☰ Содержание · Физика

Короткое замыкание и безопасность

Уроки 38–39 · 2 урока · П. К. Хабибуллаев, А. Бойдедаев, А. Д. Бахромов, Ж. Э. Усаров, К. Т. Суяров, М. К. Юлдашева. Физика: учебник для 8 класса общеобразовательных школ, переработанное и дополненное 3-е издание. Творческий издательско-полиграфический дом «O‘qituvchi», Ташкент, 2019
39

Решение задач

Учебник: с. 111–112
ЦельРешай задачи на падение напряжения и потери мощности в линии электропередачи и на нагрузку проводов.
Новые слова
падение напряжения · kuchlanish tushuviпотери мощности · quvvat isrofiсопротивление линии · liniya qarshiligiвысокое напряжение · yuqori kuchlanish
Объяснение

Электрическая энергия доходит до потребителя по проводам, и так как у проводов есть сопротивление R_л, они тоже нагреваются. Падение напряжения в проводе U_л = I·R_л, и напряжение у потребителя на столько же меньше напряжения источника: U = U_ист − U_л. Потери мощности в линии P_л = I²R_л; они зависят от квадрата силы тока. Поэтому при передаче одной и той же мощности по P = IU более высокое напряжение означает меньшую силу тока и гораздо меньшие потери: энергию от электростанций передают при высоком напряжении. Провода должны иметь площадь сечения, подходящую для силы тока: если большой ток течёт по тонкому проводу, он перегревается. Выбор и подключение проводов выполняют электрики.

Примеры
Источник 220 В, сопротивление линии 0,5 Ом, ток 20 А: U_л = 20 · 0,5 = 10 В; у потребителя 220 − 10 = 210 В; потери P_л = 20² · 0,5 = 200 Вт.
Передача 100 кВт по линии с R_л = 2 Ом при 1000 В: I = 100000 : 1000 = 100 А, потери 100² · 2 = 20 кВт. При 10 000 В: I = 10 А, потери 10² · 2 = 200 Вт — в 100 раз меньше.
Работа в классе

Составь в тетради простую таблицу: для одной и той же мощности 50 кВт вычисли силу тока (I = P/U) при 500 В и 5000 В и запиши, в каком случае потери меньше.

Упражнения
1
Почему электрическую энергию передают при высоком напряжении?
2
Сопротивление линии 1 Ом, сила тока 15 А. Чему равно падение напряжения в В?
3
У линии R = 3 Ом и I = 10 А. Чему равны потери мощности в Вт?
4
Почему опасно пропускать большой ток через тонкий провод?