為什麼用高壓輸電可以減少能源損耗

2022-03-11 17:35:01 字數 6064 閱讀 9000

1樓:匿名使用者

設我要輸送100kw的電能;

如果輸送電壓為1000v,電線電阻為1歐姆;那麼線路中電流是:100kw/1000v=100a;線路損耗 p=i*i*r=10kw

如果輸送電壓為10000v;電線電阻為1歐姆,那麼線路zho能夠的電流為100kw/10000v=10a;損耗10*10*1=100w。由此可以看出在輸送功率一定的前提下,損耗功率與電壓的平方成反比,電壓提高10倍,功率降低到原來的1%。

2樓:匿名使用者

我知道你的疑惑了,

這裡不適合u= ir這個歐姆定律了

只有在純電阻電路才適用(所有的電能都被轉化成熱能)。

也就是說只有在在純電阻電路中u才等於ir。(或者,i=u/r,r=u/i)在其它的電路中,很多的電能被轉化成動能(電動機),或者是聲光(電視機之類的)。此時歐姆定律也就不成立了……

我們的輸電線最後是要負擔各種各樣的電器和裝置的,整個迴路裡的電流和電壓以及電阻的關係不適用歐姆定律。

3樓:匿名使用者

其實輸電的時候的損失不僅僅是電阻的問題,還考慮到容抗的問題,就是考慮到電容器,這裡不討論。

那麼,對於發電廠發出的電,其功率是由使用者決定的,因為在變壓器的輸入和輸出端的功率相同。那麼,由i=u/r的式子就不適用了,因為這個式子沒有考慮功率,在使用者所用電的功率一定時,u和i並不是成正比的。

那麼就考慮到功率不變的情況下,電壓和電流成反比,使用p=ui的式子。當發電廠發出一定功率的電,隨著升壓器把電壓升高,電流隨之降低,電路上耗損的電壓就大大減小了。

另外可以想到,當晚上開啟一個大功率的用電器時,電燈會變暗,就是因為當u不變時,隨著p的增大,i要變大,電路耗損的電壓變大,導致在燈上的電壓減小了。

4樓:楠楓

r一定,當u越大,i越大,

被除數數增大,除數不便,商增大呀!

為什麼高壓輸電可以減少損耗

5樓:

為什麼要採用高壓輸電呢?這要從輸電線路上損耗的電功率談起,當電流通過導線時,就會有一部分電能變為熱能而損耗掉了。我國目前普遍採用的三相三線制交流輸電線路上損耗的電功率為

p耗=3i2r

式中的r為每一條輸電線的電阻,i為輸電線中的電流。

輸電線截面積s一定時,輸電電壓u愈高,損耗的電功率p耗就愈小;如果允許損耗的電功率p耗一定時(一般不得超過輸送功率的10%),電壓愈高,輸電導線的截面積就愈小,這可大大節省輸電導線所用的材料。

從減少輸電線路上的電功率損耗和節省輸電導線所用材料兩個方面來說,遠距離輸送電能要採用高電壓或超高電壓。

但也不能盲目提高輸電電壓,同為輸電電壓愈高,輸電架空線的建設,對所用各種材料的要求愈嚴格,線路的造價就愈高。所以,要從具體的實際情況出發,做到輸電線路既能減少功率損耗,又能節約建設投資。

高壓輸電能減少電功率的損耗,但從發電方面來看,發電機不能產生220千伏那樣的高電壓,因為發電機要產生那麼高的電壓,從它的用材,結構以及安全執行生產等方面都有幾乎無法克服的困難。從用電方面看,絕大多數的用電裝置也不能在高電壓下執行。這就決定了從發電、輸電到用電要用到一系列電力變壓器來升高或降低電壓。

大型水力發電站的輸電過程如圖7-8所示,從發電站發出的交流電首先由變電所1中的輸電變壓器把電壓升到220千伏,然後輸送到遠處的中心變電所2,在那裡輸電變壓器把電壓降為10千伏,送到下屬各變電所,在變電所3由輸電變壓器再把電壓降為35千伏。然後輸送給下一級變電所4,變電所4又用輸電變壓器把電壓降為10千伏,再送至各使用者的變電所5,最後將電壓變為380伏/220伏,供給用電裝置使用。從大型水力發電站發出的電力,經過輸電線路送到使用者,中間要經過五次變換電壓(一升、四降)。

對於中、小型電站來說,中間變換電壓的次數就少一些,這要根據發電視發出的電壓、輸送線路的遠近等具體情況來確定。

其實說到根本

還是因為輸電的時候

是變壓器在變電

而且 電線上跑的電流 並不等於電線兩端的電壓除以電線的電阻

而是等於末端的功率除以兩端的電壓

所以 電壓越高 電流就越小

···電流小 在電阻上面耗電就少

6樓:

功率p=iu,i為電流,u為電壓.可見在傳輸功率確定的情況下,提高傳輸電壓可以降低電流,而傳輸時損耗的能量主要是由於電線發熱引起,發熱量q=ir*r,r為電線的電阻,所以電流越低,由於發熱損耗的能量越小,因此高壓輸電可以降低消耗

為什麼高壓輸電可以降低線路中的損耗

7樓:匿名使用者

電在輸送過程中主要的損耗在於電線的內阻造成的熱能損耗。損耗功率p=電流的平方乘電阻.又由於輸送過程中總功率保持不變,所以必須加大電壓,保證輸電的電流足夠小,才能使線路的損耗降到最低.

8樓:匿名使用者

p=iu,物理公式可以知道當功率一定時電壓越高,電流就越小,這樣就可以減少在運輸時的損耗。

9樓:匿名使用者

高壓輸電原理可用歐姆定律解釋.及電壓=電流*電阻.或電流=電壓/電阻.

高壓輸電是要達到遠距離輸電的目的.這個輸電的重任就落到金屬導線上.任何金屬都有電阻存在.而電阻與其材質,長度和切面有關.各中材質導電係數不同,長度越長電阻越大,切面越大電阻越小.

為了達到高效率,遠距離,節省成本輸電的目的,就要用毆姆定律及電壓,電流,電阻的關係來科學考慮其輸電導線的成本.(包栝導線粗細,電杆,電線鐵塔,電壓絕緣材料等級等.)高壓輸電最後結果是達到最理想的安全,低耗,節約,遠距離輸電的目的.

任何發電廠發出的電,最高几千伏,要想高效遠距離輸電,就要利用電感應原理提高電壓.變壓器就是個電感器件.它能將電壓變高或變低.一般是:電廠發出的電經變壓器提高電壓-輸電線路-降低電壓(額定用電電壓)-用電負載.

輸電線路中,也有不同的高壓存在,如10kv.25kv.100kv等.有幾級就要用幾級*2臺變壓器.有大型變壓器的地方該地就是變電所(站).

輸電線路為什麼用高壓電就能降低損耗

10樓:乜絹

輸電電壓越大,損耗越小。

是這樣理解的,當輸送功率一定時,p=ui,電壓越高,導線上的電流越小,u不是指輸電電壓,是指導線上的電壓降。

導線損耗功率=i²r,導線電阻不變,導線損耗功率就越小。

用p=ui公式也成立,導線電阻一定,電壓越高,導線上的電流越小導線上的電壓也越小,所以p=ui也越小。

11樓:匿名使用者

1、只有在純電阻電路中,歐姆定律才適用,即在同一電路中,導體中的電流跟導體兩端的電壓成正比,跟導體的電阻阻值成反比,i=u/r。2、用電器的功率p=ui,即用電器兩端電壓與通過用電器電流的乘積。3、如果用電器是電阻的話,可根據歐姆定律,匯出p=u^2/r,p=i^2r。

(注意:i是電阻中的電流,u是電阻兩端的電壓)4、q是指電阻的熱損耗,因為如果用電器是電阻,它所做的功就是產生熱量就有q=u^2/r,q=i^2r。5、在輸電線路中,有p=i(u是輸電線路的電壓,就是對n線的電壓,i是輸電線流過的電流)。

6、在輸電線路上的熱損耗(即線路上產生的熱量)q=i^2r,r是指輸電線的電阻。就有輸電功率p不變情況下,增大輸電電壓u,輸電電流i減小,從而降低了輸電線路的熱損耗q。7、如果把輸電線路看做導體使用歐姆定律i=u/r,u就應該是線路兩端電壓即 u兩端=u開端-u末尾.

12樓:匿名使用者

該公式中電壓並不是輸出的高壓,損耗指的是由於電線的電阻造成的損失,所以電壓是分在電線電阻上的電壓。從電廠輸出的功率在變壓前後是不變的,p=ui,當輸出高壓時,電流減小q=i^2rt,電能損耗減小。你得誤區是吧p=u^2/r的u當成是輸出的高壓了。

13樓:花好月圓

發電機輸出的電壓和電流是一定的,也就是說電路總的功率是一定的,由p=ui得當功率一定時,電壓越大則電流越小。再由q=i²rt得電流越小電路中的損耗q越小,說以要用高壓傳輸,降低損耗。

14樓:匿名使用者

你說的應該有前提,當。。不變時,才有後面的結論,你說的太片面了吧。

15樓:匿名使用者

解:樓主我想你應該這樣理解。高壓輸送線存在著電阻,因此就存在著電壓降(將相當於在導線上損失了一部分電壓)。

實質上我們就相當於求導線的電阻消耗的功率,可以把它看著是一個串聯電路。你上面的公式p=u^2/r 中的u不是導線的電壓,而是輸送的總電壓,實際上輸出的總電壓u出=u-u線。導線的電壓u線=ir線 而電線的電流i是根據輸送功率和輸送電壓計算的。

所以導線的消耗功率q=i^2r線

16樓:匿名使用者

你只要知道現實中提高電壓確實能降低線路損耗就行了。如果一定要知道為什麼,那不要拿你初中學的歐姆定律去套用。如果想知道原理就去看下專業資料,如果想知道計算公式,估計你大學的導師也在學習。

17樓:匿名使用者

成一定關係的三個物理量,在分析任意兩個量之間的關係時,要求第三個量應是定數,否則結果無意義。p=ui中,u越高i越小,前提p應是定數。

例如:p(50)=u(25)x i(2)而p(200)=u(40)x i(5)關係式仍成立,從兩式比較可得出兩個結論:電壓升高電流加大和電壓降低電流減小。

沒有電壓越高電流越小的結論。這肯定是錯誤的,因這兩式中的p不相同,p的變化會影響其它兩數值的變化,結論肯定沒有意義。得出「根據歐姆定律i=u/r,得電壓越高。

有根據公式p=u^2/r得,電壓越高,功率越大,這豈不是自相矛盾」這樣的結論,正是沒有設p為常量。p為定數後,u值確定,i值也就相應確定,i=u/r中的i與u 也應是在此情況下的i與u,也才有意義。

為什麼高壓輸電可以降低消耗?

18樓:匿名使用者

從發電站發出的電能,一般都要通過輸電線路送到各個用電地方。根據輸送電能距離的遠近,採用不同的高電壓。從我國現在的電力情況來看,送電距離在200~300公里時採用220千伏的電壓輸電;在100公里左右時採用110千伏;50公里左右採用35千伏;在15公里~20公里時採用10千伏,有的則用6600伏。

輸電電壓在110千伏以上的線路,稱為超高壓輸電線路。在遠距離送電時,我國還有500千伏的超高壓輸電線路。

為什麼要採用高壓輸電呢?這要從輸電線路上損耗的電功率談起,當電流通過導線時,就會有一部分電能變為熱能而損耗掉了。我國目前普遍採用的三相三線制交流輸電線路上損耗的電功率為

p耗=3i2r

式中的r為每一條輸電線的電阻,i為輸電線中的電流。如果要輸送的電功率為p,輸電線路的線電壓為u,每相負載的功率因數為 則輸電電流還可表示為

假設送電距離為l,所用輸電線的電阻率為ρ,其截面積為s,則r=ρ(l/s)。於是,損耗的電功率可寫成

式中。在輸送的電功率、輸電距離、輸電導線材料

及負載功率因數都一定的情況下,c為一常數。

由上式可以看出,輸電線截面積s一定時,輸電電壓u愈高,損耗的電功率p耗就愈小;如果允許損耗的電功率p耗一定時(一般不得超過輸送功率的10%),電壓愈高,輸電導線的截面積就愈小,這可大大節省輸電導線所用的材料。

從減少輸電線路上的電功率損耗和節省輸電導線所用材料兩個方面來說,遠距離輸送電能要採用高電壓或超高電壓。

但也不能盲目提高輸電電壓,同為輸電電壓愈高,輸電架空線的建設,對所用各種材料的要求愈嚴格,線路的造價就愈高。所以,要從具體的實際情況出發,做到輸電線路既能減少功率損耗,又能節約建設投資。

高壓輸電能減少電功率的損耗,但從發電方面來看,發電機不能產生220千伏那樣的高電壓,因為發電機要產生那麼高的電壓,從它的用材,結構以及安全執行生產等方面都有幾乎無法克服的困難。從用電方面看,絕大多數的用電裝置也不能在高電壓下執行。這就決定了從發電、輸電到用電要用到一系列電力變壓器來升高或降低電壓。

大型水力發電站的輸電過程如圖7-8所示,從發電站發出的交流電首先由變電所1中的輸電變壓器把電壓升到220千伏,然後輸送到遠處的中心變電所2,在那裡輸電變壓器把電壓降為10千伏,送到下屬各變電所,在變電所3由輸電變壓器再把電壓降為35千伏。然後輸送給下一級變電所4,變電所4又用輸電變壓器把電壓降為10千伏,再送至各使用者的變電所5,最後將電壓變為380伏/220伏,供給用電裝置使用。從大型水力發電站發出的電力,經過輸電線路送到使用者,中間要經過五次變換電壓(一升、四降)。

對於中、小型電站來說,中間變換電壓的次數就少一些,這要根據發電視發出的電壓、輸送線路的遠近等具體情況來確定。

《教學參考資料》初中物理第二冊

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