고전압과 저 전류가 어떻게 가능합니까? E = IR의 전류와 전압 사이의 관계에 모순되는 것 같습니다.

“고전압”과 “고전압 손실”을 혼동하고 있습니다. 옴의 법칙이 손실 저항을 통과하는 주어진 전류에 대한 전압. 전류가 낮기 때문에 전압 손실 도 그에 따라 낮습니다.

설명

• 그리고 ” 전압 손실 “은 ” 구성 요소의 전압 “.
• 그것이 ‘ 사실이라면 (즉, ohm ‘의 전압 손실을 규율하는 법칙) , 그것은 지금 나에게 훨씬 더 의미가 있습니다. 그러나 그것은 또 다른 질문을 만듭니다. 포럼 규칙에 관한 한, 새 질문을 작성해야합니까, 아니면이 스레드의 일부로 질문해야합니까?
• 새 질문에는 새 질문이 열려 있어야하지만 다른 질문과 관련된 경우에는 관련 질문에 대한 링크는 허용됩니다.

소비자 부하와 저항에 대해 혼란 스럽습니다. 케이블.

요점은 전력이 전압과 전류의 곱이라는 것입니다. 소비자 부하에 동일한 전력을 전송하려면 전압을 높이고 전류를 낮출 수 있습니다.

집의 조명에 100W (예 : 10V에서 10A)가 필요한 경우 발전소에서 직접 전송할 수 있습니다. .

집과 공장 사이의 케이블이 10Ω이라고 가정 해 보겠습니다. 공장에서 10A를 싱크하면 공장은 110V를 제공해야합니다. 10A에서 100V의 전압 강하가 발생합니다. 케이블과 필요한 10V를 추가합니다. 즉, 케이블은 1000W를 낭비하는 동안 100W를 소비합니다.

이제 집에서 1000V를 수신한다고 가정 해 보겠습니다.

물론 , 전달 된 전압을 조명에 필요한 전압으로 변환하려면 변압기가 필요합니다!

플랜트에서 소비되는 전류는 이제 0.1A에 불과합니다.

전압 케이블의 드롭은 이제 1V에 불과하며 이는 100W 조명에 전력을 공급하기위한 0.1W 손실을 의미합니다. 이것은 훨씬 낫습니다.

요점은 전력을 유지하면서 전압과 전류를 변환 할 수있는 변압기를 사용한다는 것입니다.

$$ U_1 \ cdot I_1 = U_2 \ cdot I_2 = const. $$

댓글

• ‘ 전압을 다음과 같이 개념화하는 데 문제가있는 것 같습니다. 위치 에너지.
• 아니요. ‘ 그게 요점이 아닙니다 (물리적으로도 정확하지 않음).케이블의 높은 전류가 높은 전압 강하 / 전력 손실을 유발하고 변압기가 필요하다는 사실은 실제로 power = U*I입니다.
• 그것이

  당신이 저를 오해하는 제 잘못입니다. 저는 ‘ 전력선을위한 고전압, 저 전류의 이점을 찾고 있지 않았습니다. 나는 이미 그것을 이해했습니다. 나는 전자가 속도 (전류)를 증가시키지 않고 (따라서 와이어가 과열되어 녹지 않고) 압력 (전압)을 생성 할 수있는 방법을 찾고있었습니다. 전압을 전위 에너지로 생각하는 것이 잘못되었다고 말하는 경우 ‘이 비유가 많이 만들어 졌기 때문에 광범위한 교훈적 전통에 반대하는 것입니다.하지만 저는 ‘ 정확히 잘못된 이유를 듣고 싶습니다.

• @MountainScott 저항을 증가시켜 (케이블의 저항이 아닌 케이블의 끝에서) 그 자체로 전력을 낭비하게됩니다)

한 단어 : 저항 . 전압은 전류에 저항을 곱하여 계산됩니다. 높은 전위차 (전압)와 낮은 전류 를 가질 수 있습니다. 해당 전류를 차단하기 위해 높은 저항을 적용하면됩니다.

생각해보세요. 끝 부분에 호스 건이 부착 된 상태에서 물 호스가 완전히 폭발하는 것과 같습니다. 호스 건은 사용자가 제어하는 가변 저항기 역할을하므로 호스에 높은 위치 에너지 (흐르고 싶은 물)가 있더라도 저항이 너무 커서 물이 거의 흐르지 않습니다. 방아쇠를 당기면 물이 더 많이 흐를 때까지 저항이 낮아집니다.

댓글

• 변압기가 더 많은 저항 (또는 임피던스)을 생성하는 것 같습니다. , 전압과 전류 모두 감소 (출력을 쓸모 없게 함) … 전류가 이미 상대적으로 높고 ” 고전압 / 저 전류 ” 관계도 모두 상대적입니까?

당신의 혼란은 당신이 “수신기”의 저항을 잊어 버린다는 사실에서 비롯됩니다. 기본적으로 다음과 같습니다 :

power plant -> wire -> receiver -> return wire -> power plant 

와이어의 전압 ( 또는 발전소)가 높고 전선의 저항이 낮기 때문에 전류가 높아야한다고 생각합니다. 맞습니다.하지만 이제 수신기의 저항이 매우 높다는 것을 고려하십시오. 이것이이 회로의 전류를 낮게 만드는 것입니다.

따라서 전선 사이의 수신기 저항이 높기 때문에 전압이 높고 전류가 낮습니다. 그것은 옴의 법칙과 완전히 일치합니다. \ $ I = U / R \ $ 그리고 R은 매우 커서 저는 작습니다.

이 단순화 된 시나리오에서 발전소의 전압을 높이면 수신기의 전력을 일정하게 유지하려면 수신기의 저항도 높여야합니다.

실제로 수신기는 고전압을 저전압으로 변환하는 변압기 뒤에서 실행됩니다 (예 : 유럽에서는 230V 상수). 따라서 위의 시나리오에서 발전소의 전압을 높이면 변압기 (저항) 만 변경하면됩니다. 수신기의 저항을 변경하십시오. 이 모든 것은 최종 사용자에게 투명합니다.

이것은 고전압과 저 전류를 가질 수있는 방법을 설명합니다. 그리고 이것이 더 좋은 이유는 무엇입니까?

다음 공식을 기억하십시오. 저항 및 전류와 관련된 전력-\ $ P = I ^ 2 * R \ $입니다. 일정한 저항 R을 가진 전선이 있고 전류를 2 배 낮추면 (전압 2 배 증가)이 전선에서 손실 된 전력은 4 배 감소합니다. 그렇기 때문에 높은 전압을 사용하는 것이 좋습니다.

댓글

• 전문가는 아니지만 이것이 직접적인 대답 인 것 같습니다. 질문에 대한 답

배전 시스템은 변압기를 사용하여 전압을 높이거나 낮 춥니 다. p>

변압기는 전력 (전압 x 전류)을 처리합니다. 변압기에 공급되는 전력은 변압기에서 가져온 전력과 동일하므로 (작은 손실은 무시 함) 공식

Vin x Iin = Vout을 사용하여 변압기의 각 측면에서 전압과 전류를 계산할 수 있습니다. x Iout

이 공식을 사용하면 입력 전압이 출력 전압의 10 배인 경우 입력 전류가 출력 전류의 1/10이어야 함을 알 수 있습니다.

설명

• 혼란을 일으킬 위험이 있으므로 ‘ 추가 정보를 추가하겠습니다. 변압기는 임피던스 변환기이기도합니다. 소스 또는 부하의 임피던스는 전압이 올라가거나 내려가는 것과 같은 방향으로 변압기를 가로 질러 올라가거나 내려가지만 임피던스 비율은 제곱이고 전압과 전류 비율은 “입니다. 똑바로 “, 권선비와 비교합니다.이것을 Ohm ‘의 법칙에 연결하여 전력을 동일하게 유지하기 위해 한 방향으로 변화하는 전압과 반대 방향으로 변화하는 전류를 정확히 보충하는지 확인합니다.
• 이 모든 결과는 고전압 배전선이 계단을 통해 ” “를 보았습니다. 다운 트랜스포머는 실제보다 훨씬 더 높은 임피던스를 가지고있는 것 같습니다. ‘ 옴 ‘의 법칙에 들어가는 더 높은 임피던스입니다. 유통 라인. 따라서, 더 높은 전압, 더 낮은 전류.

음, 우리는이를 “전력선”이라고 부릅니다. 이유 … 우리가 전송하는 것은 POWER입니다. 그리고 \ $ P = VI \ $ 이후로, \ $ 0.1 \ $ 암페어의 전류를 사용하여 \ $ 10,000 \ $ 볼트 또는 \ $ 100 \ $ 볼트 및 \ $ 10 \ $ 암페어에서 동일한 양의 전력을 전송할 수 있습니다. ((\ $ 10,000 \ text {V} \ times 0.1 \ text {A} = 1000 \ text {Watts} \ $)는 (\ $ 100 \ text {V} \ times 10 \ text {A} = 1000 \ text {Watts} \ $)).

따라서 발전소는 \ $ 10,000 \ $ Volts와 1/10 Amp를 사용하여 동일한 양의 전력 (이 예에서는 \ $ 1000 \ $ Watts)을 전송할 수 있습니다. 또는 \ $ 10 \ $ A에서 \ $ 100 \ $ 볼트. 그렇다면 그들의 결정에 동기를 부여하는 것은 무엇입니까? 돈. 언급 한 \ $ V = IR \ $ 관계는 전력을 전송하는 케이블의 전압 강하를 결정합니다. 당연히 이러한 케이블은 가능한 한 낮은 저항으로 설계되었지만 그 저항을 제거 할 수는 없습니다. \ $ P = VI \ $를 기억하십시오. 따라서 전압 강하가 전력 강하를 초래합니다. 송전선로의 전력 손실은 낭비이며 전력 회사는 비용을 잃습니다.

또한이 두 방정식을 결합하면 전력 방정식을 \ $ P = I ^ 2R \로 쓸 수 있습니다. $. 이것은 전력 손실이 설정된 저항에 대한 전류의 제곱에 비례 함을 보여줍니다. 따라서 전력 회사가 전압을 높여 전류를 줄일 수 있다면 그 감소의 이점은 제곱입니다. 이 예에서 전류를 \ $ 100 \ $ (\ $ 10 \ $ A에서 \ $ 0.1 \ $ A로 낮춤)만큼 감소 시키면 전력 손실이 \ $ 10,000 \ $만큼 감소합니다.

전력선의 다른 쪽 끝에있는 것이 무엇인지 물어 보는 것입니다. 고객은 그렇지 않습니다. 전력 (와트)을 구매하는 전류 또는 전압을 구매합니다. 따라서 전력 공급 업체가 주어진 양의 전력을 제공하는 경우 주어진 전력량에 대해 전압을 높이고 전류를 낮춤으로써 더 얇은 전선을 사용할 수 있습니다.

댓글

• 질문은 ‘이 가능한 이유가 아니라 ‘ 가능한 방법을 묻습니다.

즉, “저항이 동일하게 유지되는 경우 전압이 증가하면 전류가 증가합니다”라고 말합니다. 더 높은 전압 회로가 주어진 전력에 대해 더 높은 부하 저항을 사용한다는 점을 제외하면 맞습니다.

예 : 120W, 120V 전구는 1A를 소비합니다 (I = P / V = 120/120 = 1). ) 저항 (뜨거울 때)은 120Ω입니다. (R = V / I = 120/1 = 120.)

^{이 회로 시뮬레이션 – CircuitLab}

120W, 12V 전구는 10A를 소모합니다 (I = P / V = 120/12 = 10). 저항 (뜨거울 때)은 1.2Ω (R = V / I = 12/10 = 1.2)입니다. 전압을 10 배 떨어 뜨리면 전류가 10 배 증가해야 동일한 효과를 얻을 수 있습니다. 또한 저항이 10² = 100만큼 감소했습니다.

직감이 말했듯이 저항을 높이 지 않고 전압을 높이면 전류가 증가합니다.

P = IV이면 V가 증가하면 감소해야 함을 의미합니다. 예 : P = 12이면 V = 3이면 그러나 만약 당신이 V를 올리면 I를 내려갑니다. 예를 들어 V가 8이된다면 나는 1.5가 될 것입니다. 적은 에너지가 손실되기 때문에 낮은 전류가 필요합니다. 케이블 내의 전자가 쇼핑객이고 그들이 가지고 다니는 에너지는 돈이었습니다. 이제 100 명의 쇼핑객이 한 건물에서 각각 $ 15를 들고 나왔지만 모두 골목길 (케이블이되는 골목)을 통과해야하고 서로 부딪 힐 때마다 $ 1 (에너지 열 에너지로 손실 됨). 이제 150 달러를 들고있는 사람이 10 명 뿐이고 잃을 정도가 얼마나 적을 지 상상해보십시오.

원본 게시물에 대한 직접적인 답변으로, 여러분 모두가 답변을 지나치게 복잡하게 한 것 같습니다. 그의 질문에 정말로 있습니다. 제공하신 정보는 포함하기에 좋지만 질문에 대한 답이없는 것 같습니다. E = IR 전압이 증가하면 전류가 증가한다는 사실을 이해하는 것은 정확합니다. 간단한 회로에서 3v 배터리를 9v로 교체하면 전류도 3 배 증가했습니다.

고전압 / 저 전류 및 그 반대의 경우도 이미 존재하는 것의 변환입니다. 배터리 (또는 전압 소스)를 다른 것으로 교체하지 않습니다. 변압기는 와트의 법칙으로 인해 작동합니다. 전력은 일정하고 (저항은 옴의 법칙에서 일정 함) 전력은 전류 x 전압 또는 “P = EI”입니다.

전압의 변화는 역입니다. 전력이 보존되는 전류의 변화 및 그 반대의 경우도 마찬가지입니다.

개념화

문제에 대해 답변하겠습니다.

(1) E = IR이 보편적 인 공식이라는 것은 사실입니다. 그러나 (2) R = E / I, (3) I = E / R로도 표현 될 수 있음을 이해해야합니다.

form (2)를 사용하여 현재 공식에 대한 이해. 전압을 10 배 더 크게 (10E) 만들면 저항을 동일하게 (변경되지 않음) 유지하기 위해 전류도 10 배 증가해야합니다. R = E / I = 10E / 10I. 그러나 I = E / R = 10E / 10R의 저항을 10 배 증가시켜 전압을 높이고 전류를 동일하게 유지할 수도 있습니다. 양식 (3)을 사용하여 전류를 증가시키지 않고도 전압 (10E)을 증가시킬 수 있습니다 (전류 “낮음”(I) 유지)) .

지금까지이 질문에 대한 일반적인 답이 세 가지있는 것 같습니다. 요약하면 :

1. 변압기는 마술입니다. 변압기를 도입하면 V = IR이 더 이상 적용되지 않으므로 시스템이 더 이상 옴이 아니기 때문에 고전압 및 저 전류를 갖는 것이 좋습니다. 그러나 시스템은 변압기 방정식을 준수합니다.

$$ V_1 \ times I_1 = V_2 \ times I_2 = \ text {constant} $$

2. 발전소-전력선-수신기 시스템은 기본적으로 단일 저항기 회로로 모델링됩니다 (발전소 = 배터리, 전력선 = 전선 및 수신기 = 단일 저항기). 따라서 중요한 것은 수신기의 저항이며 전체 시스템에서 그 저항이 높은 경향이 있기 때문입니다. 옴의 법칙을 따릅니다. 고전압과 높은 저항은 낮은 전류를 생성합니다.

3. 여기서 작동하는 옴의 법칙에 대한 근본적인 오해가 있습니다. 옴의 법칙에있는 V는 시스템의 전압 값이 아니라 특정 저항 또는 회로 요소의 전압 강하입니다. 옴의 법칙을 덜 조잡하게 작성하는 방법은 \ $ \ bigtriangleup V = IR \ $ 일 수 있습니다. 따라서 전력선은 옴의 법칙을 따르고 혼란은 우리가 우리 언어가 엉성하다는 사실에서 비롯됩니다. 그래서, 고전압 전력선의 전압은 시작시 110kV (접지 기준) 및 끝에서 110kV-2V로 전력선 길이에 걸쳐 \ $ \ bigtriangleup V = 2V \ $의 전압 강하를 제공합니다. 전력선은 저항률이 상당히 낮기 때문에 전체 저항이 낮으므로 옴의 법칙에 따라 낮은 전압 강하와 낮은 저항이 낮은 전류를 생성합니다. 이런 식으로 전력선에서 높은 전압 값과 낮은 전류를 갖는 것은 완전히 괜찮습니다.

이 세 가지 설명 중 세 번째 설명을 믿습니다. . 첫 번째는 방정식을 다시 설명하는 것이며 물리적 메커니즘이나 상황의 논리에 대한 추가 정보를 제공하지 않습니다. 두 번째는 가능하지만 실제로 전력선에 많은 수신기가 그려져 있기 때문에 훨씬 더 복잡한 회로로 모델링되어야한다는 사실 때문에 지나치게 복잡해 보일 것입니다. 세 번째는 옴의 법칙을 그대로 유지하면서 다른 관련 방정식과 함께 제곱 할 수 있도록합니다.

말하자면, 이것은 더 복잡한 효과를 무시하고 진행되는 일에 대한 단순화 된 모델입니다. DC 대신 AC에 연결합니다.

회로를 분리하기 만하면 고전압 및 0 전류를 가질 수도 있습니다.