Terus ke kandungan
IGCSE·Tuition
Fizik · Pelajaran

Hitung kehilangan penghantaran dalam model fiksyen

Soalan penghantaran nampak panjang, tetapi ia hanya tiga langkah pendek yang diulang, dan pelajar sering hilang markah kerana melangkau satu.

Dalam halaman ini
  1. Mengapa voltan tinggi mengurangkan kehilangan?
  2. Tiga langkah
  3. Contoh berlangkah
  4. Kesilapan yang perlu diawasi
  5. Semak kendiri
  6. Ke mana selepas ini

Untuk mencari kuasa hilang dalam kabel: cari arus dahulu dengan I = P ÷ V, kemudian kehilangan dengan P(hilang) = I² × R. Menaikkan voltan penghantaran merendahkan arus dan oleh itu mengurangkan kehilangan dengan banyak.

Pelajaran ini menggunakan nisbah daripada menggunakan nisbah pengubah dan idea a.u. daripada arus ulang-alik. Ia sebahagian daripada aruhan dan pengubah.

Mengapa voltan tinggi mengurangkan kehilangan?

Kuasa yang disampaikan oleh talian ialah P = I × V. Untuk menghantar kuasa yang sama pada voltan lebih besar, arus boleh lebih kecil. Kabel mempunyai rintangan, jadi ia menjadi panas, dan kuasa terbazir sebagai haba ialah I² × R.

Oleh sebab arus dikuasaduakan, arus separuh mengurangkan kehilangan kepada suku. Mendarab voltan dengan 10 mengurangkan arus kepada satu persepuluh dan kehilangan kepada satu perseratus.

Tiga langkah

  1. Arus dalam talian: I = P ÷ V.
  2. Kuasa hilang: I² × R, dengan R rintangan kabel.
  3. Bandingkan: nyatakan kehilangan sebagai peratusan kuasa yang dihantar jika diminta.

Contoh berlangkah

Sebuah stesen janakuasa fiksyen menghantar 50 kW melalui kabel dengan jumlah rintangan 4.0 Ω. (Data contoh rekaan.) Bandingkan penghantaran pada 500 V dan pada 10 000 V.

Pada 500 V:

Arus = 50 000 ÷ 500 = 100 A.

Kehilangan = 100² × 4.0 = 10 000 × 4.0 = 40 000 W = 40 kW.

Peratusan hilang = 40 000 ÷ 50 000 × 100 = 80%.

Pada 10 000 V:

Arus = 50 000 ÷ 10 000 = 5.0 A.

Kehilangan = 5.0² × 4.0 = 25 × 4.0 = 100 W.

Peratusan hilang = 100 ÷ 50 000 × 100 = 0.2%.

Semak: voltan naik 20 kali, jadi arus turun 20 kali dan kehilangan turun 20² = 400 kali. Memang 40 000 ÷ 100 = 400. Jika anda mahu melihat bagaimana pembundaran jawapan akhir memberi kesan, penerang had dan pembundaran boleh membantu.

Kesilapan yang perlu diawasi

Kerja yang salah: kehilangan = V² ÷ R = 500² ÷ 4.0 = 62 500 W.

Pelajar menggunakan voltan bekalan seolah-olah ia merentasi kabel. Hasilnya lebih besar daripada 50 kW yang dihantar, dan itu mustahil.

Pembetulan: gunakan I² × R, dan pastikan arus datang daripada P ÷ V dahulu. Semakan pantas ialah kehilangan tidak boleh lebih besar daripada kuasa yang dihantar.

Semak kendiri

Cuba soalan ini, kemudian buka setiap jawapan.

1. Sebuah talian membawa 20 kW pada 2000 V melalui kabel berintangan 2.0 Ω. Cari kuasa hilang.

Tunjukkan jawapan

I = 20 000 ÷ 2000 = 10 A. Kehilangan = 10² × 2.0 = 200 W.

2. 20 kW yang sama dihantar pada 400 V melalui kabel yang sama. Cari kuasa hilang dan peratusan kuasa yang dihantar.

Tunjukkan jawapan

I = 20 000 ÷ 400 = 50 A. Kehilangan = 50² × 2.0 = 2500 × 2.0 = 5000 W. Peratusan = 5000 ÷ 20 000 × 100 = 25%.

3. Voltan penghantaran dinaikkan 4 kali bagi kuasa dan kabel yang sama. Berapa kali kehilangan jatuh?

Tunjukkan jawapan

Arus jatuh 4 kali. Kehilangan bergantung pada I², jadi ia jatuh 4² = 16 kali.

Ke mana selepas ini

Kini anda mempunyai kesemua lima kemahiran dalam topik ini. Uji semuanya bersama dalam set latihan aruhan dan pengubah, kemudian kembali ke gambaran keseluruhan topik.

Menggabungkan beberapa langkah dalam keadaan peperiksaan ialah tempat latihan berpandu paling membantu. Guru kami mengusahakannya dalam tuisyen Fizik dalam talian satu dengan satu.

Soalan lazim

Mengapa elektrik dihantar pada voltan tinggi?

Bagi kuasa yang sama, voltan lebih tinggi bermaksud arus lebih kecil, kerana P = IV. Kuasa hilang dalam kabel ialah I²R, jadi arus lebih kecil memberi kehilangan jauh lebih kecil. Pengubah menaikkan voltan untuk penghantaran dan menurunkannya semula untuk kegunaan yang selamat.

Persamaan mana yang memberi kuasa hilang dalam kabel?

Gunakan kuasa hilang = I² × R, dengan I ialah arus dalam kabel dan R ialah rintangan kabel. Jangan gunakan voltan bekalan dengan rintangan kabel, kerana voltan merentasi kabel jauh lebih kecil daripada voltan bekalan.

Jika voltan didarab 10, bagaimana kehilangan berubah?

Arus jatuh 10 kali bagi kuasa yang sama. Kehilangan bergantung pada kuasa dua arus, jadi ia jatuh 100 kali. Kehilangan menjadi satu perseratus daripada asal, selagi rintangan kabel tidak berubah.

Dikemas kini:

Langkah seterusnya

Jika soalan elektrik berbilang langkah terasa berselirat, guru satu dengan satu boleh memecahkannya kepada langkah bersama anda dan meminta anda menerangkan sebab setiap langkah wujud.

Kelas percubaan berbayar satu jam pada kadar guru yang disahkan, bermula RM80. Yuran lain, jadual dan susunan seterusnya disahkan terus bersama guru selepas kelas percubaan.

Tuisyen diatur bersama ibu bapa atau penjaga. Hantar halaman ini kepada mereka melalui WhatsApp supaya mereka boleh bertanya bagi pihak anda.

Ibu bapa atau penjaga? Tanya di sini

9,000+ pelajar telah dibantu melalui perkhidmatan kami