до конца xix века электричество использовалось только поблизости от мест генерации. это, в свою очередь, ограничивало степень использования доступных ресурсов, так как большие мощности для местного производства не требовались. с изобретением электрического освещения необходимость передачи электричества на большие расстояния стало актуальной проблемой, так как освещение требовалось в первую очередь в крупных городах, удалённых от источников энергии[2].
в 1873 году фонтен впервые продемонстрировал генератор и двигатель постоянного тока, связанные проводом длиной 2 км. в 1874 году ф. а. пироцкий осуществил передачу электроэнергии мощностью 6 л. с. на расстояние 1 км, а в 1876 году повторил опыт, используя в качестве проводника рельсы сестрорецкой железной дорогидлиной 3,5 км. в конце 1870-х — начале 1880-х д. а. лачинов показал, что потери энергии при передаче имеют обратную зависимость от напряжения, а п. н. яблочков и и. ф. усагин создали первые трансформаторы, что позволило усагину на всероссийской выставке в москве в 1882 году продемонстрировать первую высоковольтную систему передачи электроэнергии, включавшую повышающий и понижающий трансформаторы и линию электропередачи. в том же году на мюнхенской выставке опыт передачи постоянного электрического тока напряжением до 2000 в на расстояние 60 км продемонстрировал марсель депре, при этом потери составили 78 %[2].
прорывом в передаче электроэнергии на большие расстояния стал опыт м. о. доливо-добровольского на международной электротехнической выставке во франкфурте-на-майне в 1891 году, в ходе которого энергия от установки на реке неккар в городе лауффен была передана во франкфурт по трёхфазной линии на 175 км. энергия передавалась при напряжении 15200 в, преобразование осуществлялось с трёхфазных трансформаторов. кпд линии достигал 80,9 %, а передаваемая мощность — более 100 л. с., использованных для работы электрического двигателя и освещения. опыт способствовал внедрению трёхфазного переменного тока и высоковольтных систем передачи. к 1910 году в сша появились первые линии 110 кв, в 1923 — 220 кв, в то же время началось внедрение высоковольтных линий в европе[2].
И так начнём с общего сопротивления всей цепи:
Первые три резистора соединены последовательно: R(1-3)= 204*3=612 (Om)
Они,в свою очередь, соединены с 4 резистором параллельно:
R(цепи)=(612*204)/(612+204)=153 (Om)
Работа силы тока(или кол-во теплоты на участке цепи) равна по закону Джоуля-Ленца:
Q=I²*R*t
Тогда кол-во теплоты равно:
Q= 3²*153*5*60= 413 100 (Дж)= 413,1 кДж