu diễn các quan hệ zt, R, X và góc ( $φ$ ) của tải

Lời giải:

Trong tam giác cần vẽ có: phần thực của tổng trở kháng Z là R và phần ảo của nó là X. Đoạn thẳng từ gốc tọa độ đến điểm (R, X) đại diện cho trở kháng Z của tải.

Câu hỏi 3 trang 37 Công nghệ 12

Câu hỏi 4 trang 37 Công nghệ 12: Nguồn điện ba pha đối xứng có đảm bảo mạch điện ba pha đối xứng không? Điều kiện để mạch điện ba pha đối xứng là gì?

Lời giải:

Điều kiện để mạch điện ba pha là đối xứng bao gồm:

- Điện áp giữa các dây pha phải có cùng giá trị hiệu dụng và cách nhau 120 độ điện.

- Dòng điện trong ba dây pha phải có cùng giá trị hiệu dụng và pha với nhau 120 độ điện.

Câu hỏi 5 trang 37 Công nghệ 12: Nguồn điện ba pha 380/220 V, tải điện ba pha đối xứng, nếu tải điện của từng pha có điện áp định mức là 220 V thì tải điện ba pha phải nối hình gì?

Lời giải:

- Nếu nguồn điện ba pha có điện áp 380/220 V và tải điện của từng pha cần điện áp định mức là 220 V, để đảm bảo mạch điện ba pha đối xứng, chúng ta cần nối tải điện ba pha theo hình sao (star connection), còn được gọi là nối ngôi sao (delta-star connection).

- Trong kết nối hình sao, điện áp giữa mỗi pha của tải và điểm trung tâm của hình sao (điểm nối của các pha) sẽ là 220 V, đồng thời cung cấp điện áp 380 V giữa các pha của tải. Điều này đảm bảo rằng cả ba pha của tải đều nhận được điện áp 220 V và tạo ra một mạch điện ba pha đối xứng.

Vậy, để tải điện ba pha đối xứng, tải điện ba pha cần được nối theo hình sao.

Câu hỏi 6 trang 37 Công nghệ 12: Tải điện ba pha đối xứng nối hình tam giác có điện áp trên tái diện là 380 V, dòng điện chạy qua tải điện là 5A. Xác định Ud, Id, Up, và Ip

Lời giải:

* Điện áp pha (Up):

Trong mạch điện ba pha đối xứng nối hình tam giác, điện áp pha (Up) có giá trị bằng điện áp trên tải điện (Ud). Do đó:

Up = Ud = 380 V

* Dòng điện pha (Ip):

Trong mạch điện ba pha đối xứng nối hình tam giác, dòng điện pha (Ip) có giá trị bằng dòng điện chạy qua tải điện (Id). Do đó:

Ip = Id = 5 A

Câu hỏi 7 trang 37 Công nghệ 12: Tải điện ba pha đối xứng nổi hình sao có điện áp trên tài điện là 220 V, dòng điện chạy qua tải điện là 10 A. Xác định Ud, Id, Up, và Ip.

Lời giải:

* Điện áp pha (Up):

Trong mạch điện ba pha đối xứng nối hình sao, điện áp pha (Up) có giá trị bằng √3 lần điện áp trên tải điện (Ud). Do đó:

$U_{p} = \sqrt{3} . U_{d} = \sqrt{3} .220 V \approx 381 V$

* Dòng điện pha (Ip):

Trong mạch điện ba pha đối xứng nối hình sao, dòng điện pha (Ip) có giá trị bằng dòng điện chạy qua tải điện (Id) chia cho $\sqrt{3}$ . Do đó:

$I_{p} = \frac{I_{d}}{\sqrt{3}} = \frac{10 A}{\sqrt{3}} \approx 5, 77 V$

Câu hỏi 8 trang 37 Công nghệ 12: Động cơ điện xoay chiều ba pha có kí hiệu Y/∆ - 380/220 V, 10,16/17,6 A. Hãy giải thích kí hiệu và các thông số trên. Nếu lưới điện có điện áp dây là 220 V thì các pha của động cơ phải nổi hình gì? Dòng điện dây và dòng điện pha khi đó bằng bao nhiêu?

Lời giải:

* Giải thích kí hiệu và các thông số:

- Y/Δ: Biểu thị cách kết nối các cuộn dây của động cơ.

+ Y: Nối hình sao.

+ Δ: Nối hình tam giác.

- 380/220 V: Điện áp định mức của động cơ.

+ 380 V: Điện áp dây khi nối hình tam giác.

+ 220 V: Điện áp dây khi nối hình sao.

- 10,16/17,6 A: Dòng điện định mức của động cơ.

+ 10,16 A: Dòng điện pha khi nối hình tam giác.

+ 17,6 A: Dòng điện dây khi nối hình tam giác.

* Giải thích:

- Nối hình sao (Y): Khi nối hình sao, điện áp giữa hai dây nguồn bằng điện áp định mức (380 V), và điện áp giữa hai đầu mỗi cuộn dây bằng 220 V. Dòng điện dây bằng $\sqrt{3}$ lần dòng điện pha ( $I_{d} = \sqrt{3} . I_{p}$ ).

- Nối hình tam giác (Δ): Khi nối hình tam giác, điện áp giữa hai dây nguồn bằng $\sqrt{3}$ lần điện áp định mức (380 V), và điện áp giữa hai đầu mỗi cuộn dây bằng điện áp định mức (220 V). Dòng điện dây bằng dòng điện pha (Id = Ip).

* Nếu lưới điện có điện áp dây là 220 V:

- Cần nối động cơ hình sao (Y) để phù hợp với điện áp nguồn.

- Dòng điện dây (Id) sẽ bằng dòng điện định mức khi nối hình sao (Id = 17,6 A).

- Dòng điện pha (Ip) sẽ bằng dòng điện dây chia cho $\sqrt{3}$

(Ip = Id / $\sqrt{3}$ ≈ 10,3 A).

Câu hỏi 9 trang 37 Công nghệ 12: Mạng điện trong khu dân cư vào nhà em là lưới điện phân phối hay lưới điện truyền tải? Vì sao?

Lời giải:

- Mạng điện trong khu dân cư nơi em sinh sống thuộc lưới điện phân phối.

- Giải thích:

+ Lưới điện phân phối thường có điện áp thấp hơn lưới điện truyền tải, phù hợp với nhu cầu sử dụng điện của các hộ gia đình và doanh nghiệp nhỏ trong khu dân cư. Điện áp lưới điện phân phối thường dao động từ 0,4 kV đến 35 kV. Lưới điện truyền tải có điện áp cao hơn, thường từ 110 kV đến 500 kV, để truyền tải điện năng đi xa.

+ Lưới điện phân phối có nhiệm vụ phân phối điện năng từ các trạm biến áp trung thế đến các hộ gia đình và doanh nghiệp nhỏ trong khu dân cư. Lưới điện truyền tải có nhiệm vụ truyền tải điện năng từ các nhà máy điện đến các trạm biến áp trung thế.

+ Lưới điện phân phối có cấu trúc dạng mạng nhánh, với nhiều nhánh rẽ nhánh để cung cấp điện đến từng hộ gia đình và doanh nghiệp. Lưới điện truyền tải có cấu trúc dạng vòng hoặc nhánh, với các đường dây điện được kết nối với nhau để đảm bảo an toàn và tin cậy.

Câu hỏi 10 trang 37 Công nghệ 12: So sánh ưu điểm và hạn chế của nhà máy thuỷ điện và nhà máy nhiệt điện.

Lời giải:

So sánh ưu điểm và hạn chế của nhà máy thuỷ điện và nhà máy nhiệt điện:

So sánh

Nhà máy thủy điện

Nhà máy nhiệt điện

Ưu điểm

- Nguồn năng lượng tái tạo: Sử dụng nguồn nước chảy tự nhiên, không cạn kiệt, thân thiện với môi trường.

- Chi phí vận hành thấp: Sau khi xây dựng xong, chi phí vận hành nhà máy thủy điện tương đối thấp, chủ yếu là chi phí bảo dưỡng.

- Tuổi thọ cao: Nhà máy thủy điện có thể hoạt động trong thời gian dài, lên đến 50-100 năm.

- Đa chức năng: Ngoài sản xuất điện, nhà máy thủy điện còn có thể phục vụ cho các mục đích khác như tưới tiêu, chống lũ, giao thông thủy lợi, du lịch, v.v.

- Điều tiết tần số: Nhà máy thủy điện có thể đóng góp vào việc điều tiết tần số và điện áp của hệ thống điện.

- Công suất ổn định: Nhà máy nhiệt điện có thể hoạt động liên tục, không phụ thuộc vào điều kiện thời tiết, đảm bảo cung cấp điện năng ổn định.

- Vị trí linh hoạt: Nhà máy nhiệt điện có thể được xây dựng ở bất kỳ nơi nào có nguồn nhiên liệu, không phụ thuộc vào địa hình.

- Dễ dàng điều khiển: Công suất của nhà máy nhiệt điện có thể dễ dàng điều chỉnh để đáp ứng nhu cầu tiêu thụ điện.

- Chi phí xây dựng thấp hơn: So với nhà máy thủy điện lớn, nhà máy nhiệt điện có thể có chi phí xây dựng thấp hơn.

Hạn chế

- Chi phí xây dựng cao: Chi phí xây dựng nhà máy thủy điện thường cao, đặc biệt là đối với các dự án lớn.

- Tác động môi trường: Việc xây dựng đập thủy điện có thể ảnh hưởng đến hệ sinh thái tự nhiên, di dời dân cư và gây ra lũ lụt.

- Tùy thuộc vào nguồn nước: Nhà máy thủy điện phụ thuộc vào nguồn nước chảy tự nhiên, do đó công suất có thể thay đổi theo mùa và điều kiện thời tiết.

- Vị trí xây dựng: Việc xây dựng nhà máy thủy điện chỉ phù hợp với những nơi có địa hình thích hợp, có nguồn nước dồi dào.

- Gây ô nhiễm môi trường: Nhà máy nhiệt điện sử dụng nhiên liệu hóa thạch như than đá, dầu mỏ, khí đốt để sản xuất điện, gây ra khí thải CO2, SO2, NOx, bụi mịn, v.v., ảnh hưởng đến chất lượng không khí và biến đổi khí hậu.

- Chi phí nhiên liệu cao: Chi phí nhiên liệu cho nhà máy nhiệt điện có thể biến động theo thời gian, ảnh hưởng đến giá thành điện năng.

- Nguy cơ tai nạn: Việc khai thác và vận chuyển nhiên liệu, cũng như hoạt động của nhà máy nhiệt điện có thể tiềm ẩn nguy cơ tai nạn, gây ảnh hưởng đến môi trường và con người.

- Tạo ra chất thải rắn: Quá trình sản xuất điện tại nhà máy nhiệt điện có thể tạo ra chất thải rắn như tro bụi, xỉ than, cần được xử lý đúng cách để tránh gây ô nhiễm môi trường.

Câu hỏi 11 trang 37 Công nghệ 12: Nguồn điện cấp cho phân xưởng sản xuất quy mô nhỏ khi nào được lấy trực tiếp từ đường dây hạ thế của khu vực, khi nào được cấp bằng một máy biến áp riêng từ lưới điện phân phối 22 (35) kV?

Lời giải:

Quyết định lấy nguồn điện trực tiếp từ đường dây hạ thế của khu vực hay từ máy biến áp riêng phụ thuộc vào nhiều yếu tố như quy mô sản xuất, yêu cầu về chất lượng điện năng, tiện ích và chi phí.

- Nếu phân xưởng sản xuất quy mô nhỏ và nhu cầu về điện năng không quá lớn, việc lấy nguồn điện trực tiếp từ đường dây hạ thế của khu vực có thể là lựa chọn phù hợp, vì điều này giúp giảm chi phí đầu tư và vận hành máy biến áp riêng.

- Trong một số trường hợp, sản xuất yêu cầu chất lượng điện năng ổn định và không bị ảnh hưởng bởi các sự cố trong hệ thống điện. Trong trường hợp này, việc sử dụng máy biến áp riêng từ lưới điện phân phối 22 (35) kV có thể cung cấp điện năng ổn định và có chất lượng hơn.

- Nếu phân xưởng cần một loạt các tiện ích và dịch vụ điện năng như phục vụ các thiết bị đặc biệt, hệ thống điều khiển tự động, máy móc cần sử dụng công suất lớn, việc sử dụng máy biến áp riêng có thể cung cấp linh hoạt và đáp ứng tốt hơn các yêu cầu này.

- Việc sử dụng máy biến áp riêng thường đòi hỏi chi phí đầu tư ban đầu lớn hơn so với việc lấy nguồn điện trực tiếp từ đường dây hạ thế của khu vực. Tuy nhiên, nó có thể tiết kiệm chi phí vận hành và bảo trì trong dài hạn.

Câu hỏi 12 trang 37 Công nghệ 12: Nêu các đặc điểm nhận biết tủ điện phân phối tổng và tủ điện phân phối nhánh.

Lời giải:

Các đặc điểm nhận biết tủ điện phân phối tổng và tủ điện phân phối nhánh

Đặc điểm	Tủ Điện Phân Phối Tổng	Tủ Điện Phân Phối Nhánh
Vị trí trong hệ thống	Tủ điện phân phối tổng thường được đặt ở vị trí gần đường cấp điện chính và phân phối điện đến các tủ phân phối nhánh. Nó là nơi chính của hệ thống điện trong một công trình.	Tủ điện phân phối nhánh được đặt ở các vị trí phân phối điện từ tủ phân phối tổng đến các thiết bị tiêu dùng cụ thể hoặc các khu vực cụ thể trong công trình.
Kích thước	Tủ phân phối tổng thường có kích thước lớn hơn so với tủ phân phối nhánh để chứa các thiết bị bảo vệ, điều khiển và phân phối điện cho toàn bộ hệ thống.	Tủ điện phân phối nhánh thường có kích thước nhỏ hơn và có thể được đặt gần các thiết bị tiêu dùng.
Bảng điều khiển chính	Tủ điện phân phối tổng thường có một bảng điều khiển chính để điều khiển toàn bộ hệ thống điện, bao gồm các thiết bị bảo vệ chính, công tắc chính và bộ đo.	Thường chỉ chứa một bảng điều khiển đơn giản để điều khiển các thiết bị điện tại khu vực đó.
Các cổng kết nối	Thường có nhiều cổng kết nối đến các tủ phân phối nhánh và các thiết bị tiêu dùng khác trong hệ thống.	Thường chỉ có một hoặc một số cổng kết nối đến các thiết bị tiêu dùng cụ thể hoặc các khu vực cụ thể.
Chức năng chính	Tủ điện phân phối tổng chịu trách nhiệm phân phối điện từ nguồn cấp chính đến các tủ phân phối nhánh và các thiết bị tiêu dùng khác trong hệ thống.	Tủ điện phân phối nhánh chịu trách nhiệm phân phối điện từ tủ phân phối tổng đến các thiết bị tiêu dùng cụ thể hoặc các khu vực cụ thể trong hệ thống.

Câu hỏi 13 trang 37 Công nghệ 12: Nêu các đặc điểm nhận biết tủ điện động lực và tủ điện chiếu sáng.

Lời giải:

Đặc điểm nhận biết tủ điện động lực và tủ điện chiếu sáng:

* Tủ Điện Động Lực:

- Dành cho các thiết bị điện động lực: Tủ điện động lực được thiết kế để điều khiển và bảo vệ các thiết bị điện động lực như động cơ điện, bơm, quạt, máy nén và các thiết bị tương tự.

- Thiết kế bảng điều khiển phức tạp: Bảng điều khiển của tủ điện động lực thường phức tạp hơn, bao gồm nhiều thiết bị điều khiển như contactor, relay nhiệt, bảo vệ quá dòng, bảo vệ quá tải, bảo vệ quá nhiệt, và các thiết bị điều khiển khác.

- Có khả năng khởi động và dừng động cơ: Tủ điện động lực thường có các nút nhấn hoặc công tắc để khởi động và dừng các thiết bị điện động lực.

- Thường được đặt gần các thiết bị điện động lực: Tủ điện động lực thường được đặt gần các thiết bị điện động lực để dễ dàng kiểm soát và vận hành.

* Tủ Điện Chiếu Sáng:

- Dành cho các thiết bị chiếu sáng: Tủ điện chiếu sáng được thiết kế để điều khiển và phân phối điện cho các thiết bị chiếu sáng như đèn, bóng đèn, dải đèn LED và các thiết bị chiếu sáng khác.

- Thiết kế bảng điều khiển đơn giản: Bảng điều khiển của tủ điện chiếu sáng thường đơn giản hơn so với tủ điện động lực, thường chỉ bao gồm công tắc hoặc relay để kiểm soát các thiết bị chiếu sáng.

- Không có khả năng khởi động và dừng động cơ: Tủ điện chiếu sáng không cần có các nút nhấn hoặc công tắc để khởi động và dừng động cơ, vì chúng thường chỉ điều khiển các thiết bị chiếu sáng.

- Thường được đặt ở các điểm chiếu sáng: Tủ điện chiếu sáng thường được đặt ở các điểm chiếu sáng trong công trình, như trên tường hoặc trần, để dễ dàng tiếp cận và kiểm soát hệ thống chiếu sáng.

Câu hỏi 14 trang 37 Công nghệ 12: Nêu một số ví dụ về sử dụng điện năng trong sản xuất ở địa phương mà em biết.

Lời giải:

Một số ví dụ về sử dụng điện năng trong sản xuất:

- Xưởng sản xuất gỗ

- Nhà máy sản xuất thức ăn chăn nuôi

- Nhà máy sản xuất kim loại

- Nhà máy sản xuất dược phẩm

- Nhà máy sản xuất giày dép

Câu hỏi 15 trang 37 Công nghệ 12: Trạm biến áp của mạng điện sản xuất quy mô nhỏ và của mạng điện hạ áp dùng trong sinh hoạt có điểm gì giống nhau và khác nhau (cấu trúc, thông số,...)?

Lời giải:

So sánh	Mạng điện sản xuất quy mô nhỏ	Mạng điện hạ áp dùng trong sinh hoạt
Giống nhau: - Có chức năng cung cấp điện năng từ nguồn điện (như mạng điện sản xuất hoặc mạng điện phân phối) đến người sử dụng cuối cùng. -Thường bao gồm các thành phần như máy biến áp, công tắc, bảng điều khiển, thiết bị bảo vệ và kiểm soát. - Đều sử dụng biến áp để điều chỉnh điện áp từ mức cấp vào đến mức cấp ra phù hợp với yêu cầu sử dụng. - Đều được trang bị các thiết bị bảo vệ và kiểm soát như bảo vệ quá dòng, bảo vệ quá áp, bảo vệ quá tải và các thiết bị điều khiển tự động.
Khác nhau
Cấp điện năng cho mục đích khác nhau	cung cấp điện cho các thiết bị và hệ thống sản xuất công nghiệp	cung cấp điện cho các hộ gia đình, văn phòng, cơ sở thương mại và các tòa nhà.
Công suất và điện áp	Công suất lớn, điện áp cao	Công suất nhỏ, điện áp thấp
Phạm vi vận hành	Hoạt động trong môi trường công nghiệp	Hoạt động trong môi trường dân cư
Yêu cầu kỹ thuật	Tuân thủ các yêu cầu kỹ thuật và an toàn nghiêm ngặt	Đòi hỏi yêu cầu kỹ thuật và an toàn không caoc