Re: [教學] 電學
※ 引述《kerbi123 (= =)》之銘言:
: 求救...
: 在發電場輸出高壓以減少能量耗損時
: 會以高電壓輸出...以低電流方式減少損耗...
: 學生還是會把輸出電壓搞成v^2/r...
: 不知道有沒有什麼方式可以讓學生比較好懂這個部份
: 尤其是在輸出電壓和端電壓...
電廠→ --電線-- -- 降壓器-- 家庭
其中,電廠這部分
採取的是超高壓輸出(電廠發電功率P1固定,當額定的電壓V越大,輸出的電流I會越小)
然後,電線的部分
雖然本身電阻很小,可是拉很長之後,電阻的總和也頗可觀(電線R固定)
既然電線R固定,那麼在電線上跑的電流I如果越小,那他的熱功率P2耗損就越少
(如果真要閒到測出電線兩端的電壓差,也是可以帶入p=V^2/R,不過不提這個會比較好)
您看要不要考慮畫個電廠圖(然後下方搭配數字)
水力
↘
電廠→ 電線 →家庭
假設水力 每秒鐘給10萬焦耳能量去衝擊發電機具
↗採用低壓1萬V:輸出1A電流
發電廠每秒只能轉換1萬焦耳能量(發電功率=10000W) →採用高壓2萬V:輸出0.5A電流
假設很長很長的電線,本身電阻總和為1歐姆
收到1A的電流→電線本身熱功率P=流過電線的I*流過電線的I*本身的電阻R=1W
收到0.5A的電流→電線本身熱功率P=流過電線的I*流過電線的I*本身的電阻R=1/4W
如果您是發電廠老闆
方案一:是一秒送出1萬焦耳能量,對方只有收到9999J
方案二:是一秒送出1萬焦耳能量,對方只有收到9999又3/4J
您要選那個?
當然是電廠的高壓+電線上的低電流,這樣最省~
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推
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