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根据P=UI,输电网为了减少传输损耗都是采用高压或者超高压传输的,但是我们知道输电线的电阻是不变的,理论上电压增大电阻不变,电流肯定增大,根据P=I^2R,这样不是增大了线路的电能损耗么? 第1页

  

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其实从数学上看是很简单的。

变压器初级的阻抗变换到次级, 变化的规律是平方的倒数。

另外, 根据 KCL/KVL, 线路上损失的电压降相对供电电压的比例越小, 损失也就越小。这是一个一块钱一次的一元一次方程就能理解的。 或者一元一次不等式。





从上面的这个图中, 也能看到随着变比的提升, 初级损失在线路等效内阻上的功率越来越小



变压器的简单仿真


       Version 4 SHEET 1 880 680 WIRE -96 112 -96 80 WIRE -96 112 -144 112 WIRE -64 112 -96 112 WIRE 32 112 32 80 WIRE 32 112 16 112 WIRE 112 112 32 112 WIRE 256 112 208 112 WIRE 368 112 368 96 WIRE 368 112 336 112 WIRE -144 144 -144 112 WIRE 112 144 112 112 WIRE 208 144 208 112 WIRE 368 144 368 112 WIRE -144 272 -144 224 WIRE 112 272 112 224 WIRE 112 272 -144 272 WIRE 208 272 208 224 WIRE 208 272 112 272 WIRE 368 272 368 224 WIRE 368 272 208 272 WIRE 112 288 112 272 FLAG 112 288 0 FLAG -96 80 La FLAG 32 80 Lb FLAG 368 96 TPload SYMBOL ind2 96 128 R0 WINDOW 3 -75 87 Left 2 SYMATTR InstName L1 SYMATTR Value {x*x} SYMATTR Type ind SYMBOL ind2 192 128 R0 SYMATTR InstName L2 SYMATTR Value 1 SYMATTR Type ind SYMBOL res 352 128 R0 SYMATTR InstName R1 SYMATTR Value 1 SYMBOL res -80 128 R270 WINDOW 0 32 56 VTop 2 WINDOW 3 0 56 VBottom 2 SYMATTR InstName R2 SYMATTR Value 1 SYMBOL voltage -144 128 R0 WINDOW 3 -17 178 Left 2 WINDOW 123 24 124 Left 2 WINDOW 39 0 0 Left 0 SYMATTR InstName V1 SYMATTR Value SINE(0 {311*x} 50) SYMATTR Value2 AC 1 SYMBOL res 352 96 R90 WINDOW 0 0 56 VBottom 2 WINDOW 3 32 56 VTop 2 SYMATTR InstName R3 SYMATTR Value 0.1 TEXT 152 304 Left 2 !K L1 L2 1 TEXT 136 56 Left 2 !.param x = 2 TEXT -226 22 Left 2 !.tran 0 0.6 0.5 1e-5 TEXT 32 0 Left 2 !.step oct param x 2 32768  1     


【未完待续】


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输电线的目标是“输送电能”,改良目标是降低输送过程中损耗的电功率。


为了输送电功率P,需要的电流I就等于P/U——换句话说,为了在220v线路上输送2200瓦功率,电流就必须达到10A;如果电压达到了2200v,那么输送2200瓦功率电流只需1A。

这是第一个场景。


第二个场景,不考虑电源功率,电阻不变,只把加于其上的电压提高10倍,那么电流必然随之增大10倍——换句话说,功率输送提高了100倍。


你混淆了两个不同场景,这才弄的牛头不对马嘴。


事实上,“输电网”谈论的是这个问题:假设用电器电阻是220欧,电线电阻为1欧;问需要多高电压才能让用电器发热功率达到220瓦?电线发热功率多少?

——很简单,221V,此时电流1A。很容易算出,此时导线上损失的电功率是1瓦。

那么,如果用电器电阻是22000欧,电线电阻仍然是1欧;问需要多高电压才能让用电器发热功率达到220瓦?电线发热功率多少?

——仍然很简单,此时需要电流为0.1A,功率220瓦,则电压等于2210V。那么此时导线上损失的电功率就是0.1X0.1X1=0.01瓦。


两者对比,为了输送同样的功率,提高输电电压的同时也必须提高用电器的电阻,最终功率不变,电流降低——于是导线上损失的电功率降低。


谈论问题一定要搞明白场景、要深刻理解公式的含义;要针对面对的场景选用相应公式,不能随便晕套。不然知道的越多错的越离谱。


user avatar   mai-cui-ya-96 网友的相关建议: 
      

这画个中学的电路图就明白的事儿吧。

电源输入一个交流电,然后升压,然后降压,再接一个用电器。问,当用电器功率恒定时,中间那一段(升压后、降压前)的能耗,和电压呈什么关系……

因为P=UI,又U1I1=U2I2,所以在U1I1不变时,U2升高,I1降低,又P=I^2R,R不变,I减小,则P减小




  

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