[natuurkunde] Transport van elektriciteit

donkey1

Beste mensen,

Het lukt mij helaas niet om het volgende vraagstuk op te lossen, Ik hoop dat iemand mij kan vertellen hoe het moet, gezien ik maandag een tentamen hierover heb.

De vraag is:

Transport van elektriciteit.

Een elektrisch vermogen van gemiddeld 120kW moet getransporteerd worden van een elektriciteitsfabriek naar een stad, 10 km verderop. De elektriciteitskabels hebben een totale weerstand van 0.4 ohm. Bereken de vermogensverliezen als het vermogen getransporteerd wordt bij

a. 240 V

b. 24000 V

c. Bespreek waarom bij dit soort transport gebruik wordt gemaakt van wisselspanning (AC).

Ik was zelf bezig met de formule P = V²/R maar kreeg niet echt de indruk dat dit juist kon zijn om het vermogensverlies te berekenen. Ik snap niet zo goed wat je met de afstand moet doen.

Ik hoop dat iemand mij zo spoedig mogelijk kan helpen met dit probleem en uiteraard alvast bedankt.

Jan van de Velde

Opmerking moderator

Dit onderwerp past beter in het huiswerkforum en is daarom verplaatst.

Teken eens een schema van 3 serieweerstanden, 0,2 Ω, de stad met een nog onbekende weerstand, en weer 0,2 Ω.

In de stad moet bij 240 V een vermogen van 120 000 W ontwikkeld worden.

Welke stroomsterkte is daarvoor nodig?

Hoe groot is de vervangingsweerstand voor de stad?

donkey1

P = IV, dit geeft I = 500 A. deze moet overal hetzelfde zijn gezien we het hier hebben over een serie schakeling. P= I²R, dit geeft R = 0.48 ohm ( dit is de vervangingsweerstand?)

Ik heb verder geen flauw idee wat ik verder moet doen.

klazon

donkey1 schreef: ↑zo 26 mei 2013, 21:57
Ik heb verder geen flauw idee wat ik verder moet doen.

Dat staat toch in de vraagstelling? Je moet het vermogensverlies bepalen.

Jan van de Velde

als je 120 000 W produceert in 0,48 Ω (de stad), hoeveel verlies je dan in die 0,4 Ω (de kabels) die je onderweg heen en terug samen nog hebt?

ofwel, andere aanpak met zelfde resultaat, welk vermogen ontwikkelt 500 A in 0,4 Ω ?

donkey1

Ah ik bereken nu een P van 100 000 W, dus het vermogensverlies is 20 000 W? Ik begrijp dus dat de afstand verder geen significante invloed heeft? De reden voor AC in dit geval is omdat er constant stroom heen en weer gaat?

Jan van de Velde

donkey1 schreef: ↑zo 26 mei 2013, 22:26
Ah ik bereken nu een P van 100 000 W, dus het vermogensverlies is 20 000 W?

Nee, je gebruikt 100 000 W in je transportleidingen (die 0,4 Ω) om de pootjes van de vogeltjes op te warmen. Da's dus 100 000 W verlies. Bijna de helft van wat je totaal produceert

De afstand is hier een overbodig gegeven, omdat de weerstand van je kabels al gegeven is. Met kabels van de dubbele doorsnede zou de afstand dan 20 km kunnen zijn, met dezelfde uitkomst (helft van de weerstand per kilometer, maar dubbele kilometers, dus zelfde weerstand).

donkey1

Oh oke bedankt voor de hulp ik!, ik snap alleen nu niet waarom je zegt dat bijna de helft verloren gaat van wat er in totaal geproduceerd word. Het totale vermogen is toch 120kW, dan is 100 000 W aan verlies toch ruim meer dan de helft?

Verder vroeg ik mij nog af of mijn aanname klopt over AC?

Jan van de Velde

Om 120 000 W inde stad te kunnen leveren moet de centrale kennelijk óók 100 000 W voor de vogeltjes produceren. In totaal dus 220 000 W waarvan maar 120 000 gebruikt wordt zoals het bedoeld is.

Wat betreft je aanname over AC

De reden voor AC in dit geval is omdat er constant stroom heen en weer gaat?

Omdat niemand plezier beleeft aan het kale feit dat de stroom heen en weer gaat (zo'n spannende film is dat niet om naar te kijken) moeten er betere redenen zijn.

Dit vermogensverliessommetje wordt anders als ze de spanning over de kabels naar 24000 V brengen, en bij de stad omlaag transformeren naar 240 V.

Hoe groot is nu de stroomsterkte in de kabels?

Hoe groot is nu dus het vermogensverlies in de kabels?

donkey1

Beste Jan,

Ik heb het inmiddels ook al berekend voor 24000V en kom uit dat daar het verlies 10 W bedraagt. Nu vertel je dat het gebruik van wisselspanning is om het rendement zo goed mogelijk te houden? Ik neem aan dat het terug transformeert naar 240 V, omdat dit de geschikte spanning is voor de meeste apparaten?

Jan van de Velde

Kwestie is, kun je gelijkspanning omlaag/omhoog transformeren?

Verder, wat voor soort spanning komt er uit generatoren?

En ja, 24 000 V op huiselijke stopcontacten lijkt me vragen om ernstige ongelukken, ook al zouden de apparaten er geschikt voor zijn.

donkey1

Bedankt voor de hulp Jan, ik snap de vraag nu helemaal.

Wetenschapsforum

Laatste berichten

Nieuwsberichten

[natuurkunde] Transport van elektriciteit

Transport van elektriciteit

Re: Transport van elektriciteit

Re: Transport van elektriciteit

Re: Transport van elektriciteit

Re: Transport van elektriciteit

Re: Transport van elektriciteit

Re: Transport van elektriciteit

Re: Transport van elektriciteit

Re: Transport van elektriciteit

Re: Transport van elektriciteit

Re: Transport van elektriciteit

Re: Transport van elektriciteit