Fysik
Hvorfor løber strøm "bedre" ved høj spænding?
Hej alle :)
Jeg arbejder med noget teori til en af de forsøg, jeg har tænkt mig at lave til eksamen, hvis jeg trækker noget omkring transformation, og mit spørgsmål lyder som følgende:
Hvordan kan det være at man udnytter energien bedre, når man transformere spænding op, når man skal sende strøm over lange afstande?
På forhånd mange tak fordi i tog jer tid ;)
PS. Håber ikke det er for kringlet formuleret.
Svar #1
09. juni 2013 af peter lind
Det er fordi strømstyrken bliver lav. Hvis modstanden er R er effekten omsat til varme P = I2*R. For lav strømstyrke går mindre af energien tabt til varme
Svar #2
09. juni 2013 af hesch (Slettet)
#0: Prøv selv at regne på nyttevirkning = Pud / Pind i
1) En utransformeret transmission: Uind = 400V, I = 200A, R = 1Ω
2) En transformeret transmission: Uind = 4000V, I = 20A, R = 1Ω
Beregn Pind, Uud, Pud og nyttevirkning i de to tilfælde.
Svar #3
10. juni 2013 af mathon
Der skal energi til at overvinde modstanden mellem produktionssted og forbrugersted.
Spænding er energi pr ladning. Jo højere spænding desto større energi/ladning til at overvinde omtalte modstand.
Uden transformation
Ptabuden = R • Ip2
Med transformation
Ptabmed = R • Is2 = R • ((Np/Ns) • Ip)2 = R • (Np/Ns)2 • Ip2 = (Np/Ns)2 • (R • Ip2) = (Np/Ns)2 • Ptabuden
Ns>>Np
hvor (Np/Ns)2 er meget lille.
Svar #4
10. juni 2013 af Metzschjensen (Slettet)
#next_pages_container { width: 5px; hight: 5px; position: absolute; top: -100px; left: -100px; z-index: 2147483647 !important; } #3
Jeg tænker at nogle af overstående udregninger/formler er lidt uden for mit pensium (9. kl afgangsprøve), eller er det bare fordi jeg ikke helt kan huske hvad de forskellige betegnelser står for
#2
Jeg forstår ikke helt hvorfor du skriver at en transformeret transmission både har flere volt og flere ampere, da jeg ville mene at amperene falder ved en optransformereing i spænding.
Svar #6
10. juni 2013 af Metzschjensen (Slettet)
I orden, jeg vil lige kigge lidt nærmere på det i så fald jeg måske kunne få en venling sjæl til at fortælle mig hvad de forskillge bogstaver/betegnelser står for, er ikke sikker på dem alle nemlig :)
Svar #8
10. juni 2013 af mathon
til #3
Np er antal vindinger i primærspolen
Ns er antal vindinger i sekundærspolen
Up er spændingen over primærspolen
Us er spændingen over sekundærspolen
Ip er strømstyrken i primærspolen
Is er strømstyrken i sekundærspolen
Ptab er effektforbruget i ledningsnettet.
R er modstanden mellem el-producent og el-forbruger.
Svar #9
10. juni 2013 af Metzschjensen (Slettet)
#next_pages_container { width: 5px; hight: 5px; position: absolute; top: -100px; left: -100px; z-index: 2147483647 !important; } Mange tak for hjælpen, jeg kan godt se at det giver mening nu. Jeg kan ikke helt forklare hvorfor formelen for effektforbruget i ledningsnettet uden transformation hedder Ptabuden=R * Ip2
Men i så fald fulgte jeg formelen og satte nogle vilkårlige tal ind. Jeg sagde at strømstyrken lå på 1 A og at modstanden var 10kΩ. Strømstyrken er vel defineret af hvor stort forbruget er, så jeg tænkte bare på en 1 ampere-lampe.
Der fik jeg effekten uden transformation til at være 20, og med transformation fra 200Vd til 1600Vd, fik jeg det til at være 0,3125. Lyder det rigtigt og hvilken enhed får man effekten i?
Svar #10
10. juni 2013 af hesch (Slettet)
#9: Hvis du nu tager #2 igen:
nyttevirkning = Pud / Pind i
1) En utransformeret transmission: Uind = 400V, I = 200A, R = 1Ω
2) En transformeret transmission: Uind = 4000V, I = 20A, R = 1Ω
Beregn Pind, Uud, Pud og nyttevirkning i de to tilfælde.
1) Pind1 = U1 * I1 = 400V * 200A = 80000 W
Spændingsfald i ledning, ΔU1 = R * I1 = 1Ω * 200 A = 200 V
Uud1 = U1 - ΔU1 = 400V - 200V = 200V
Pud1 = Uud1 * I1 = 200V * 200A = 40000 W
Virkningsgrad = Pud1 / Pind1 = 40000 W / 80000 W = 0,5
2) Pind2 = U2 * I2 = 4000V * 20A = 80000 W
Spændingsfald i ledning, ΔU2 = R * I2 = 1Ω * 20 A = 20 V
Uud2 = U2 - ΔU2 = 4000V - 20V = 3980V
Pud2 = Uud2 * I2 = 3980V * 20A = 79600 W
Virkningsgrad = Pud2 / Pind2 = 79600 W / 80000 W = 0,995
Svar #11
10. juni 2013 af Metzschjensen (Slettet)
#10
Jeg synes din udregning virker en smule kringlet, men jeg har lidt på fornemmelsen at det er mig som bliver forvirret. Jeg fandt denne side som forklare nogenlunde hvorfor at man kan passere en modstand/en lang ledning nemmere med en høj spænding: http://fysik-kemi.cederkvist.dk/hoejspaending.pdf (side 2).
Der står følgende:
___________________________________________________________________________________________
Hvis man skal beregne effekttabet afhængighed af strømstyrken igennem modstanden skal man bruge følgende to formler:
Effekttab = U * I
U er spændingsforskel over modstanden, og I er strømstyrken.
U = R * I
Ohms lov. R er modstanden
Sættes Ohms lov ind i stedet for U i den første formel fås:
Effekttab = R * I * I
___________________________________________________________________________________________
Hvis vi lige blander transformerne uden om udregning (dem har jeg alligevel styr på) så er det hvordan man finder frem til formelen: Effektab = R * I * I, som jeg gerne vil forstå. er spændingsforskellen og elektrisk spænding det samme, for det er nemlig de to betegnelser jeg finder for Bogstavet U? Måske trænger jeg til at få opfrisket Ohms lov for at få det til at give mening?
P.S. Jeg takker mange mange gange for alle dem som har hængt på og virkelig prøver at hjælpe mig, det betyder rigtigt meget for mig at jeg forstår hvorfor at vi kommer frem til de specifikke formler, da det giver mig en vis tryghed til den mundtlige afgangsprøve som jeg føler jeg mister hvis det eneste jeg ved er at man blot skal plotte en formel ind. :)
Svar #12
10. juni 2013 af hesch (Slettet)
P = U * I ( den kender du )
Ohms lov:
U = R * I ( substituer i linie 1 )
P = ( R * I ) * I = R * I2
På samme måde kan du finde:
P = U2 / R
Skriv et svar til: Hvorfor løber strøm "bedre" ved høj spænding?
Du skal være logget ind, for at skrive et svar til dette spørgsmål. Klik her for at logge ind.
Har du ikke en bruger på Studieportalen.dk?
Klik her for at oprette en bruger.
