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電磁 標題:為何高功率電源傳輸需要使用高電壓
1:黃福坤(研究所)張貼:2009-02-08 19:36:42:
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課本經常會提到 因為要減少傳輸線的損失 所以交流電源傳輸線使用 高電壓傳輸
可是學生往往會疑惑 用高電壓傳輸 是否傳輸的電流也會增加 而造成更多傳輸線功率損失 為何使用高電壓傳輸反而是降低傳輸電流?

課本的描述是 傳輸功率 固定為 P, 若傳輸電壓是 V 則傳輸電流 I=P/V 會降低
傳輸線的電阻若是 r,
則傳輸線損失的功率 Ploss= I2*r=r*P2/V2
因為 傳輸線電阻 r 與傳輸功率被固定 所以使用高電壓傳輸 則 損失功率會減少

固然看到以上推導覺得好像也有道理,可是為何傳輸功率高 傳輸電流就會減少 其道理為何? 這是一般課本忘記告訴大家的
傳輸線將功率傳送到遠方後 需要將電壓降到使用者所能使用的電壓 因此需要利用變壓器再將電壓降回低電壓 如100V等. 若傳輸時使用的電壓愈高 則變壓器的轉換比例就變得更大.因此會使得變壓器的阻抗更大. 傳輸線系統的總阻抗是 傳輸線的電阻 加上變壓器的阻抗(且變壓器的阻抗往往遠大於傳輸線電阻 否則傳輸效率就會降低了)

以下程式讓你可以調整傳輸線的傳輸功率Power, 傳輸電壓 V 與傳輸線的電阻 r
程式會顯示傳輸線通過的電流 I, 系統的總阻抗 Z, 變壓器的阻抗 Zt,
使用者端的電流(假設使用者端的電壓是固定100V)與變壓器的圈數比和傳輸系統的效率
希望本動畫可讓你更容易了解 為何高功率傳輸用高電壓會更有效



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