Физика. Выделение теплоты электрическим током

Question

Физика. Выделение теплоты электрическим током

Imperator Victory Профи (748), закрыт 2 года назад

Из закона Джоуля-Ленца следует, что выделяемая энергия Q = I^2 * R * t. Согласно этой формуле в ЛЭП увеличивают напряжение, уменьшая силу тока, чтобы тепла выделялось меньше. Но ведь I * R = U. Тогда Q = I * U * t, и получается, что увеличивая напряжение и уменьшая силу тока мы ничего не изменяем (во сколько раз уменьшается одно, во столько увеличивается другое, выгоды по формуле UIt нет). В чем я не прав? Возможно, формула U = I * R в этом случае не работает? Подскажите, спасибо.

Answer 1

Ты спутал напряжения. В твоей формуле U - это напряжение на концах провода! то бишь на сопротивлении R, а не напряжение передаваемое по линии. Согласно этой формуле потери падают, так как понижая I мы понижаем пропорционально U.

Answer 2

Формула U = I * R является правильной и работает в данном случае. Однако, когда мы говорим о выделении тепла электрическим током, мы должны учитывать, что это происходит за счет сопротивления материала, по которому ток протекает.

Таким образом, если мы увеличим напряжение при постоянном сопротивлении, то сила тока увеличится, что приведет к увеличению выделяемой теплоты. Если же мы уменьшим напряжение при постоянном сопротивлении, то сила тока уменьшится, что приведет к уменьшению выделяемой теплоты.

С другой стороны, если мы хотим уменьшить выделение теплоты при постоянной силе тока, то мы можем уменьшить сопротивление, через которое протекает ток. Таким образом, формула Q = I^2 * R * t показывает, что выделение теплоты пропорционально квадрату силы тока, сопротивлению и времени.

Итак, чтобы уменьшить выделение теплоты электрическим током, мы можем использовать различные методы, включая уменьшение напряжения, увеличение сопротивления или уменьшение времени, в течение которого происходит выделение тепла.

Answer 3

При большем напряжении для той же мощности нужен меньший ток, следовательно меньшее сечение проводов, и выше КПД энергосистемы. При тех же потерях передается большая мощность

Answer 4

Вы абсолютно правы.При большем напряжении меньше ток, меньше сечение проводов, меньше расход материалов.В итоге, стоимость ЛЭП меньше.Экономическая целесообразность.

Answer 5

В вашей формуле U - это падение напряжения в линии электропередачи. Оно обычно невелико, не более 10% от напряжения линии. Например, если на линию подать 400 вольт, то в самой линии потеряется 40 вольт, а до потребителя дойдёт 360 вольт.

Но мы можем в начале линии поставить десятикратный трансформатор и подать 4000 вольт и в десять раз меньший ток. Теперь в линии потеряется 4 вольта, а до потребителя дойдёт 3996 вольт