1.Електроенергію від електростанції потужністю 62 кВт передають за допомогою лінії з опором 5 Ом. Визначте втрати напруги і потужності в лінійних проводах та коефіцієнт корисної дії передачі енергії у разі, коли передача здійснюється за напруги на електростанції: 1) 620 В; 2) 6200 В.
Розв’язання.
Втрату напруги в лінії можна визначити за формулою: Uвтрат = IR , де I – сила струму в лінії (I = ); R – опір лінії Uвтрат = .Втрата потужності в лінії Pвтрат =I2R.
Коефіцієнт корисної дії лінії η можна визначити як відношення корисної потужності (повної потужності без втрат потужності в лінії) до повної потужності: .
Задача розв’язана у загальному вигляді. Тепер проаналізуємо результати розв’язку для напруг 620 і 6200 В.
1)U1втрат= = 500 В; I1 = .
P1втрат = (100)2ּ5 = 50 000 (Вт) = 50 кВт; .
2) U2втрат = = 50 В; I2 = .
P2втрат = (10)2ּ5 = 500 (Вт) = 0,5 кВт; .
Порівняння одержаних результатів дає змогу дійти таких висновків:
1). підвищення напруги в лінії у 10 разів у стільки ж разів зменшує втрати напруги
2). підвищення напруги в лінії у 10 разів зменшує втрати потужності (й енергії) у 100 разів.
Напрошуються два висновки чидва завдання:
1). передавати електричну енергію за якомога вищих напруг;
2). створити пристрої, які б давали змогу за потреби підвищувати напругу ( у разі подачі енергії від генераторів до лінії передачі ) і знижувати її(у разі подачі від лінії передачі до споживачів).
Такі пристрої були створені, їх назвали трансформаторами.
Задача 2
У скільки разів зміниться сила струму, яка проходить через платинову піч при нагріванні від 20 0C до 1200 0C, якщо температурний коефіціент опору платини α = 3,65.103 k-1, а напруга на затискачах печі залишається незмінною.
Дано:
t =20 0C I1= ; U=IR =
t = 1200 0C I0 = ; U= I0R0
α = 3,65.103k-1 R=R0 (1+α∆T)
U =const =
Відповідь: =0,2.
Модуль 4. Електродинаміка.Частина 2.
Електричний струм в різних середовищах.
Електричний струм у рідинах. Електролітична дисоціація. 2.Електропровідність рідин.
Явище електролізу. Закони Фарадея.
Електричний струм в газах і вакуумі. Несамостійний і самостійний розряди в газах.