这个问题简单的说很容易,用你的话说,你的误区是在电流上。
发电厂的输出功率是一定的,这个是前提,高压输电的目的就是减小电流,而你计算中的电流I=U/R中的U是输电线上损失的电压,并不是输电电压。
再说一边就是I=U(线)/R,这个U不是高压电的输电电压,而是 发电厂,和用户接收到的电压的差值。即损失的电压
高压以后,损失的Q中由于R,T一定,I越小不就越小了么。
这个问题刚刚学习肯定会觉得矛盾,我当初也不例外,但是想弄懂这个问题就要从变压器说起了。
首先要说到变压器有升压和降压两种,发电厂用的是升压变压器,确实要提高输电电压,这点是不用怀疑的。
首先发电厂发电机是恒定功率发电,你应该能懂,理想变压器你可以认为功率不损失,这样就是发电功率和输电功率相等,当然就有p=p'
即UI=U'I'
发电功率是定值,这样输电功率也是定值,这样提高输电电压就减小了输电电流。
我们再看输电电路中,实际要在用户端接入降压变压器,由刚才的电流得出,输电电路中导线电阻与电流乘积是加在了导线上的电压,其余的输电电压则用来加在了降压变压器上,这些是有效的电压,所以提高输电电压就能减少导线分担的电压,所以减小了导线损失的热功率,这样效率当然高了。
要弄清楚这个,你只要好好想想欧姆定律的应用范围以及输电的过程,输电,是从一个变压器输到另一个变压器,电能并不损耗在输电线上,而是传给了另一个变压器,弄清楚这点是很重要的。好了,再看欧姆定律,是纯电阻元件中才成立的。而P=UI是永远都成立的,将一定功率的电能输到另一个地方,P是一定的,那么I就等于P/U,这是这边输送过去的能量,而另一端能够接收到多少能量呢,假设是P'=U'I,由于电流是相等的,那么就都是I了,而U’和U是什么关系呢,我们知道输电线是有电阻的,那么U-U‘就是输电线的电压了,也就是说,要是提高输电的效率,就是要减少输电线上的压降,而输电线是纯电阻原件,这个时候可以用欧姆定律的,I=(U-U’)/R,好了,很明显了,怎么才能提高U',减少损耗呢,当然是降低I了,因为U是不变的,R是不变的。所以,这个是不矛盾的。
我认为你最主要的矛盾是在这里:“但是我想I=U/R 电压越大 电阻越小 那电流不是会很大吗?”
当电线一定时,电线上的电阻也就一定了,是一个恒定值,用高压输电的过程中,可以说传输的功率基本是一定的, p=UI,U越高,电流越小,这时电线上的电阻消耗的功率 P=I^2*R也因电流小而小。
这样计算吧,你会很清晰的理解:怎样计算输电线上的损耗电量?只能用公式Q=IR^2(想一下为什么不能用Q=UI,这里U是加在用电器(本例即输电线)两端的电压,即一根(是一根)电线两端的电压差,不是直接可以测出来的,要通过式子IR来计算,计算结果还是式子Q=IR^2),所以就要减少R和I,在消耗端(用户)消耗电量(W=UI)一样的情况下,U越大,I才越小。这样就很清楚了~~希望你能理解,关键就是两个公式Q=UI,Q=IR^2,仔细理解一下它们的使用条件就会明白了。
如果你想以后不再为这个问题犯难,建议你这样记:只要计算产的热量就用Q=IR^2,要计算用电器消耗的电量就用公式W=UI,这样就没问题了
实际中输电线的R是不小的……