【分享】供電係統以高壓電傳輸的原因（目標精華區）

[夢境的行旅 10]

問題：發電廠幹嘛用高壓電傳輸啊？

簡答：輸出功率固定，P=IV，電壓大則電流小，損耗功率△P= I^2 R更小。

　　不過有位好學不倦（到令人抓狂地步）的小朋友堅持要問：為啥不用△P= V^2 /R 電壓１００倍耗損的能量就變１００００倍耶。咦，好像怪怪的，可是說不說得出「怪在哪裡」就是你的實力，還有對自己學習的總驗收嚕。

　　這是我們大家都想過的問題吧。但是，想到一半就放棄的人有多少呢？想到似是而非就滿意的小朋友又有多少？話說啊，要當「物理成績不錯」的學生，對一個問題「只」要懂４０～５０％。真的，其餘是要認真背解法與公式，拚老命進行李遠哲博士說的「把以前人解決過的問題學習如何解得快一點」或者陳興「寫習題像一個一個殺半獸人升等級」類似的動作，就能常常考１００分了耶！（前提是沒有出現你沒背過的題型）。不過像A.Est在內的少數人，卻不會因此而滿足的。這一型的人，非得想到問題的每個細節都伏伏貼貼才行，也就是說，懂真正的１００％。但是花在想這些問題的精力和時間，往往使得這樣的人不見得能拿到大大紅色字的１００分（從兒時的A.Est看來，似乎實際上是和１００分絕緣嚕）。因為這種人壓根不接受解題口訣、技巧、沒有理解的背誦......這樣勞什子的東西。

　　我想我自己是介於後兩者之間，但比較接近前者吧，也就是說懂到７０～８０％，但是有些來不及想清楚的－我絕對不想跟成績單過不去呀－就「背起來，長大你就懂了」。這樣（好像）就能解釋過去三年那驚心動魄的成績了。好，拉拉雜雜講一堆的重點是......重點是，那一天要當半個老師時，這樣的七八十趴就不一定能矇混過去了。不知道是因為同學太聰明，還是我太笨（以上互文），我說啊，要兵來將擋水來土掩，該要懂１２０％或以上才行呦。多出的部份包括針尖般精確的觀念流程、三寸不爛之舌、美妙的譬喻、還有對所有無厘頭回應的冷靜（斜眼）以對.........以下為這種對話的典型說辭官方講法老生常譚deja vu一般的惡夢重演：

「老師我不懂我不懂我不懂我不懂我不懂我不懂我不懂我不懂啦......」或「老酥偶不筒偶不筒偶不筒偶不筒偶不筒偶不筒偶不筒的啦......」西瓠仔　甲恁爸記咧

　　底下是「我」的詳解，但是你可以不看，因為底下的可能只是一個７０％懂的人寫出的答案，你也許有自己的７０％甚至更完整，而每個人的７０％不見得彼此相容呢。（那傢伙要不是真的那麼好學不倦，就是自己早就有一個７０％的答案，來亂的。）

＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝(以下隱藏字)＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝

＃首先來搞定公式的基礎：物理量的定義

１電流（電「流量」）：每秒流過截面的電量（Coul／s）

２電壓：（電動勢、電位勢、電位）

　　這觀念蠻重要，得多花點唇舌釐清。「電壓」這名詞真不是普通的詞不達意，其實它的觀念和壓力完全牽扯不到。

　　反而，用「電位」解釋會比較妥當，電壓是「位勢」，和位「能」、能量又不一樣。最簡易的比喻還是水位，電壓是相對的水的高度，但只有高度作不了功，要讓「位勢」作功還要有兩個條件：

ａ.有水，也就是電流（其實是電量Ｑ＝Ｉｘｔ）

ｂ.電位是「潛在作功的能力」，但有很高的潛力（高電壓）和會作功不一樣。必須要有高度差（電阻＝瀑布；電池＝抽水馬達）

電位ｘ電量＝能量＿＿＿＿＿觀念錯誤

電位「差」ｘ電量＝能量＿＿＿＿＿正確

　　以下的記號Ｖ之前自動加上△，寫成△Ｖ。Ｐ=ＩＶ記成Ｐ=Ｉｘ △Ｖ，而它的由來就是上面第二式Ｗ＝Ｑｘ △Ｖ→兩邊同除ｔ→Ｐ＝Ｗ／ｔ＝（Ｑ／ｔ）ｘ △Ｖ＝Ｉ ｘ△Ｖ（這是給小朋友看的，以物理版的程度各位請跳過）

３電阻：電流通過一段導線之後，電壓（電位勢）減少。所以定義一段導線的電阻為它們的比值，用中文來說就是「電阻等於每單位電流通過導體後減少的電位勢」（為什麼不定「每單位電量」？又是科學史上的意外，和當時用來計量的標準有關？因為電流用安培效應可以定量，比較直接吧。）即Ｒ＝△Ｖ／Ｉ

＃然後確認什麼時候公式適用（邱：「你先告訴我為什麼能用（這個公式），我再考慮跟你講為什麼不能用。」我總算瞭他的意思了）

　　在交流變壓器的鐵芯裡，是利用磁通量dψB隨線圈匝數N倍增，然後 dε＝dψB / dt電磁感應所以dε也隨N倍增（小朋友：不懂不懂不懂不懂......囧rz）

　　所以P=IV絕對能用，因為這裡的V和上面的ε是同一個東西(交流電的電位勢－時間圖形為Asin(ψ+ωt)的正弦曲線，嚴格來說變大的是振幅A，也可以說是方均根電壓A/√2)。

　　然後能量一定守恆，P為發電功率一定不變（不然P跟著倍增，世界就不缺能源了，大家趕快多買變壓器XD），而I與V成反比，至於I對時間 t 的圖形到底長怎樣我也還沒學到。

　　以上是花了很多口水解釋的：P=IV為啥能用

＃最後，當然，不適用的原因

　　簡單來說，有幾種東西的功率代歐姆定律推出的公式是無意義的。其中一例是電動機，還有同樣使用電磁感應的變壓器。

　　如果要代，只能用在符合歐姆定率的導體－電纜線上面，而且這個電位差 △Ｖ是指整條纜線兩端。「我那知道那是多少啊。」不，你知道，對整條纜線來說電阻R是固定的(甚至就我所知在高電壓時，V-I圖形會有偏離歐姆定律線性關係的現象－－應該是負偏差吧)

　　上面就說過電阻R的「白話文解釋」了，即「電阻等於每單位電流通過導體後減少的電位勢」，所以這時再質疑V=IR，或是△Ｖ=IR就是無理取鬧了

　　代入你說的△P= △Ｖ^2 /R結果不是跟△P= I^2 R一模一樣？妙哉

＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝(以上隱藏字)＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝

[heinsolid 10]

高壓電線的「高壓」是存在於兩條火線之間以及變壓器中間，而不是同一條電線的這頭和那頭。P=V*V/R就變成把高壓線兩端短路了。

[夢境的行旅 10]

浮起來探一探頭

唉

嘿(第三行)

[清純小百合 10]

V指的是經過電阻的電位差 而不是直接增加的電位差

[九天驚虹 10]

問題：發電廠幹嘛用高壓電傳輸啊？

簡答：輸出功率固定，P=IV，電壓大則電流小，損耗功率△P= I^2 R更小。

為啥不用△P= V^2 /R 電壓１００倍耗損的能量就變１００００倍耶。咦，好像怪怪的，可是說不說得出「怪在哪裡」就是你的實力，還有對自己學習的總驗收嚕。

高壓電的目的很簡單

就是要避免 電能轉換成為熱能的損耗

雖然導線電組很小 但是在電力傳輸上 由於距離的緣故 整個電阻值還是很可觀的

若希望能量能盡量減少在熱能的轉換上

那麼就讓電阻得到的功率減低

這功率怎麼算呢

△P= I^2 R

導線電阻固定 因此流經導線電流愈小 能能量愈不會耗散

至於為啥不用△P= V^2 /R

這不是不能用 而是很多人會誤解這個V是高壓電的值

這公式當然可以使用 但是這個V呢 是指導線兩端的電位差

自然等於 iR 也與前面的公式吻合

[龍蝦聾瞎 10]

恩......

我國中時是這樣想的

(1.)功率固定 P=I*V

所以只有"高壓低流"或"低壓高流"2種選擇

(2.)發電廠所發的電(電能)很顯然不會完全用完

(3.)把全台灣大小電器視為一個大電阻

依照以上3點可以把全台灣的電路系統化成一個等效電路

「 "1個輸入端" 並聯("一個大電阻"串聯"一個輸出端") 」

.......................↑這個說並聯或串聯都可以，說並聯也許較好懂

輸入端是輸入電源，輸出端是輸出未用完之電(電流、電能)

不能使用P=V^2/R 的原因是

在(1.)的2種情形發電廠的V都不是大電阻2端的電位差，但 I 卻都是通過大電阻的電流

所以只能用P=I^2*R

結論是用 高壓低流

應該是這樣吧

有錯請用力指教XXD