Fysik

Kraftværk

09. maj 2020 af TheMathNerd - Niveau: B-niveau

Hej SP

Søger hjælp til opgaverne her:

Fra et kraftværk skal 25 MW elektrisk effekt overføres over en enkelt 100 km lang højspændingsledning. Vi skal nu overveje, hvilken betydning det ville have, hvis kraftværket tilkobler højspændingsledningen med et spændingsfald på 230 V i stedet for de 400 kV, man i praksis benytter.

a) Beregn de strømme, der skal gå, hvis kraftværket afgiver 25 MW ved tilkobling på 230 V hhv. 400 kV.

b) Hvor stor er højspændingsledningens resistans, hvis den fremstilles af aluminium og har diameteren 5,0 cm.

c) Hvor stor effekt skulle der med de i a) beregnede strømme afsættes i højspændingsledningen? Kommentér resultatet.

d) Beregn tabsprocenten ved effektoverførslen på 400 kV.

e) Hvor lang må en højspændingsledning til 400 kV være, hvis tabet ikke må overstige 5 %?

Jeg var forvirret med det hele. Nyt emne for mig og ved godt det med joules lov, men jeg meget blank.

Takker på forhånd!

Brugbart svar (1)

Svar #1
09. maj 2020 af ringstedLC

a) Effekten er produktet af spænding og strøm:

$\begin{align*} P=U\cdot I\Rightarrow I &= \frac{P}{U} \\ I_{230\,V}&= \frac{25\cdot 10^6}{230}\;\left ( \frac{W}{V}=A \right )=\;?\text{ A} \\ I_{400\,kV} &= \;?\text{ A} \\ \end{align*}$

b) Resistansen (modstanden) afhænger af materiale, længde og tværsnitsareal:

$\begin{align*} R &= \rho_{alu.} \cdot \frac{\text{l\ae ngde}}{\text{tv\ae rsnitsareal}} \;,\;\rho_{alu.}=0.0265\cdot 10^{-6}\,\Omega \text{m} \end{align*}$

c) Effekt (tabs-) er produktet af kvadratet på støm og resistans, da:

$\begin{align*} P &= U \cdot I \\ P &= I^2 \cdot R\;,\;U=I\cdot R \text{ (Ohms lov)} \\ P_{230\,V} &= {I_{230\,V}}^2\cdot R=\;?\text{ W} \\ P_{400\,kV} &= {I_{400\,kV}}^2\cdot R=\;?\text{ W} \end{align*}$

d) Almindelig procentberegning.

e) Opstil og løs en ligning, hvor længden l er den ubekendte.

Brugbart svar (1)

Svar #2
09. maj 2020 af peter lind

a) effekt = strømstyrke*spændningsfald

b) modstand = specifikk resitivitet *længde/tværsnitsarealet

Der mangler oplysninger. I praksis er det vekselstrøm og der skal man bruge andre regler ved transformation

Læg opgaven ind som billedfil eller pdf fil

Det lyder mærkeligt at du er helt blank når du får sådan en opgave

Svar #3
12. maj 2020 af TheMathNerd

a) Skal de 2 tal så ganges sammen ved tæller og divideres af nævner som resulteres i svaret?

b) hvordan finder jeg længden og tværsnitsarealet da jeg kun har diameter og km at arbejde med?

c) hvilke værdier skal jeg indsætte her?

d) Men hvilket tal skal jeg anvende for at kunne udregne procent delen?

e) Kan du hjælpe med den her?

Tak igen!

Og #2 her er billedet, men det er præcis det samme.

Vedhæftet fil:Skærmbillede 2020-05-12 kl. 01.25.34.png

Brugbart svar (1)

Svar #4
12. maj 2020 af ringstedLC

#3:

a) Ja, selvfølgelig. Jeg viser bare, hvad du skal indsætte.

b) Resistansen er uafhængig af snittets facon, men du ved, at det må være en cirkel, da snittet har en diameter.

c) Indsæt dine beregnede værdier.

$\text{Tab}_{\,%} = \frac{P_{\text{\,Tab}}\cdot 100}{P}\%$

$\begin{align*} \text{Tab}_{\,%} = 5\% &=\frac{P_{\text{\,Tab}}\cdot 100}{P}\% \\ P_\text{\,Tab} &= P\cdot 5\% \\ {I_{400\,kv}}^2\cdot R_{\,5\%} &\leq P\cdot 5\% \\ R_{\,5\%} &\leq \frac{P\cdot 5\%}{{I_{400\,kv}}^2} \\ \rho_{alu.}\cdot \frac{\text{l\ae ngde}}{\text{tv\ae rsnitsareal}} &\leq \frac{P\cdot 5\%}{{I_{400\,kv}}^2} \\ \text{l\ae ngde} &\leq \frac{P\cdot 5\%\cdot \text{tv\ae rsnitsareal}}{{I_{400\,kv}}^2\cdot \rho_{alu.}} \\ \end{align*}$

Skriv et svar til: Kraftværk

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.