Какова величина энергетических потерь в двухпроводной ЛЭП длиной 175 метров, если мощность переменного тока составляет
Какова величина энергетических потерь в двухпроводной ЛЭП длиной 175 метров, если мощность переменного тока составляет 24 кВт при напряжении 220 вольт, и линия сделана из медных проводов с сечением 35 мм²?
01.12.2023 16:23
Инструкция:
В двухпроводной ЛЭП (линии электропередачи), энергетические потери возникают из-за электрического сопротивления проводов. Чем больше сопротивление проводов, тем больше энергии теряется в виде тепла.
Для расчета энергетических потерь в ЛЭП мы можем использовать формулу:
Энергетические потери = (Ток²) × (Сопротивление) × Длина
Для нашей задачи, нам дана мощность переменного тока (Р) равная 24 кВт и напряжение (U) равное 220 вольт. Мы можем использовать эти данные, чтобы найти ток (I) по формуле:
I = Р / U
Величина сопротивления (R) проводов зависит от их сечения. Нам также дано сечение проводов равное 35 мм². Мы можем использовать таблицы материалов, чтобы найти сопротивление медных проводов данного сечения.
Применяя эти значения в формулу энергетических потерь, мы можем найти ответ.
Например:
Дано: Мощность переменного тока (Р) = 24 кВт, напряжение (U) = 220 В, длина линии = 175 м, сечение проводов = 35 мм²
1. Найдите ток (I):
I = 24 кВт / 220 В = 109.09 А
2. Найдите сопротивление (R) проводов:
Используя таблицу сопротивлений медных проводов, найдите сопротивление проводов с сечением 35 мм². Пусть это будет 0.524 Ом/км.
Длина линии = 175 м = 0.175 км
Сопротивление проводов = 0.524 Ом/км
Сопротивление (R) = 0.524 Ом/км × 0.175 км = 0.0917 Ом
3. Найдите энергетические потери:
Энергетические потери = (I²) × (R) × Длина
Энергетические потери = (109.09 А)² × (0.0917 Ом) × 175 м = 2180.39 Дж
Совет:
To better understand the concept of energy losses in power lines, it would be helpful to study Ohm"s Law and the relationship between power, current, voltage, and resistance. Additionally, familiarize yourself with the tables that provide the resistance values for different materials and wire gauges.
Задача на проверку:
Найдите величину энергетических потерь в двухпроводной ЛЭП длиной 250 метров, если мощность переменного тока составляет 36 кВт при напряжении 380 вольт, и линия сделана из алюминиевых проводов с сечением 20 мм².
Описание:
Для определения энергетических потерь в двухпроводной ЛЭП, мы будем использовать формулу для расчета активных потерь мощности:
P = I^2 * R,
где P - активные потери мощности, I - сила тока, R - сопротивление ЛЭП.
Сначала нам нужно найти силу тока, используя напряжение и мощность:
P = U * I,
где P - мощность, U - напряжение, I - сила тока.
Следовательно, I = P / U.
Теперь, чтобы найти сопротивление ЛЭП, мы будем использовать формулу:
R = ρ * (L / A),
где R - сопротивление ЛЭП, ρ - удельное сопротивление материала, L - длина ЛЭП, A - площадь поперечного сечения провода.
Подставим известные значения и найденные сопротивление и силу тока в формулу для активных потерь мощности, чтобы найти их величину.
Доп. материал:
Дано: L = 175 м, P = 24 кВт, U = 220 В, A = 35 мм².
1. Найдем силу тока:
I = P / U = 24000 Вт / 220 В = 109,09 А (округляем до 109,1 А).
2. Найдем сопротивление ЛЭП:
R = ρ * (L / A).
3. Подставим известные значения:
R = 0,0000017 Ом * (175 м / 0,000035 м²) = 0,085 Ом.
4. Теперь найдем активные потери мощности:
P = I^2 * R = 109,1 А^2 * 0,085 Ом ≈ 980,2 Вт.
Следовательно, величина энергетических потерь в двухпроводной ЛЭП составляет примерно 980,2 Вт.
Совет: Чтобы лучше понять эту тему, рекомендуется ознакомиться с формулами для расчета активных потерь и сопротивления ЛЭП. Также полезно изучить материалы о свойствах проводников и методах улучшения эффективности передачи энергии.
Задача на проверку: Определите величину энергетических потерь в двухпроводной ЛЭП длиной 250 метров, если мощность переменного тока составляет 36 кВт при напряжении 380 вольт, и линия сделана из алюминиевых проводов с сечением 50 мм².