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物理远距离输电动态分析问问题

归档日期:06-27       文本归类:动态分析器      文章编辑:爱尚语录

  用电器增多,总电流变大,考虑远程输电此时远距离导线电阻不能忽略,电流变大,根据欧姆定律,导线上分的电压会变大,而总电压不变则用电的地方的电压会变小而达不到额定电压。

  如果用中学的体系:用电器增加,相当于并联的总电阻减小,所以电路中电流会增大,内阻损耗变大等。

  因为题目中说的是远距离输电,所以应该是涉及到电力系统的问题。传统电力系统中的电源是同步发电机,发电机的转子转动时切割磁感线,会在定子上感应出三相交流电动势。感应出的交流电动势大小只与发电磁内磁场(由励磁电流控制)和转子的转速有关,交流电势的频率只与转子转速有关。所以,只有维持发电机内磁场和转速的不变,产生的电势是不变的【可以认为发电机是无内阻的电源,而电网的内阻主要是输电线路的阻抗】

  用电设备的性质分为阻性、容性和感性三种。因为电压是正弦交流电,所以电流也是正弦的。正弦波就会有相位的差别。如果负载电压与电流是同相位或者反相位的,那么负载是纯电阻性质的;如果电流相位滞后与电压90度,那么负载是纯电感性质的;如果电流相位超前于电压90度,那么负载是纯电容性质的。如果电流相位超前于电压0~180度,那么负载是容性的;如果电流相位滞后于电压0~180度,那么负载是感性的。如果电流相位与电压相位差在-90度到90度之间,那么负载是消耗有功功率的【用电器】;如果电流相位与电压相位差不在-90度到90度之间,那么负载是发出有功功率的【发电设备】。如果负载是感性的,那么负载会消耗感性无功功率,简称消耗无功功率;如果负载是容性的,那么负载会消耗容性无功功率,,即发出感性无功功率,简称发出无功功率。

  如果增加阻感性用电器,那么需要的有功功率和无功功率都增加,如果用电器的功率很大【足以与系统容量相比拟】,那么有功功率的不足会导致电压频率的下降,无功功率的不足会导致系统电压的下降,频率的下降会导致发电机转速变慢,也会导致电压的下降。

  如果增加容性用电器,那么需要的有功功率增加、无功功率减少。如果用电器规模足够大,会导致系统频率下降(电压下降),而容性用电器又会导致无功功率过剩,导致系统电压升高,所以系统电压的变化无法确定。

  一般而言,一个家庭的用电负荷变化是不会影响整个系统的,但是如果一个地区的负荷在短时间内急剧变化,可能导致整个系统的瓦解。

  所谓“有功功率”就是实际转化为其他能量形式的功率,要增加有功功率只能增加为发电机的燃料。而“无功功率”是电源与负载之间的能量交换,并不做功,但是它是用于在电器设备中建立电磁场的。改变无功功率有多种方法:增大发电机励磁电流、调节变压器变比、投切电容器等。远距离的输电线里也会发出无功功率,就是所谓的长线容升效应。

  用U1,U2,I1,I2分别代表原,副线圈的电压电流,当用电器增加时,总电阻减小,I2变大,输出电流I2决定输入电流I1,I1相应变大。输入电压U1决定输出电压U2,当U1不变时,无论负载电阻R变化与否,U2不变。

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