Какое значение площади сечения медного провода необходимо выбрать для двухпроводной линии передачи, если напряжение на шинах электростанции составляет 6,6 кВ, потребитель находится на расстоянии 10 км, сила тока равна 20 А, и потери напряжения в проводах не должны превышать 3%?

Физика 10 класс Законы Ома площадь сечения провода медный провод линия передачи напряжение 6,6 кВ расстояние 10 км сила тока 20 А потери напряжения 3% Новый

Для решения задачи необходимо определить площадь сечения медного провода, основываясь на заданных параметрах. Рассмотрим шаги, необходимые для вычисления:

1. Определение допустимых потерь напряжения:

   Потери напряжения в проводах не должны превышать 3% от общего напряжения. Рассчитаем 3% от 6,6 кВ:

   • 3% от 6,6 кВ = 0,03 * 6600 В = 198 В.
2. Расчет сопротивления линии:

   Потери напряжения (Uпот) можно выразить через сопротивление (R) и силу тока (I) по формуле:

   Uпот = I * R.

   Подставим известные значения:

   • 198 В = 20 А * R.
   • Отсюда, R = 198 В / 20 А = 9,9 Ом.
3. Определение длины провода:

   Так как линия передачи двухпроводная, длина провода будет в два раза больше расстояния до потребителя:

   • Длина линии (L) = 2 * 10 км = 20 км = 20000 м.
4. Расчет удельного сопротивления меди:

   Удельное сопротивление меди (ρ) составляет примерно 0,0175 Ом·мм²/м.

5. Определение площади сечения провода:

   Сопротивление провода можно выразить через его длину и площадь сечения (S):

   R = ρ * (L / S).

   Подставим известные значения и выразим S:

   • 9,9 Ом = 0,0175 Ом·мм²/м * (20000 м / S).
   • Отсюда, S = 0,0175 * 20000 / 9,9.
   • Вычислим S:
   • S ≈ 35,35 мм².

Таким образом, для двухпроводной линии передачи с заданными параметрами необходимо выбрать площадь сечения медного провода не менее 35,35 мм². Рекомендуется округлить это значение до ближайшего стандартного размера, чтобы обеспечить надежность и безопасность эксплуатации линии.