Передача электрической энергии от электростанций до больших городов или промышленных центров на расстояния тысяч километров является сложной научно-технической проблемой.
Протекая по линиям электропередачи, ток нагревает их. В соответствии с законом Джоуля-Ленца, энергия, расходуемая на нагрев проводов линии, определяется формулой:
Q = Iв квадратеRt
где R – сопротивление линии. Потери энергии на нагрев снижают путем уменьшением тока в линии. Но, так как мощность тока пропорциональна произведению силы тока на напряжение, то для сохранения передаваемой мощности требуется повысить напряжение в линии передачи. Причем, чем длиннее линия передачи, тем выгоднее использовать более высокое напряжение. Поэтому на крупных электростанциях ставят повышающие трансформаторы.
Для использования электроэнергии потребителями напряжение на концах линии нужно понизить. Это достигается с понижающих трансформаторов. При этом обычно понижение напряжения и, соответственно, увеличение силы тока происходит в несколько этапов.
Обычно линии электропередачи строятся в расчете на напряжение 400–500 кВ, при этом в линиях используется трехфазный ток частотой 50 Гц. Следует отметить, что при повышении напряжения в линиях передач увеличиваются утечки энергии через воздух. В сырую погоду вблизи проводов линии может возникнуть так называемый коронный разряд, который можно обнаружить по характерному потрескиванию. Коэффициент полезного действия линий передач не превышает 90 %
Ох и вопросик. Теория Максвелла возникла не на пустом месте, ее базой была старая французская, в своем величии стоящая в основе всех электромагнитный идей, появившаяся позднее, впитавшая все их наследие и с истинно английским практицизмом доведшая до изящества и законченности все базовые принципы, параллельно развивающаяся и давшая многих гениев "сумрачная" немецкая физика. Так вот, основываясь на работах французских гениев, Фарадей выдвинул гипотезу, что если ток порождает магнитное поле, то и магнитное поле должно влиять на ток и даже порождать его. Что и доказал блестяще. Движущийся около проводника магнит порождает в проводнике ток. Явление было названо электромагнитной индукцией. К этому времени, Гаусс (и не помню кто еще) высказали идею, что свет тоже имеет электромагнитную природу. И быть близкодействующей. Это очень сложное понятие, но в версии для чайников можно так - любое воздействие через среду передается с конечной скоростью, а не мгновенно, как предполагают сторонники дальнодействия. Первый принцип, который выдвинул Максвелл - свет действительно имеет электромагнитную природу. Еще одна важная вещь, он безликое, непонятной природы "поле сил" Фарадея обозначил однозначно и назвал его напряженностью поля. Смешно то, что вводя абсолютно векторную величину, он свои уравнения написал не в векторной, в компонентной форме. Он впервые ввел понятие электромагнитного поля не как математическую абстракцию, а как физическую реальность, как объект изучения. Еще одна великая вещь, он довел до ума не помню чью идею, что магнитное поле порождают круговые токи в веществе. Он ввел понятие токов смещения, которые были приняты в штыки современными физиками, но они, пытаясь опровергнуть его, доказали его правоту. Итак. Он показал и доказал математически, что свет имеет электромагнитную природу, что скорость передачи взаимодействий имеет конечную скорость (близкодействие), что электромагнитная волна распространяется в пространстве взаимно порождая друг друга, что магнетизм порождается вихревыми токами. Его последователи и оппоненты во главе с гениальным Герцем, привели в удобоваримый векторный вид его уравнения, исключили из него разрешенными махинациями магнитный и электрический потенциалы (что сейчас считается спорным решением) и эти 4 уравнения лежат в основе всей современной техники и видения мира. От транзисторного приемника до планшета или телефона, в который Вы пялитесь сейчас - все наследие этой великой работы. Даже теория Эйнштейна, следствие его работы. Просто эйнштейн рассматривал свет как частицу (квант) - одна ипостась света, а Максвелл как волну - вторую ипостась. Свет, а как потом выяснилось, и все остальное имеет шизофреническую природу - иногда она волна, иногда частица. (прочитайте про волны Де-Бройля). Эти формулы описывали следующее: 1. Электромагнитную индукцию Фарадея с теми поправками, о чем мы говорили. 2. Магнито-электрическую индукцию, открытую на кончике пера именно Максвеллом (токи смещения - источники появления магнитного поля) 3. Закон сохранения количества электричества. 4. Вихревой характер (замкнутость магнитных линий) магнитного поля. О 3 я и не говорил, но и так слишком пространно. Что касается принципов радиосвязи, вопрос не понятен. Максвелл показал, что есть электромагнитная волна и она распространяется в среде. Это и есть основной принцип радиосвязи. ЭМ-волна нести информацию. Вероятно вопрос носит утилитарный характер. Тогда они таковы. 1. Должен быть источник ЭМ сигнала - передатчик. Он должен уметь перевести информацию в такой вид, что бы его можно было передать по ЭМ волне. У передатчика должно быть устройство, которое электрические сигналы передатчика отправить в эфир - антенна. Должен быть приемник принять этот сигнал (приемная антенна) и обработать так, что бы первоначальная информация была принята без искажений. Кажется я увлекся. Извините.
Передача электрической энергии от электростанций до больших городов или промышленных центров на расстояния тысяч километров является сложной научно-технической проблемой.
Протекая по линиям электропередачи, ток нагревает их. В соответствии с законом Джоуля-Ленца, энергия, расходуемая на нагрев проводов линии, определяется формулой:
Q = Iв квадратеRt
где R – сопротивление линии. Потери энергии на нагрев снижают путем уменьшением тока в линии. Но, так как мощность тока пропорциональна произведению силы тока на напряжение, то для сохранения передаваемой мощности требуется повысить напряжение в линии передачи. Причем, чем длиннее линия передачи, тем выгоднее использовать более высокое напряжение. Поэтому на крупных электростанциях ставят повышающие трансформаторы.
Для использования электроэнергии потребителями напряжение на концах линии нужно понизить. Это достигается с понижающих трансформаторов. При этом обычно понижение напряжения и, соответственно, увеличение силы тока происходит в несколько этапов.
Обычно линии электропередачи строятся в расчете на напряжение 400–500 кВ, при этом в линиях используется трехфазный ток частотой 50 Гц. Следует отметить, что при повышении напряжения в линиях передач увеличиваются утечки энергии через воздух. В сырую погоду вблизи проводов линии может возникнуть так называемый коронный разряд, который можно обнаружить по характерному потрескиванию. Коэффициент полезного действия линий передач не превышает 90 %