All Rights Reserved.「追加する」ボタンを押してください。閉じる※知恵コレクションに追加された質問は選択されたID/ニックネームのMy知恵袋で確認できます。不適切な投稿でないことを報告しました。 高電圧で送電する理由として、電圧を高くすると電流が低くなるため p=i^2rより損失が電流の二乗に比例するから、損失が少ないということが知られてます。 ここで疑問があります。 i^2r=v^2/rなので損失は電流の二乗に比例しますが、電圧の二乗に比例するとも言えるのではないで … 送電する際、なぜ高電圧で送る方が効率がいいのですか? p=vi=ri^2 なので、電圧を高くすることで電流を小さくして線路損失を小さくする、と説明されてなるほどとは思ったのですが、 高圧送電線が山々を走っているのを見ることがあります。一般に送電線は高圧電流にしてから流されます。それは、送電におけるエネルギー損失を最小限にするためです。計算してみましょう。$ P = IV $ より、送電線ではその電流Iと電圧 $V \:$ の積に比例して発熱するといえます。また、オームの法則より、$ V = IR $ であるので、$ P = IV = I^2 R $ より、電流 $I$ が小さいほどエネルギー損失が少ないといえるでしょう。答えを考えてみました。この場合は、送電線のエネルギー損失を最小にすることを考えるのですね。そして、$I$ は電線を流れる電流量ですが、$V$ は電線の両端の電位差を意味しています。つまり、電線に電流 $I$ が流れ、その両端での電位差が $V$ という意味なのです。だから、$P=I^2R$ の式で考えるというわけですね。 電気はさまざまな方法によって各発電所で作られます。主な発電所には、水力発電所、火力発電所、原子力発電所があります。次の図は、発電所からいくつかの変電所を通り、私達の家庭までの電気の流れを示しています。目次各発電所では、数千V(ボルト)~2万Vの電圧の電気を作ります。発電所に併設された変電所で、送電するのに効率が良い電圧に変換しています。各発電所で作られた電気は併設された変電所で27万5000V~50万Vという超高電圧にして送電線に送られます。発電所から送られた電気は、各地にある超高圧変電所などで15万4000V~50万Vに変電されます。その後、1次変電所で6万6000Vに変電されて、一部は大工場や鉄道変電所に送られています。次に、中央変電所では2万2000Vに電圧が下げられ、一部は大工場などに送られています。次に、配電変電所で6600Vに変電されて、大規模なビルなどに送られています。また、6600Vの電気は街中の電線に配電されています。電柱の上にある、柱上変圧器(トランス)では、家庭で使えるように100Vまたは、200Vに変圧されて各家庭に引き込まれています。発電所で作った電気の電圧を、超高電圧にして送りそこから変電を繰り返して、徐々に電圧を下げて行くのは発熱による送電ロスを少なくするためです。送電線には小さいですが、抵抗があります。簡単に言うと送電する時の損失は、電力は電圧と電流の積で現されるので、同じ電力を送るのに電圧を高くすると電流が小さくて済むのです。各発電所で作られた電気は、大工場や一般家庭で使う場所まで送る必要があります。電気を作る発電所は、一般的に大工場や都会など、電気を大量に消費する場所から遠いところにあります。そのため、発電所から送る時は電圧を高くして損失を抑えて送り、電気の消費地では電圧を下げて使い易い電圧にしているのです。電力を1kW(1000W)送る時、回路の抵抗が1Ωの場合に電圧が100Vの時と電圧が1000Vの時を比較してみます。電気を送る時にはできるだけ電圧を高くして送った方がメリットがあります。そのため、送電する時には、何十万ボルトという高電圧にして送電しているのです。以上で「発電所から家庭までの電気の流れ」の説明を終わります。スポンサーリンク©Copyright2020 写真左上からやってきた66,000Vの電圧を変電所内にある特高変圧器で6,600Vに変圧して、写真下に数本ある電柱から各地域に送電をしている配電用変電所です。一般家庭はこの6,600Vの電圧を家の近くにある柱上変圧器で100Vと200Vに変圧した電気を受電します。一方、中小規模クラスのオフォスビルや工場などは6,600Vをそのまま受電して、自社で管理している電気設備で100Vと200Vに変圧してから電気を使用します。なぜこんな危険な高い電圧で送電するのでしょうか。66,000Vの送電線がすごく細いところにその理由があります。交流電力はどこかにためておくことができないため、消費されると同時に発電されなければいけません。発電するのはもちろん、すごく遠くにある原子力などの発電所です。どのように電気が送られてきているのでしょうか?まずは、発電所から電気が消費される電力需要家までを示した概略図をご覧ください。発電所で発電する電圧は10,000V~15,000V程度ですが、大量の電力を長距離送電しなければいけないため、発電所で超高圧の275,000Vまたは500,000Vに変圧してから超高圧変電所に送ります。超高圧変電所は受け取った超高電圧の電気を154,000Vに変圧して一次変電所に送電するというように、だんだん電圧を下げて最終消費地に電気が送られていきます。そして、各電力需要家は消費する電力の大きさに見合った電圧で電気を購入しているのです。説明のために送配電網をもっとシンプルにしてみます。原子力などの発電所から出てくる電圧を500,000V、中間変電所と特別高圧需要家がなく、配電用変電所の下流に高圧需要家と低圧需要家の電力消費がちょうど1,000kWの地域が5個所あると仮定して、送電線に流れる電流に注目してみます。D系統~H系統の需要電力がそれぞれ1,000kWとすると最終消費地では合計5,000kWの電力が消費されているため、発電所は5,000kWを出力しなければいけません。ここで各送電線に流れる電流について考えます。電気には変圧するときの変換ロスや電線などの抵抗によるロスがありますが、それが全くないものとして各送電線に流れる電流を想定します。もし仮に、遠くにある発電所から最終消費地まで6,600Vで送電するとなると、この場合であれば配電用変電所まで755Aの電流を流してこなければいけません。この小さな電力系統にしては大きすぎる電流です。最終消費地で5,000kWの需要電力があると仮定しましたが、実際の最大需要電力は関西電力で6,000倍の約3,000万kW、東京電力で12,000倍の約6,000万kWです。発電所や超高圧変電所が複数あったとしても6,600Vで送電をするのであれば、数万アンペアの電流を流さないといけないことが想定できます。電線には許容電流と呼ばれる「流せる電流の上限」があり、抵抗・太さ・長さ・温度の4つで決まります。6,600Vで一気に大量の電流を流すような長距離送電をするのであれば太さを太くするしか方法がないため、大きな橋などを吊っている巨大なワイヤーのような電線を何百キロにもわたって準備しなければいけなくなります。これでは設備コストが膨大なものになってしまうため、少ない電流で太い電線を使わなくてもいいようにできる限り高い電圧で送電されているわけです。もし送電電圧が6,600Vだけだったら、橋のワイヤーくらいの電線でも1セットでは全く足りないということになります。大きな電気エネルギーを遠くまで送るために電流を少なくして設備コストを安くするすることが、高い電圧で送電するひとつ目の理由です。 エネルギーには損失が付き物です。電気は運んだり変換する過程で、必ず損失が発生します。電線や電気機器などの「電気の通り道」には抵抗があり、ここに大量の電流を流そうとすると熱が発生し、いわゆる熱損失でせっかく発電した電気が失われていきます。熱損失を減らすには、電圧を上げるしか方法がありません。電力を求める公式は、電圧×電流です。10,000kWは、10,000V×1Aでもあり、100V×1,000Aでもあるのです。どちらも同じ電力ですが、送電するとなると10,000V×1Aのほうが損失が少なくてお得ということになります。もっと詳しく言うと、電力損失は電流の2乗に比例するため、できるだけ高い電圧で電流を少なくすれば電力損失を大幅に減らすことができるのです。高い電圧と少ない電流のペアで送電すれば大きな電力損失を防ぐことができるのが、高い電圧で送電するもうひとつの理由です。 高い電圧で電気を送るのは、設備コストと電力ロスをできるだけ少なくするためでした。いずれも送電にかかる原価を抑えることが目的だったのです。とても高い電圧で送電しているにもかかわらず電力ロスは国内全体で約3.4%と言われており、火力発電所3基分に相当します。意外にもたくさんの電力が送電の過程でなくなっているのですね。そのため現在、電力ロスをさらに極限まで減らす送電線の技術開発が進められており、普及まではかなりの期間を要すると思われますが大きな期待が寄せられています。
IDでもっと便利に 2.送電の仕組みと電圧の種類. 結論として、高圧送電を行うのは、電力損失を減らすためです。なら電力損失ってなに?どうして高圧だと電力損失を減らせるの?ということで、こちらについて説明していきたいと思います。 電気というのは、エネルギーの一部が熱に変換されてしまいます。使いすぎた電化製品がアチアチになったり、使った後のモーターは熱を持っていたりしますよね。これは、電気が熱に変換されてしまった証拠です。この無駄になってし … 発電所で作った電気の電圧を、超高電圧にして送りそこから変電を繰り返して、徐々に電圧を下げて行くのは発熱による送電ロスを少なくするためです。 送電線には小さいですが、抵抗があります。 簡単に言うと送電する時の損失は、「電流の2 ∟JASRAC許諾番号:9008249113Y38200Copyright (C) 2020 Yahoo Japan Corporation. 送電塔(そうでんとう、英:Transmission tower、power tower、electricity pylon)とは、架空電線路を支えるための高い構造物で、一般的に鋼鉄で造られたトラス構造の塔である。 発電した電気を消費者に供給するためには不可欠な施設である 。. 2020/7/3 17:57:55
ID非公開さん2020/6/26 電圧を高くして送電する理由について。 高電圧で送電する理由として、電圧を高くすると電流が低くなるため
では、各施設では電気がどのように変換されながら送電されているのでしょうか?具体的に解説していきましょう。 まず、発電所で作られた電気は27万5000v~50万vという非常に高い電圧まで昇圧されて、送電線へ送り出されます。 2020/6/26公式だけ覚えて理屈がわかってないからそういう発想をする。ロード中です返信を取り消しますがみんなで作る知恵袋 悩みや疑問、なんでも気軽にきいちゃおう!Q&Aをキーワードで検索: なぜこんな危険な高い電圧で送電するのでしょうか。66,000vの送電線がすごく細いところにその理由があります。交流電力はどこかにためておくことができないため、消費されると同時に発電されなければいけません。発電するのはもちろん、すごく遠くにある原子力などの発電所です。 閉じる1〜2件/2件中
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