Условие задачи
Под каким напряжением U необходимо передавать электрическую энергию постоянного тока на расстояние L = 5 км, чтобы при плотности тока j = 2,5×105 А/м2 в медных проводах двухпроводной линии электропередачи потери в линии составляли = 1% от передаваемой мощности? Удельное сопротивление меди = 1,7×10-8 Ом.м.
Ответ
Дано:
L = 5 км = 5∙103 м
j = 2,5105 А/м2
= 1% = 0,01
= 1,7∙10-8 Ом∙м
Найти U
Передаваемая мощность определяется законом Джоуля - Ленца:
(1)
здесь: U - напряжение на линии, I сила тока.
Пусть сопротивление линии равно R, тогда потери в линии можно выразить через ток и сопротивление также по закону Джоуля Ленца и записать условие задачи так:
(2)