Разница между потерями энергии при высоком напряжении и высоком токе

При чтении информации о передаче энергии одним очень распространенным утверждением является то, что мощность передается при высоком напряжении, чтобы свести к минимуму потери в виде тепла.

Что меня смущает, так это управляющее уравнение. не ЧАС "=" В 2 т / р и час "=" я 2 р т по существу те же уравнения с общей формой В "=" я р ?

Не будет ли разность потенциалов 22000   В , с сопротивлением 1   к Ом , произвести 22 ток в амперах с рассеиванием тепла так же, как если бы я использовал более высокий ток при меньшем напряжении? Спасибо.

я "=" п в Увеличьте напряжение, уменьшите ток для той же мощности, ток вызывает потери тепла.

Ответы (3)

Допустим, мощность, производимая передающей компанией, составляет 50 гигаватт (на самом деле мы можем взять любое значение). Что происходит, так это то, что они преобразуют это в очень высокое напряжение. Когда вы используете резистор 1 кОм, потребляемый ток должен составлять 22 ампера, но необходимо учитывать генерируемую мощность (50 кВт)! Вы не можете иметь источник питания мощностью 10 Вт и ожидать, что он обеспечит 10 Вольт при 2 А, если вы используете резистор 5 Ом. Он преобразуется в высокое напряжение, поэтому потребляемый ток меньше, а потеря мощности происходит за счет потери тепла.

Линии электропередачи обладают сопротивлением, которое зависит от расстояния, на которое передается энергия, а также от толщины и проводимости используемого провода. Мы можем минимизировать это сопротивление только до такой степени, что становится невыгодно или иным образом нецелесообразно делать провода толще.
Для любого заданного тока через конкретную линию возникают потери мощности из-за рассеяния тепла на сопротивлении этой линии. При увеличении напряжения в линии требуемый ток для любого заданного уровня мощности (P=EI) уменьшается, что снижает потери мощности. Вы правы в том, что разность потенциалов 22000 В при сопротивлении 1 кОм даст ток 22 ампера, но вы не можете получить такой ток при более низком напряжении. Это потребовало бы более низкого сопротивления, чтобы произвести такое же количество рассеивания тепла.

потери в силовой линии равны (ток)^2 х (сопротивление). все линии электропередачи рассчитаны на минимизацию потерь за счет минимизации тока, что требует максимизации напряжения.

Однако предел высокого напряжения определяется емкостными потерями при соединении с землей и эффектами коронного разряда, оба из которых ухудшаются с увеличением напряжения.

минимизация обоих механизмов потерь дает практический оптимум напряжения где-то около 225 кэВ для линий электропередачи на большие расстояния.