[natuurkunde] Waarom hoogspanningsleidingen?

Shredo

Ik heb moeite met een oefening over hoogspanningsleidingen. De vraag gaat als volgt:

Een elektriciteitscentrale levert een vermogen van 750kW bij 12.000V aan een fabriek via een bekabeling met een totale weerstand van 3,0 Ohm. Hoeveel vermogen gaat er minder verloren als de elektriciteit wordt geleverd bij een potentiaalverschil van 50.000 V in plaats van bij een potentiaalverschil van 12.000V?

Ik weet niet echt hoe ik hieraan moet beginnen,...

Jan van de Velde

750 kW aan 12 000 V, welke stroomsterkte betekent dat? (P=U·I)

Over een weerstand van 3 Ω, welke spanningsval over de bekabeling levert dat op? (U=I·R)

Die spanningsval bij die stroomsterkte, hoeveel vermogen komt er dan (zinloos) vrij in de bekabeling? (P=U·I)

Shredo

Jan van de Velde schreef: ↑zo 09 jun 2013, 23:06
750 kW aan 12 000 V, welke stroomsterkte betekent dat? (P=U·I)

Over een weerstand van 3 Ω, welke spanningsval over de bekabeling levert dat op? (U=I·R)

Die spanningsval bij die stroomsterkte, hoeveel vermogen komt er dan (zinloos) vrij in de bekabeling? (P=U·I)

Ik denk dat ik het begrijp. Je kan de kerncentrale zien als een grote stroombron met een interne weerstand van 3 Ohm (afkomstig van de bekabeling). De 12.000 V zit volledig over de fabriek met vermogen 750 kW. Uit die twee laatste gegevens kunnen we de stroomsterkte door de fabriek berekenen (750kW/12kV=62,5A). Dat is ook de stroomsterkte door de zogezegde interne weerstand van 3 Ohm aangezien alles in serie staat. Het geleverde vermogen door die "interne" weerstand kunnen we dan berekenen met P=R*I² = 11719W die verloren gaat.

Wanneer nu echter de spanning over de fabriek 50.000 V wordt, zal de stroomsterkte (op dezelfde manier als hiervoor berekend) 15 A worden. Dat is dezelfde stroomsterkte voor de weerstand van 3 Ohm van de kabels. Dat levert een vermogen van 675 W op dat verloren gaat.

Door de spanning van 50 kV ipv 12 kV te gebruiken, gaat er dus 11044 W minder verloren. (11719 W - 675 W = 11044 W.)

Ik hoop dat mijn denkwijze klopt.

Alvast bedankt!

Jan van de Velde

denkwijze klopt, alleen verander je niet de spanning over de fabriek, mar de spanning over de bekabeling. Tussen fabriek en bekabeling transformeer je omlaag.

Hoogspanning is dus zéér zinvol. 4 x zo hoge spanning geeft 4 x zo kleine stroom en dus 4² = 16 x zo klein vermogensverlies.

Wetenschapsforum

Laatste berichten

Nieuwsberichten

[natuurkunde] Waarom hoogspanningsleidingen?

Waarom hoogspanningsleidingen?

Re: Waarom hoogspanningsleidingen?

Re: Waarom hoogspanningsleidingen?

Re: Waarom hoogspanningsleidingen?