[讨论] 有学霸能用通俗易懂的话解释一下高压输电的原理吗?

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Splits

2024-10-04T08:14:54+00:00

在B站看了新天工开物,国家电网从新疆加了一条1000kv的超高压输电线路给东部送电,感慨之余就有疑惑,以前上学的时候学过输电线路要降低损耗有两种办法,一个是增大导线截面积来降低电阻率,二是提高电压来减少电流。我以前就一直有疑惑,欧姆定律里电流和电压成正比,电功率公式里电压和电流成反比。在网上搜相关内容,回答都是诸如“欧姆定律只适用于纯电阻电路”,“输电线路是交流电”blabla。总之没一个能讲的很明白的。水区有没有物理学大佬能从本质上解释一下电流、电压和电阻的关系?


我看大家说了这么多,但是还没有一个是从电子本质的角度来解释的。我其实理解不了的就一点,同样的一根导线或者说电阻,视频里说电路运行的温度不高,它的电阻值应该是固定的,那么它两端的电势差越大,单位时间内流过的电子数量就越多,也就是说电流越大。这是我对电路最直观的认知,你们说的什么非纯电阻电路、非闭合电路、交流电等等,我都不太明白。你们就说我的认知错在什么地方?
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kRaZy.

时间太长记不清了,如果说的不对欢迎指正:

记得高中老师和我们说过,发电厂输出电能功率是一定的,同时电传播靠电流,那么只要电压高,电流就小,在传输路线上的损耗就少,所以要高压输电
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Phoenix Boi

你搞错了一点,输电线电阻很小的,两端压差不等于线电压的,所以你按照I2 ZL来算不就是高压损耗小。ZL是线路阻抗
线路是线路 负载是负载,你要让您可能多功在负载上
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spo

功率P=UI,电压U越大则电流I越小,在线路上耗掉的功率就越小
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Citi

金属的一个特性是电流通过后会产生热量。
计算公式是H=I2R
金属本身的发热量(也就是输电线损耗)和电流的平方成正比,和电阻成正比。

那么我如果要两地传输一定功率的电能的时候,在传输线上的电流和电阻越小,我的输电损耗就越少。
那么又因为P=UI,这里P也就是传输功率不变的话,U越大,那么I就越小。
这里的U就是输送电压。

至于你的问题在于你没有理解封闭回路这个概念。这不奇怪,我教过很多高中生物理,能理解的人大概是1/10这样子的。
欧姆定律是作用在封闭回路里的,而高压输电只是考虑了高压线两端这一段分路的情况,你没有办法使用欧姆定律。
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CarrotCalvin

我们的高压输电技术是世界第一。最先进最顶尖的论文都是中文写的。外国人想学他们看的都是中文论文。
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Splits

+ by [sailgia] (undefined)

你搞错了一点,输电线电阻很小的,两端压差不等于线电压的,所以你按照I2 ZL来算不就是高压损耗小。ZL是线路阻抗 
线路是线路 负载是负载,你要让您可能多功在负载上


输电线的电阻很小吗?电阻率肯定很小,但是算上输电距离呢?几千公里啊,必然有很高的损耗,不然何必弄这么高的电压?
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Splits

+ by [人] (undefined)

金属的一个特性是电流通过后会产生热量。
计算公式是H=I2R
金属本身的发热量(也就是输电线损耗)和电流的平方成正比,和电阻成正比。

那么我如果要两地传输一定功率的电能的时候,在传输线上的电流和电阻越小,我的输电损耗就越少。
那么又因为P=UI,这里P也就是传输功率不变的话,U越大,那么I就越小。
这里的U就是输送电压。
你这个解释依然是套公式,我也懂公式,但是为什么呢?同样的一根导线,纯电阻电路就是U越大I越大,输电线路就是U越大I越小?
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steemish

+ by [动惩罚者] (undefined)

输电线的电阻很小吗?电阻率肯定很小,但是算上输电距离呢?几千公里啊,必然有很高的损耗,不然何必弄这么高的电压?

3,4楼是对的
P=UI
也就是功率一定,电压越高电流就可以越低
H=I^2 R
电线损耗的能量和电流二次方成正比,和电阻成正比

所以电压越高,损耗越小
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Simpvlas

+ by [动惩罚者] (undefined)

你这个解释依然是套公式,我也懂公式,但是为什么呢?同样的一根导线,纯电阻电路就是U越大I越大,输电线路就是U越大I越小?

电阻不变的情况下电压越大电流越大,但是输电线路还要考虑一点,那就是你输电的总功率是固定的,对这个固定总功率来说,电压越高电流越小,而越小的电流在固定组值的线路上能耗也就越少。
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3laa

初中物理没学好
U越大I越大 是描述电阻特性,这时候没考虑怎么控制u的,
输电线路 一样是 U越大I越大 ,但是满载发电设备的功率是一定的。 电路损失上面很多人说了 就不多说了
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Citi

+ by [动惩罚者] (undefined)

你这个解释依然是套公式,我也懂公式,但是为什么呢?同样的一根导线,纯电阻电路就是U越大I越大,输电线路就是U越大I越小?

哥们,你没理解什么叫封闭回路
你说的欧姆定律中的电压U=IR在这里并不适用
因为输电线不是一个封闭回路
他只是整个封闭回路中的一环
你可以把这整段输电线看成一个串联的负载A,这个负载后面还有另外一个负载B。你的目的是让负载A上的分配功率尽可能低
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PeaceEIY

普通人理解电压越高,损耗越小就行
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despinoza

+ by [动惩罚者] (undefined)

你这个解释依然是套公式,我也懂公式,但是为什么呢?同样的一根导线,纯电阻电路就是U越大I越大,输电线路就是U越大I越小?

你这纯电阻电路UI一起变大功率不也在变大,别人的设定是在同功率情况下U越大I越小
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Anhoo

如果你是文科生,我劝你不要试图去理解这些东西,如果你是理科生,我劝你转文科吧,趁着还没高考,来的及
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Accomplice

稍微指出点错误,1000kv及以上属于特高压了,高中因为没引入电压电流的向量模型,所以只能用电阻来说明情况。但实际上,在长距离的高压输电线路上,通常线路是被看作成阻抗的,阻抗分为电阻和电抗两部分,高压输电网电抗往往远大于电阻,输电线路上主要目的是传输功率,有一个叫功率损耗的东西和电抗和额定电压有很大的关系,这个功率也分有功无功,再告诉你个好玩的,并不一定线路末端电压都会比始端底,有个东西叫做容升效应,哈哈,一下子看到专业相关的内容,想起大学和老头做无功补偿装置的日子了
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Momo.

哥们学过高中物理吗,交流电的章节会讲这个的
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Kixio

电线也是有电阻的,越长距离其电阻越不可忽视
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madman91319

+ by [动惩罚者] (undefined)

你这个解释依然是套公式,我也懂公式,但是为什么呢?同样的一根导线,纯电阻电路就是U越大I越大,输电线路就是U越大I越小?

因为输入的是功率。。。发电机输出的功率是一定的。。。所以根据P=UI得出的。。。依据的是能量守恒
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madman91319

+ by [jiuerd] (undefined)

电线也是有电阻的,越长距离其电阻越不可忽视

你这公式不是正好搞反了了。。。。主要是输出功率不变的