Leistungsverlust im Stromkabel-Widerspruch

Um den Leistungsverlust in Fernstromkabeln zu minimieren, ist es am besten, den Strom zu minimieren und die Spannung zu maximieren. Dies liegt daran, dass die Verlustleistung im Kabel von berechnet wird P = v ICH , was wir auch ausdrücken können als ICH 2 R durch Anwendung des Ohmschen Gesetzes. Aber durch die gleiche Argumentation kann der Leistungsverlust auch ausgedrückt werden als v 2 / R , was deutlich zeigt, dass die Verlustleistung minimiert wird, wenn die Spannung minimiert wird. Wie kann ich den Widerspruch erklären? Warum kann ich nicht verwenden v 2 / R ?

Antworten (1)

Der Leistungsverlust in Kabeln (Joulesche Erwärmung) kann nicht berechnet werden P = v ICH Wo v ist die Spannung zwischen den Leitungen. Die richtige Spannung, die für Leistungsverluste über einige Drahtsegmente verwendet werden soll, ist der Spannungsabfall über diesem Segment, der viel kleiner ist als v und ist durch das Ohmsche Gesetz gegeben (der Draht, der verwendet wird, um Strom über große Entfernungen zu übertragen, besteht normalerweise aus Aluminium):

v D R Ö P = R ICH .

Hier R ist der ohmsche Widerstand des Drahtsegments und ICH fließt Strom durch den Draht.

Jetzt können wir die Formel anwenden

P l Ö S S = v D R Ö P ICH
und wir bekommen
P l Ö S S = R ICH 2 .

Je niedriger also der verwendete Strom ist, desto geringer ist der Leistungsverlust in den Drähten.

Wir könnten diesen Verlust in Begriffen ausdrücken v D R Ö P , aber dies ist in der Ingenieurpraxis nicht üblich.

Die Moral der üblichen Geschichte ist, dass wir zur Minimierung von Verlusten den Strom (oder alternativ den Spannungsabfall) minimieren müssen, und zwar auf die übliche Weise, während die Netto-Sendeleistung beibehalten wird v ICH Zur Hand ist es, die Spannung zwischen den Stromleitungen hochzukurbeln v .

Ich hatte immer Schwierigkeiten, das zu verstehen. Wie kommt es, dass die Spannung hoch ist, aber der Strom niedrig ist? Ich verstehe, dass es an der Energieeinsparung liegt, aber was ist der Grund im Detail? Ich hätte gedacht, dass der Strom nur von der Spannung und dem Widerstand abhängt. Wenn Sie mir also die Spannung über einem Widerstand und den Widerstand mitteilten, würde ich den Strom nach dem Ohmschen Gesetz berechnen. Warum ist das Ohmsche Gesetz in diesem Fall nicht anwendbar?
Das Ohmsche Gesetz gilt für eine Stromleitung, aber nur für den Spannungsabfall entlang einer einzelnen Leitung v D R Ö P , siehe obige Formel. Aber die Spannung v Was in der üblichen Geschichte über Hochspannungsleitungen auftaucht, ist eine unterschiedliche Spannung - es ist die Spannung zwischen verschiedenen Drähten des Bündels. Es gibt keine sinnvolle Möglichkeit, das Ohmsche Gesetz auf diese Spannung anzuwenden, da die Drähte durch Luft galvanisch voneinander getrennt sind, sodass seitlich fast kein Strom von einem zum anderen fließt.
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