作者cpt (Obstacle 1)
看板ask-why
標題Re: [思辯] 我一直不懂輸出功率固定到底是怎麼回事
時間Fri Apr 9 23:15:46 2010
: 推 cpt:關於你的盲點: "電線電阻小 為何高壓電不會造成高電流" 04/09 21:50
: → cpt:是因為高壓電的"高壓"是跨在電線和地之間 而非電線兩端 04/09 21:51
: → cpt:電線兩端的電壓差通常都很小 04/09 21:51
: 推 llrabel:樓上的解釋相當合理，應該就是這樣 04/09 21:58
: 推 HuangJC:我們一般說的,是'用高壓傳送,可以使用較小的電流,較省電' 04/09 22:01
: → HuangJC:但如果按原PO公式,那的確是另一個存在的現象:當短路時,功 04/09 22:02
: → HuangJC:率較大,火燒屋更快. 這就是高壓的兩難啊.. 04/09 22:02
: → xiaoa:cpt說的並不對.電壓提高"後",電線兩端的電壓差也是會提高的 04/09 22:15
: → xiaoa:只是電流提高的程度,不如電壓提高的程度.因為導線不是迴路上 04/09 22:17
: → xiaoa:唯一的電阻 04/09 22:18
關於xiaoa大的看法, 我想這有必要進一步說明
這其實就是變壓器的工作原理:
____
====== | 變 | 電線 (R0)
發電機----| 壓 |-----================------[等效負載]-->接地
====== |_器_|
V,I V0,I0 VL,IL(=I0)
根據上面的電力傳輸等效電路
發電機輸出功率為 P = V*I (這裡的 V 和 I 都是交流的 phasor)
通過一個 N:1 變壓器之後
電壓和電流分別轉換成 V0 = V*N, I0 = I/N
(電壓放大 N 倍, 電流縮小 N 倍)
減小電流有何好處?
我們想要盡量減少電線的功率耗損
圖中電線的功率耗損為 P0 = (V0-VL) * I0 = (I0*R0) *I0 = (I0^2) * R0
和電流的平方成正比!!
因此只要將電壓放大一千倍, 電流減小ㄧ千倍
電線的功率耗損就會減低一百萬倍!!
此時由於 VL = V0 - I0*R0 ~= V0 (R0 和 I0 都很小)
負載所接收的功率 PL = VL*IL ~= V0*I0 = V*I = 發電機的輸出
(以上討論完全忽略傳輸線效應和阻抗匹配的影響)
: 推 HuangJC:x你講的是指同一把電器;但我一定是要換一把的 04/09 22:19
: → HuangJC:換一把後,電流也一定得下降;所以是電流'下降'的程度 04/09 22:20
: → xiaoa:問題要討論到電流變小, 就必須套到電壓轉換的情況去討論 04/09 22:22
: → xiaoa:哈, 我又掉進同樣的想法了 orz 04/09 22:25
: 推 HuangJC:實際現象不會因為你先套哪個公式而改變啊;那是你理解的順 04/09 22:25
: → xiaoa:反正還電器還是換電壓, cpt說的都不對 04/09 22:26
: → HuangJC:序有變.但關鍵就是'我非得換一把電器不可',也許有的可以不 04/09 22:26
: → HuangJC:換,但如果有檔位開關,也必需切在不同檔位.換言之 R2 會變 04/09 22:26
: → HuangJC:如果你堅持 R2 不變,那真的換高壓燈泡會更亮喔!! 04/09 22:27
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◆ From: 128.237.224.188
1F：→ cpt:我其實看不太懂xiaoa推文的意思 我懷疑可能我們講的是兩件事XD 04/09 23:18
2F：推 HuangJC:我常說這是字眼問題啊,不過有人喜歡劈頭用'完全錯誤'當發 04/09 23:23
3F：→ HuangJC:語詞.其實抄課本的我們知道對,但是當你面對別人的疑惑時, 04/09 23:23
4F：推 xiaoa:是我弄錯了, 你說的是對的. 我只是覺得你之前的解釋沒講到 04/09 23:23
5F：→ HuangJC:要用對方的字眼.我以前碰到的老師是重覆講課本講到我會背 04/09 23:24
6F：→ xiaoa:用電器, 所以比較不好理解 04/09 23:24
7F：→ HuangJC:但會背不代表懂喔! 04/09 23:24
8F：→ cpt:同意兩位 04/09 23:25
9F：→ HuangJC:變壓器講解法也是課本標準,不過以前我很排斥,因為我覺得是 04/09 23:26
10F：→ HuangJC:用另一個變化去湊答案的感覺,我就是"故意不用變壓器,難道 04/09 23:27
11F：→ HuangJC:你看不到我講的問題及公式嗎?",狀況和原PO類似. 04/09 23:27
12F：→ HuangJC:後來我才知道我沒想錯,如果我堅持不變壓,不換電器,那燈泡 04/09 23:27
13F：→ HuangJC:會更亮! 這就有問題了 04/09 23:28
14F：→ cpt:這類問題複雜的地方在於 不管有沒有變壓器 發電機接的東西 04/09 23:29
15F：→ cpt:阻抗變了 發電機的輸出功率也會跟著改變.. 04/09 23:29
16F：推 HuangJC:不,發電機其實沒有定電流源和定電壓源;那都是電腦控制造成 04/09 23:31
17F：→ HuangJC:的,在教到發電機這課前,我們只單純討論定電壓源,因為生活 04/09 23:32
18F：→ HuangJC:中就是這樣.因此發電機被單純化,不討論複雜實務.而不管用 04/09 23:32
19F：→ HuangJC:不用變壓器,有一點不變的,叫'由供電端看出去的等效電阻' 04/09 23:33
20F：→ HuangJC:我說換電器,或你不換電器,你加變壓器,都影響等效電阻 04/09 23:33
21F：→ HuangJC:事實上以電熱器這種單純的來說,就都得有一樣的等效電阻 04/09 23:34
22F：→ cpt:是啊 就是因為發電機非理想電流/電壓源 功率受負載改變的複雜 04/09 23:34
23F：→ cpt:度才會更高不是嗎 04/09 23:35
24F：→ HuangJC:以我圖中,就是 R2,R2要變! 變了後 R1 浪費的比值就變 04/09 23:36