Videnskab
 Science >> Videnskab >  >> Energi

I transmission af elektricitet hvordan går noget energi tabt?

Energitab under elektricitetsoverførsel forekommer primært på grund af to hovedfaktorer:

1. Modstand:

* jouleopvarmning (I²R -tab): Når elektricitet flyder gennem ledere, går en vis energi tabt som varme på grund af ledningens modstand. Dette er beskrevet af Joules lov, der siger, at den genererede varme er proportional med kvadratet for strømmen (i) og modstanden (R) af ledningen.

* faktorer, der påvirker modstand: En ledningsmodstand afhænger af dens længde, tværsnitsareal og det materiale, det er lavet af. Længere ledninger og tyndere ledninger har højere modstand, hvilket fører til større energitab.

* minimering af modstand: For at reducere modstandstab bruger elselskaber:

* højspændingsoverførsel: Højere spænding reducerer strømmen for en given effekt, hvilket minimerer I²R -tab. Dette er grunden til, at elektricitet overføres ved meget høje spændinger (hundreder af kilovolt).

* tykke ledere: Brug af tykke ledninger (med et større tværsnitsareal) reducerer modstanden.

* Materialer med lav resistivitet: Brug af materialer som kobber og aluminium med lav elektrisk resistivitet minimerer resistensen.

2. Lækage:

* corona decharge: Ved meget høje spændinger kan et fænomen kaldet corona -udladning forekomme. Dette involverer ionisering af luft, der omgiver lederne, hvilket fører til energitab som varme og lys.

* isolator ufuldkommenheder: Ufuldkommenheder i isolatorer (materialer, der adskiller ledere) kan føre til lækagestrømme, hvilket resulterer i energitab.

* minimering af lækage:

* Omhyggelig lederdesign: Brug af specielle lederformer og belægninger kan minimere koronaudladning.

* isolatorer af høj kvalitet: Brug af isolatorer af høj kvalitet med minimale defekter reducerer lækage.

Andre faktorer:

* magnetiske felter: Alternativ strøm (AC) skaber svingende magnetiske felter, som kan inducere strømme i nærliggende ledere (som kraftledninger), hvilket fører til energitab.

* Power Factor: En dårlig effektfaktor (et mål for, hvor effektiv elektrisk energi der bruges) kan føre til øgede tab.

samlet påvirkning:

Energitab under transmission kan være betydningsfulde, især over lange afstande. Disse tab repræsenterer spildt energi, som er både økonomisk og miljømæssigt uønsket. Derfor investerer elselskaber kontinuerligt i teknologier og strategier for at minimere disse tab og forbedre transmissionseffektiviteten.