Energiförluster i kraftledningar
Hej!
Jag är lite förvirrad. Varför man vill överföra elenergi vid hög spänning i kraftledningar? Energiförlusterna minskar, men varför är det så? Om spänningen ökar borde väl ändå strömmen öka, och hög ström innebär fler energiförluster i form av värmeenergi.
Hej och välkommen på pluggakuten!
Du skriver: "Om spänningen ökar borde väl ändå strömmen öka". Men det är tvärtom. Om du vill överföra el med en viss effekt, är effekten: P=U*I.
Och det betyder: ju högre spänningen är, desto mindre ström krävs.
Man överför alltså energi till en förbrukare som tar en viss effekt (till exempel en stad), inte till en förbrukare som har en viss resistans. Staden förbrukar inte mer effekt för att man överför elenergin med högre spänning i kraftledningen.
Det kan vara lätt att glömma bort de där transformatorerna mellan ledningarnas högspänning och våra 220 Volt i hemmet.
Macilaci skrev:Hej och välkommen på pluggakuten!
Du skriver: "Om spänningen ökar borde väl ändå strömmen öka". Men det är tvärtom. Om du vill överföra el med en viss effekt, är effekten: P=U*I.
Och det betyder: ju högre spänningen är, desto mindre ström krävs.
Jag förstår att mindre ström krävs om spänningen ökar. Men är inte effekten bestämd av mängden ström? Ökad spänning innebär ökad ström eftersom trycket ökar och elektronerna färdas snabbare, dvs högre ström per tidsenhet.
Effekten beror på både ström och spänning, dvs P = U*I. Om staden behöver en viss effekt så minskar strömmen om vi kan leverera den med högre spänning.
När det gäller förlusterna i ledningen gäller också Pf = Uf*I. (Det lilla f-et står för förluster)
Uf är spänningsskillnaden mellan ändarna på ledningen. Ledningen (till skillnad från staden) kan ses som en ren resistans och då kan vi använda en annan väldigt användbar formel i elläran, Ohms lag: U = R*I.
Då får vi att Uf = Rledn*I. (Strömmen i ledningen är samma som den som levereras till staden) och vi kan ersätta Uf i effektformeln med Rledn*I.
Det blir till slut alltså Pf = Rledn * I * I.
Hoppas det inte blev för mycket trixande med olika formler så att jag rör till mer än hjälper. För grundskola är detta kanske överkurs men du verkar intresserad!
ThomasN skrev:Effekten beror på både ström och spänning, dvs P = U*I. Om staden behöver en viss effekt så minskar strömmen om vi kan leverera den med högre spänning.
När det gäller förlusterna i ledningen gäller också Pf = Uf*I. (Det lilla f-et står för förluster)
Uf är spänningsskillnaden mellan ändarna på ledningen. Ledningen (till skillnad från staden) kan ses som en ren resistans och då kan vi använda en annan väldigt användbar formel i elläran, Ohms lag: U = R*I.
Då får vi att Uf = Rledn*I. (Strömmen i ledningen är samma som den som levereras till staden) och vi kan ersätta Uf i effektformeln med Rledn*I.
Det blir till slut alltså Pf = Rledn * I * I.Hoppas det inte blev för mycket trixande med olika formler så att jag rör till mer än hjälper. För grundskola är detta kanske överkurs men du verkar intresserad!
Jag trodde att resistansen skulle förbli densamma först och att det därav var omöjligt för strömmen att minska eller öka, men nu förstår jag! Iallafall det mesta. Men vad menar du med att ledningen kan ses som en ren resistans?
Om du läser fysik på gymnasiet (d v s om du väljer naturvetenskapligt program eller teknikprogrammet) så kommer du att få lära dig att det finns andra (krångligare) sorters förluster också (som heter induktans och kapacitans).
Jag vet inte hur mycket ellära ni gått igenom så jag bara pladdrar på lite, hoppas det inte blir för tråkigt bara.
Resistans kallas också elektriskt motstånd och mäts i enheten ohm. Det är helt enkelt förhållandet mellan spänningen över en komponent och strömmen genom den.
Den gamla kära Ohms lag igen i lite omstuvad form: R = U/I
En ren resistans är helt enkelt just endast resistans som inte beror på inte beror på saker i omgivningen som t.ex. temperatur eller hur mycket ström som flyter igenom den.
En kopparledning som oftast används för att leda ström har en liten resistans som beror på hur lång ledningen är och hur tjock den är. Ju längre, desto högre resistans och ju tjockare, desto mindre. En kopparledning med en diameter på 1.13mm och längden 1m har resistansen 0.017ohm
Tack så mycket för hjälpen! Det är nog för svårt för mig att förstå allting nu, men jag har iallafall en bättre uppfattning.
