変電所から家庭や工場などに電気が送られる様子を図に示す。変電所は発電機で作られる電気を調整し、ある電圧にして電源から送電線に送る。 送電された電気は変圧器（トランス）で電圧を変換して、引き込み線から家庭などに送られる。
送電線は、電気抵抗を有しているため、熱（ジュール熱）を発生し、電力が失われる。引き込み線にも電気抵抗はあるが、送電線と比べて距離が短いので、引き込み線での電力損失は無視出来るものとする。 家庭などで使われる消費電力の合計を P，変圧器の一次側（送電線側）の電圧を V1 とする。とする。変圧器は、内部での電力損失が無視でき、一次側の電力と二時側の電力は等しいとする。
（1）送電線に流れる電流はいくらか。 P と V1 を用いて表せ。
（2）送電線の電気抵抗をｒとすると、送電線で損失する電力はいくらか。
（3）変電所の電源が出力する電圧はいくらか。
断面積9.0×10-4ｍ2 の送電線を全長 50kｍ 敷設したときの送電線の電気抵抗が 1.8Ω であった。
（4）この送電線の抵抗率（比抵抗ともいう）はいくらか。
送電線の電気抵抗を 1.8Ω、引き込み線で消費される電力の合計Pを200kwとする。
（5）変圧器の1次側の電圧を仮に100Vとしたとき、送電線の抵抗で損出する電力はいくらか。また、一次側の電圧が6000Vのとき損失電力はいくらか。
（6）変圧器の一次側の電圧を6000Vにするためには変電所の電源電圧はいくらにしなければならないか。
【問題PDF】
【解説】
【解説PDF】
コメント