概念と仕組み
伝送線は抵抗を示し、電流が流れる際に、エネルギーが熱に変換されます。 発電所から供給される電力と、負荷が消費する電力の差は、損失の量によって異なります。
定常の電力 P = VI を維持し、電圧を2倍にすると、電流は半分になります。同じ回路線における I²R 損失は、1/4 に減少します。
関係式と成立条件
この実験では、あらかじめ設定された送信入力電力を使用し、I=Pin/Vsend および Ploss=I²Rline を用います。抵抗は、その材料、長さ、および断面積によって定義されます。
伝送線におけるモデル化された入力電力は、調整後の配電線における出力電力とは異なります。 実際の交流システムでは、 الظاهر電力、絶縁、および変圧器の影響に加え、配電線も存在します。
仮想実験で読み取る変化
送電入力電力が一定なら、電圧を上げるとI²R損失が減ります。
分布回路と交流無効電力は省略します。一定受電電力モデルとは異なります。送電不可の範囲では線路の発熱を実際の損失と解釈しません。 実際の電源・コンセント・高電圧では再現せず、画面上で実験しましょう。
重要な関係式と記号
I = Pin/Vsend · Rline = ρL/A · Ploss = I²Rline
| 記号 | 意味 | 単位 |
|---|---|---|
| Pin | 送電入力電力 | W |
| Rline | 送電線の抵抗 | Ω |
| Ploss | 抵抗による送電線損失 | W |
例で確かめる
同じ入力電力・線路で1000 Vから2000 Vに上げると33.6 Wの損失はいくらになる？
8.4 W
よくある誤解
- 高電圧送電における損失の低減は、電圧自体が抵抗をなくすことによるのではなく、同じ電力でより小さい電流が得られるためです。