Линия имеет сопротивление 300 Ом. Какое напряжение должен иметь генератор, чтобы при передаче мощности 25 кВт потребителю потери в линии не превышали 4% от передаваемой мощности?

Физика 11 класс Передача электрической энергии сопротивление 300 Ом напряжение генератора передача мощности потери в линии 25 кВт 4% от мощности Новый

Для решения данной задачи нам нужно рассчитать напряжение генератора, учитывая заданные параметры. Давайте разберем шаги, которые нам необходимо выполнить.

1. Определим допустимые потери мощности в линии:
   • Потери в линии составляют 4% от передаваемой мощности 25 кВт.
   • Потери мощности можно вычислить по формуле: Потери = 0.04 * 25000 Вт = 1000 Вт.
2. Рассчитаем ток, который проходит по линии:
   • Потери мощности в линии можно также выразить через ток и сопротивление по формуле: Потери = I^2 * R, где I - ток в амперах, R - сопротивление в омах.
   • Подставим известные значения: 1000 Вт = I^2 * 300 Ом.
   • Решим уравнение для I: I^2 = 1000 Вт / 300 Ом = 3.33. I = √3.33 ≈ 1.83 А.
3. Теперь определим общее напряжение, которое должен выдать генератор:
   • Общая мощность, передаваемая потребителю, равна 25 кВт, и она связана с напряжением и током по формуле: P = U * I.
   • Здесь U - напряжение на потребителе. Мы можем выразить U как: U = P / I.
   • Подставим значения: U = 25000 Вт / 1.83 А ≈ 13645 В.
4. Теперь учтем потери напряжения в линии:
   • Напряжение, теряемое на сопротивлении линии, можно рассчитать по формуле: Uпотери = I * R = 1.83 А * 300 Ом = 549 В.
   • Общее напряжение генератора будет равно: Uгенератора = U + Uпотери = 13645 В + 549 В ≈ 14194 В.

Ответ: Напряжение генератора должно составлять примерно 14194 В, чтобы потери в линии не превышали 4% от передаваемой мощности 25 кВт.