Роман Штро
февраль 2019.
6375

Как, по закону Джоуля-Ленца, тепловые потери в проводнике уменьшаются при увеличении напряжения и уменьшении тока (с сохранением мощности), если по закону Ома — чем больше напряжение, тем больше ток?

Ответить
Ответить
Комментировать
2
Подписаться
0
3 ответа
Поделиться

Тут Вы угодили в очень простую ловушку, вы, как писал Ф.Энгельс, "за деревьями не видите леса". Не стоит пытаться сопоставить друг с другом формулы (даже взятые из одного раздела физики) не сопоставляя одновременно воедино их смысла и процессов, которые они описывают в одной конкретной системе.

Представьте, что у Вас замкнутая электрическая зепь и Вы её рассчитываете по правилу Кирхгофа. Вот конкретный участок: его сопротивление равно R, падение напряжения на нём - U и ток, текущий через этот участок конечно же I, и при этом все три величины согласуются законом Ома. Как повысить напряжение на этом участке? Например, вставить последовательно с ним источник ЭДС. При этом увеличится напряжение и увеличится ток. И излучение тепла на этом участке тоже увеличится, причём, заметьте, это произойдёт именно "по закону Джоуля-Ленца".

Когда Вы говорите о мощности, которая осталась неизменной при увеличении напряжения, то это значит, что вы говорите о совсем другой цепи. Повысив напряжение на входе участка цепи, вы хотите видеть, что потребитель на другом её конце способен развивать ту же мощность - это значит, что вы (тайком от используемых формул) делаете что-то еще с самим потребителем, чтобы проходящий ток был пропорционально меньше. И вот тогда, именно "по закону Джоуля-Ленца", уменьшится излучение тепла на этом участке. 

Нельзя измерить изменение силы тока в одной цепи, а потом изменение напряжение в другой, и при этом сказать "по закону Ома". А именно это и делает Ваш вопрос. То есть при такой постановке вопроса краткий ответ - никак.

12
-1
Прокомментировать

Этот ответ написан и доступен на

Этот ответ написан и доступен на Яндекс Кью

Согласно закона Джоуля-Ленца, величина выделяемого тепла при протекании электрического тока на участке цепи, зависит от силы тока. Для того чтобы уменьшить потери, вам, согласно закона Джоуля-Ленца, требуется снизить силу тока. Это обуславливается тем, что электрический ток представляет собой число электрических зарядов, проходящих через единицу площади сечения проводника.

Каждый из заряженных электронов, совершает работу, при которой они сталкиваются с атомами и молекулами, другими электронами. От такого столкновения происходит выделение тепловой энергии в окружающее пространство. Разумеется, чем меньше заряженных частиц будет двигаться в пространстве проводника, тем меньше столкновений будет происходить, и меньше тепла будет выделяться в окружающую среду.

На практике этот принцип реализуется следующим образом: нагрузка представляет собой константу относительно потребляемой мощности. Поэтому при заданной величине напряжения в сети по проводам и линиям будет протекать электрический ток, прямопропорциональный величине мощности и обратно пропорциональный напряжению.

I=P/U

Если нагрузка будет оставаться той же, а значит, величина мощности на конце линии останется неизменной, то при увеличении напряжения на участке линии для питания того же потребителя ток, протекающий в линии, пропорционально уменьшится, как видно из формулы выше.

Так что, как видите, никакого противоречия здесь нет, проблема лишь в том, что вы рассматриваете закон Ома для отдельного участка цепи, а не в целом для энергосистемы. В своем утверждении вы не учли, что мощность нагрузки остается постоянной.

2
0
Прокомментировать

Закон Ома тут лишний. Согласно закона Джоуля-Ленца выделение тепла в проводнике зависит от протекающего тока. Поэтому для уменьшения потерь в проводнике при передаче энергии имеет смысл уменьшить ток. А чтобы передаваемая мощность осталась той же, то надо увеличить напряжение (P=U*I, U=P/I). Но это другое напряжение - напряжение на нагрузке, а вот падение напряжения (напряжение между концами проводника) уменьшится вместе с уменьшением тока через него и именно в соответствии с законом Ома.

4
-3
Прокомментировать
Ответить
Читайте также на Яндекс.Кью
Читайте также на Яндекс.Кью