高压输电的疑问

U R I 高压电

Posted by gomyck on November 16, 2023

在了解了一些交流电的基本知识后,对高压输电产生了一些疑问?

如果高压输电是为了降低损耗, 那么根据欧姆定律 I=U/R, 升压后的电阻不变, 电流应该是变大了

但是反过来, P=UI, 如果功率不变, 升压后, 电流应该是变小了, 这就很矛盾啊

解惑

高压输电不是把电源加在输电线两端,而是通过变压器升压。变压器是两个彼此不相连的线圈,升压时,交流电导致输入端线圈电流变化,线圈电流产生的磁场磁通量变化,通过磁场磁通量变化在另一侧线圈产生新的电源(所以变压器不能升直流电)。

由于变压器不凭空产生能量,功率自然不增加,电压U升n倍变成nU,电流I就变成I/n。

为什么这不违背欧姆定律?因为电阻变了!

根据楞次定律,升压一侧的线圈对于产生的电流要产生阻碍,即阻抗。所以实际交流电升压后,电阻不是输电线的电阻,而是要加上变压器的阻抗(公式自行百度)。

交流电通过线圈受到感抗,通过电容受到容抗,两者都是阻抗。而直流电不能通过电容(断开的),通过线圈则是通过导线。

所以我们用直流电的欧姆定律思维来处理交流电,就遇到了困惑。

由于高压线非常长,变压器在路上看不到,导致我们产生误解,真相如下图所示:

最后:阻抗会减弱电流,但是阻抗不是实体电阻,不会发热,所以高压输电降低了能耗。如果阻抗也发热,那变压器就烧烂了。

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