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电力线路为何会产生“电压降”?
电力线路之所以会产生电压降是因为:不管是用的什么导体现阶段都是有阻抗的,电力导线负责将电源和设备相连接,可以看做是在电源间线路阻抗和用电设备串联在一起,当线路中有电流流过时,串联则会分压,所以在线路末端会有电压降的存在。
关于电压降的看了大家的回答,发现有遗漏的参数,还有错误计算交流线路电阻的公式。会导致计算结果不准确甚至是错误。下面就给大家介绍一下电力线路的电压是怎么计算的,又有哪些因素会影响到电压降。
一、直流电力系统电压降的计算方法:
1、直流电阻的计算:
2、直流电压降计算:
ΔU=IR
ΔU 电压降,V
I 工作电流,A
R 线路直流电阻,Ω
导线电阻计算时导线长度应为正负电源线的总长度,即正负两根线的电阻要相加。
二、交流电力系统电压降的计算方法:
1、导线交流电阻的计算:大家需要注意的是,同一根导线在直流系统和交流系统的电阻是不一样的,很多人会误以为一样,交流系统的电阻直接套用直流电阻,这是不够精确的。当交流电通过导线时,导线截面内的电流分布密度是不相同的,越接近导线中心电流密度愈小,在导体表面附近电流密度则较大,这种现象叫做集肤效应,频率愈高,这种现象表现得越突出,由此,使导线有效截面减小,而电阻增大。当直流电流流过导线时,却没有这种现象,所以,同一根导线的交流电阻大于直流电阻。
2、交流导线电抗的计算:交流电流会产生交变磁场的原因,交流导线上会有分布电感的存在。
3、电压降的计算:虽然交流回路的电阻和电抗计算起来比较复杂,但是供配电手册上给我们推导出了非常便于计算的公式,和各种规格导线的参数,我们之间查表,套公式就能计算出电压降。
根据上面公式我们可以看出的出改善电压降的方式可以缩短导线长度或加大导线截面积!
根据欧姆定律U=RI可知,电压的产生就是当电流流过一个导体时产生的,而现实生活中的任何导体,都是存在电阻的,电力线路的电缆线也存在内阻,所以传送电力的电缆线会存在电压降!那么这种电压降应该如何减小呢?与电力线路的材料有无关系呢?下面,我来做一个详细的介绍!
电阻率
电阻率是描述物质电阻特性的物理量,当温度一定时,与电阻之间存在以下关系:
R=ρL/S
其中,L指物体的长度,S指物体的截面面积,ρ为电阻率。可以看出,同样材质的物体,其电阻值与长度和截面面积有关。电阻率是由物体的特性决定的,所以针对同种材质的导线,当长度一定时,导线越粗,电阻值越小;而导线粗细一致时,导线越长,损耗越大,其电阻值越大。
常见导电材料的电阻率如下表:
可以看出银和铜是电阻率较小的材质,但是银线成本较高,所以平时生产生活中最常用的就是铜线。
电力传输其实有着严格的标准,除了考虑电力线缆的选型外,还有电缆的直径,耐压等级,发热情况,成本等一系列因素。
实际应用中,由于电力传送的距离会十分遥远,所以材质的选择尤其重要,但还需考虑材料的成本价值,比如为了减小电压降我们可以选用直径较粗的电缆,可是减小电压降的同时,成本也上去了,究竟合不合适?这就需要综合考虑了。
头脑有点热的电子君------20191101欢迎评论交流转发
在电子电路中,电流流过电线都是要产生电压降的,电线越长、电线电阻越大所产生的电压降也就越大。
1 电线为什么会产生电压降
电线都是具有线阻的,根据欧姆定律可以知道,V=I×R。其中V就是负载两端的电压,而I是流过的电流,R是负载电阻。电线虽然是良的导体,但是也存在电阻,一般称之为线阻。
一般情况下,电线的线阻都是可以忽略不计的,因此不用考虑电压降,但是远距离输电的时候都是需要考虑线阻的压降和电线所带来的损耗。
2 线阻的决定因素
线阻的大小与电线的材质、长度以及横截面积(粗细)有着紧密的联系。线阻的计算公式为:R=ρ×L/S
其中,ρ为电阻率,是个常数,与导体的材质相关;L为电线的长度;S为电线的横截面积。由此可知,线阻是不可避免的,所以电线产生电压降也无法避免。
3 如何减少线阻带来的压降损耗
可以采用降低线阻和减小电流的方式来减小损耗。如果要降低线阻的话,只能选用电阻率更低、更粗的导线,这所带来巨大的成本增加。以据距离输电为例,我们照明用的电是220V,输电的时候都是高压输电,比如110KV。在功率一定的情况下,电压提高了那么电流就减小了,电流减小了,在同样的电线上所产生的电压降也就减小了。降低线阻所产生的损耗这是采用高压输电的原因之一。
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电力线路为何会产生“电压降”?
当线路比较短的时候电阻很小,电压降也很小,几乎可以忽略不计。但是当线路较长的时候,电线电阻比较大,这个时候就不得不考虑电压降了。为什么会产生电压降呢?其实这个很好理解。
举个例子
如下图所示:在一个220V的电源上接了一个白炽灯。电线较短的时候电阻很小,几乎可以忽略不计。此时,灯两端的电压等于电源电压220V。根据欧姆定律,线路电流等于电源电压除以灯的电阻,即I=U/R=220V÷20=11A。
现在换一种场景,假设这个电源和灯的距离很远,那么导线的电阻就不能忽略不计了。因为导体电阻和长度成正比,电线越长电阻越大。假设电源两条电线的电阻为R1和R2,那么整个电路就可以看成如下所示:
此时,由于灯和导线(电阻)是串联关系,电源外部总电阻为:R=R1+R2+R灯=22Ω。根据欧姆定律,我们得出线路电流大小为 I=220V÷22Ω=10A,灯两端的电压为 10A×20Ω=200V。
电源电压为220V,但是灯实际电压只有200V,中间损失了20V,这20V就是我们说的电压降。
那么电压降是怎么计算的呢?同样,根据欧姆定律可以得出,▲U=I×(R1+R2)=10A×2Ω=20V。
从上述计算可以看出,电压降的大小和线路电流以及线路电阻有关。线路电流越大、电阻越大,电压降越大。所以当电源和负载距离较远,线路电压降比较多时,我们可以通过降低电线电阻来降低压降。(比如增加电线截面积)
注意:为了简单说明原理,以上我是以纯阻性负载来举例。实际上线路压降计算比这要复杂的多,因为电线不仅有电阻,还有电感效应对电流的阻碍作用,我们把它称之为“感抗”。具体电压降怎么计算,那就是另外一个话题了。
本题答案
看到这里,相信大家心里应该有答案了。电力线路产生压降的根本原因就是因为电线存在电阻,当线路中有电流时就会产生压降。也可以理解成电线电阻和负载是串联关系,由于串联分压,电线电阻分走了一部分电压,所以负载得到的电压就低了!
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我是电子及工控技术,我来回答这个问题。电力线之所以会产生电压降主要是由于电力线路中电阻这个物理量“捣的鬼”。如果导线中没有电阻的话那么“电压降”也就不会存在了,下面我就和朋友们聊聊这方面的事情。
我们知道电力线是一种细而长的导体,它的参数很多比如有导线的粗细、长度和所使用的材料等各有不同,那么导线的“电压降”也与上述参数有很大关系,下面我逐一说来。
电力线产生“电压降”的原因
首先我们从产生电压的原因说起,我们假设在一定长度的电力导线上产生了△U的电压,这个电压与导线的电阻R和通过电力线路中的电流I乘积有关。用式子可表示为△U=RI。而导体的电阻R的长度与电线的长度L和所用材料的电阻率ρ有很大关系,每种金属导体其电阻率都是不一样的,我们根据导线的阻值公式可得R=ρL/S,这个S是导线的截面积,所以导线有压降不但与长度有关还与其电阻率也脱不了“干系的。由于电力线中“电压降”的存在,它会价格低我们输电的效率,因此我们在使用电力线时要对导线的电阻率和截面积做通盘考虑,以便达到两者的最优化,尽量降低导线的“电压降”。
另外顺便说一句我们从电力线中的负载性质来说,当电力线中的负载是感性负荷的时候会增大线路的“电压降”,这是由于感性负荷的电抗作用造成的,它一般与感性负荷的功率因数也有关系。比如功率因数越小其电力线路中的“电压降”就会增大。
解决电力线“电压降”的方法。
因此电力线在传输中会产生“电压降”主要是与导线的电阻R和电流I有直接关系,而导线的电阻R又与导线的长度L和电阻率ρ有关系。那么要尽量降低电力线“电压降”的办法一是尽量用电阻率低的导体材料,同时在传输功率一定的情况下尽量使用高压输电的办法来降低其电流,增大导线截面积。在给感性负荷提供电能量时要尽量提高感性负荷的功率因数值。
以上就是我对这个问题的看法,欢迎朋友们参与讨论。敬请关注电子及工控技术,欢迎大家点赞
到此,以上就是小编对于5v10a能给单片机供电吗的问题就介绍到这了,希望介绍关于5v10a能给单片机供电吗的1点解答对大家有用。