ГлавнаяУрокиФизика 8 класс

§ 62. Передача электрической энергии

Прочитай параграф о передаче электрической энергии и работе трансформатора, затем ответь на 10 вопросов.

Устройство трансформатора: стальной сердечник, первичная обмотка N₁ и вторичная обмотка N₂, соотношение U₁/U₂ = N₁/N₂
Рис. 1. Устройство трансформатора и соотношение напряжений

Электростанции обычно строят вдали от городов, поэтому электричество приходится передавать на сотни километров по линиям электропередачи (ЛЭП). При движении зарядов часть энергии неизбежно превращается в тепло и рассеивается в атмосфере. Количество энергии, которое реально получит пользователь, вычисляется по формуле E_потребляемая = E_генерируемая - Q. Уменьшение таких потерь — важная задача экономики, поэтому инженеры считают каждую линию заранее.

Согласно закону Джоуля — Ленца (Q = I²Rt), выделяемое в проводнике тепло прямо зависит от параметров цепи. Чтобы сократить потери, можно либо снизить сопротивление кабеля, либо уменьшить силу тока в нём. Поскольку теплота пропорциональна квадрату тока, а не линейно зависит от сопротивления, именно уменьшение I даёт гораздо больший эффект. Именно поэтому весь расчёт линии крутится вокруг силы тока.

Сопротивление провода зависит от металла и от размеров самого провода (R = ρl/S). Здесь ρ — удельное сопротивление металла (Ом·мм²/м), l — длина линии (м), S — площадь поперечного сечения (мм²). Значит, R меньше у металла с малым ρ и у провода с большим сечением. В промышленности выбирают алюминий или медь: они недороги и хорошо проводят ток. Но утолщать жилы бесконечно нельзя — растёт расход металла и вес проводов на опорах.

Следовательно, основной путь экономии — снижение силы тока. При этом мощность у потребителя должна остаться прежней, а она равна P = U·I, где P — мощность (Вт), U — напряжение (В), I — сила тока (А).

Дальше — в приложении

Полный пересказ по учебнику «Физика 8 класс», тест из большого пула вопросов и разбор ошибок с ИИ-репетитором. За сданный тест ребёнок получает экранное время — родители задают, сколько минут стоит урок.

Пройти урок бесплатноКак это работает

Вопросы из теста

Правильные ответы и разбор ошибок — в приложении: при пересдаче вопросы меняются, поэтому списать не получится.

Какой закон описывает нагрев проводника электрическим током при передаче энергии по ЛЭП?

Из каких материалов, как правило, изготавливают провода ЛЭП?

← § 61. Способы получения электрической энергии