脑瓜儿读音:欧姆定律的矛盾

来源:百度文库 编辑:高考问答 时间:2024/04/27 16:32:42
根据欧姆定律 I=U/R. 在同一段导体中,当然是同一段导体所以电阻是一定的.通过这段导体的的电流和加在它两端的电压成正比. 也就是说加在它两端的电压大了,通过这段导体的电流就大.加在它两端的电压小了,通过这段导体的电流就小.

但是在现实的输电技术中,可以通过升压变压器,让加在这段导体的电压很高,达到几万伏.同时通过的电流却很小.只有1安培. 同样我们可以利用降压变压器,让加在这段导体的电压比较小;只有400伏特. 但是通过这段导体的电流却可以达到25安培.
所以同样的一段导体当它的电阻不变时,并不是像欧姆定律说的那样.加在它上面的电压和电流成正比.就这个问题有懂的就说说看法.

在对输电线用欧姆定律时,应该用输电线两端的电压除以通过的电流,得到输电线的电阻。
220伏或11000伏是火线对零线的电压,不是输电线两端的电压。

欧姆定律是这样用的:

220伏的电从发电厂发出,通过火线传给用户,变成0伏后通过零线回到发电厂。

理想状态电线电阻应该为0欧,这样电线两端的电压U=I*R=0伏,即电线不消耗电压,电压全传给用户。
实际上电线也有电阻,我们只研究一根火线,假设电阻R=0.1欧。传递的功率P=22000瓦。

用220伏输电,电流I=P/U=22000/220=100安,这时对这根火线应用欧姆定律,电线两端的电压U=I*R=100*0.1=10伏。这10伏是损失的。同样零线上也要损失10伏。这样两根输电线就消耗了220伏电中的20伏,只剩下220-20=200伏电提供给用户了。

升高10倍用2200伏输电,I=P/U=22000/2200=10安,火线两端电压U=I*R=10*0.1=1伏,零线同样也损失1伏,这样输电线上的损失是2伏,用户端变压器前收到的是2200-2=2198伏,再降10倍得到219.8伏,效果明显吧。

欧姆定律是在一定电流电压的范围内描写稳恒电流的(直流),这里,经过变压器的是交流电。
通过一个元件的电流,和电抗有关,电抗包含三个成分,一个是电阻,一个是电感,一个是电容。其中,后两者和电流的成分还有关系。
对于电阻,在通过频率不是特别高的交流电的时候,可以认为欧姆定律在每一个瞬间都是起作用的。
对于电容,恒定电流不能通过,但是对交流电能通过,通过的大小和两端电压成正比(这是可以用交流电峰值电压表征大小),和电容大小成正比,和频率成正比。而且,还使交流点的相位发生改变(具体的关系能用复数或向量表示,这里先定性说一下)
对于电感,直流电通过的时候,不感受电阻,欧姆定律成立;但是对于交流,就不同,它和电容的作用可以类比,但都起到了阻碍的作用。
最后在外加电源已知的时候,求解电流,要考虑三者贡献的合成。(这个合成还是个复数的合成不是简单相加)。不是说欧姆定律失效了。交流电这部分的问题很有趣,感兴趣的话,可以看看好的普通物理书里面电学部分,(或电磁学的书)有详细的讲解。

变压器元件带有很大的电感成分,一般,在通过交流电的时候,对交流电电流的“抵抗”起了主要作用。不过变压强还是比较复杂,我在高中时曾试用向量和复数两种方法试图求解变压器输出电流的准确解,但终因能力有限而没解出。有一个成份是励磁电流,它很好算;但还有一个反射电流,因为耦合我始终没太搞清楚。你若有时间可以试试,挺好玩的。算出来了,发个短信息给我。

楼上们所说的纯电阻电路,就是当电容和电感成分都没有时的电路。

你不会是没有学过初中物理吧
这是和功率有关的
P=UI
当发电厂的功率一定的时候通过高压输送可使电流减小
就可以使用电阻率很小的线来送电
可以有效的节约资源
全市全省全国这么多的电线你可知道可以多有效的节约资源呀

楼上有人又明显错误,欧姆定律交流电和直流电都适合,也具有瞬时对应关系,所以可以绘制小灯泡的伏安特性曲线也可以求瞬时功率,今年全国理综2卷有瞬时功率的问题,不知道不要瞎说!!!只是它只适合于纯电阻电路,也就是说电流做功全部将电能转化为热的电路元件,比如平常见的电阻。
我楼上的说法完全正确,顶。

一般的输电线都是交流电,不能简单地套用支流电的欧姆定律.

欧姆定律是个理论型定律,应用于纯电阻电路,也就是不受电感影响、理想状态下,电阻不受温度影响的的直流电路。而变压器是在交流电路中才有的仪器。