为什么是高电压?

5月13日

成分

电力通过被称为国家电网的电线系统在全国范围内从发电站输送到需要它的地方。在电网的某些部分,电力以40万伏特的电压传输,然后“降压”到240伏特的主电源,供家庭使用。但是为什么要使用这些非常高的电压呢?为什么不直接用240伏呢?正如这个演示所示,答案是将电流沿着电缆流动时损失的能量最小化。

为了以安全的方式模拟国家电网,我们使用一个6V交流电源作为发电站,一个灯泡和一些具有大电阻的电线(我们添加了一个300Ω电阻)作为长电源线。灯泡变暗了。

没有变压器

然后我们添加了两个变压器,通过电源线将电压提高了8倍,然后将其转换回6V,这使得灯泡更亮了

与《变形金刚》

解释

我们使用电作为一种将能量从产生能量的地方(通常是发电站或电池)转移到我们想要使用它的地方(通常是家庭或工作场所)的方式。

电是一种叫做电子的粒子在物质中的流动,每秒流过的电子的数量被称为电流。

电子被电压强迫移动,电压本质上是电子沿着导线被推的强度。

电流和电压

通过导线的功率或能量等于电流乘以电压

功率=电流x电压

这意味着你可以用低电压和大电流或高电压和小电流传输相同的功率。

简单的电路

在6V时,灯泡使用0.1A电流

带变压器的电路

如果电压乘以8到48V,电流将是原来的八分之一大(0.0125A)。

电线可以抵抗电流的流动,有点像你在地板上滑动时阻力你的运动。推动电流通过导线需要努力(电压),导线越小需要的努力越多。

电阻

这将电能转化为热能,这样在另一端做一些有用的事情的能量就少了。电流越大,损失的能量就越多。因此,以6V高电流传输电能比以48V低电流传输电能会浪费更多的能量,所以有变压器的灯泡更亮。

电压越高,浪费的能量越少,所以功率是m400千伏塔在英国,人们可以在高达40000v的高压下长距离行驶,但这会产生其他问题。如果电压很高,电流就会在空气中流动,产生火花,很容易流过你的身体,使你触电,所以所有的东西都必须精心设计,做得很大。

因此,不同的地方使用不同的电压,这取决于需要传输的功率的大小,以及使高压安全的难易程度。因此,电力在全国范围内以40万伏的电压传输,在一个地区以132万伏的电压传输,在木杆上或地下以11万伏的电压传输到城镇周围,并以240伏的电压传输到您的家中

评论

我觉得这是个魔术。

给出同一电源在高电压和高电流下的热损失关系式

不如你自己做作业,然后问我们你做得对不对?

这是欧姆定律。你可以查一下公式。基本上就是电流平方乘以电阻。所以如果你提高电压,电流就会降低,功率损失就会降低电流的平方倍。换句话说,当你增加电压时,功率损失呈对数递减。

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