Дано:
L = 5 км (расстояние между точками передачи и приема энергии)
j = 0,25 А/мм2 (плотность тока в медных проводах)
n = 1% (потери от передаваемой мощности)
Решение:
Сначала найдем сопротивление R проводов на расстоянии L.
Сопротивление R можно найти по формуле:
R = ρ * L / S,
где ρ - удельное сопротивление материала провода (для меди равно 1,68 * 10^-8 Ом*м),
S - площадь поперечного сечения провода.
Площадь поперечного сечения провода можно найти по формуле:
S = I / j,
где I - сила тока.
Теперь найдем потери мощности P в линии электропередачи:
P = I^2 * R,
где I - сила тока, R - сопротивление провода.
Также известно, что потери мощности составляют 1% от передаваемой мощности:
P = 0.01 * P_переданная,
где P_переданная - передаваемая мощность.
Теперь найдем напряжение U, необходимое для передачи электрической энергии:
U = R * I,
где R - сопротивление провода, I - сила тока.
Ответ:
Напряжение U, необходимое для передачи электрической энергии на расстояние L = 5 км при плотности тока j = 0,25 А/мм2 в медных проводах двухпроводной линии электропередачи, чтобы потери составляли n = 1% от передаваемой мощности, можно найти по формуле:
U = (1.68 * 10^-8 * L * I) / (I / j) = 0.0168 * L * j,
где L = 5 км, j = 0.25 А/мм2.
U = 0.0168 * 5 * 0.25 = 0.021 В/мм2.