No.2ベストアンサー
- 回答日時:
>図形を描いてもらいたいです。
ずれるかもしれませんが、文字でやってみます。
┌[R]─[r]┐
└[-V+]-┘
I→
実際には送電線全体に渡って抵抗があるのですが、送電線の抵抗も一つの部品として表してよいのです。上の線の部分は抵抗のある送電線を表しているのではなく、閉回路を示すためだけの便宜的な記号だと思ってください。
抵抗が直列つなぎですから、合成抵抗値はR+rです。この閉回路に流れる電流をIだとすると、
V=(R+r)I ∴I=V/(R+r)
全消費電力:P1=VI=V×V/(R+r)=V^2/(R+r)
機器の消費電力:P2を考えてみます。機器の抵抗がRですから、これによる電圧降下=機器にかかっている電圧:V2は、
V2=RI=RV/(R+r)
電流Iは同じですから、機器の消費電力R2は、
P2=V2×I=RV/(R+r)×V/(R+r)={V/(R+r)}^2×R
となります。
No.4
- 回答日時:
単純な話では?
良くあるのは、内部抵抗rの電池で最大電力を得られる負荷抵抗の値は?
という問題です。
この回答へのお礼
お礼日時:2014/05/28 23:22
「電線」と「送電線」の違いが解らなくて、図形がうまく書けませんでしたが、shintaro-2さんの図形でなんとなく理解できました、ありがとうございました
No.1
- 回答日時:
正確には
(V/(R+r))^2×R
ではないですか?
図としては、電圧Vの電源にRとrが直列につながれている形になると
思われます。
この場合、回路に流れる電流は
V/(R+r)
であり、機器にかかる電圧は
RV/(R+r)
なので、電力としては両者の積になります。
高電圧のほうが電力損失が少ないのは、ある一定の電力を供給したい
場合に、
W=VI (W:電力、V:電圧、I:電流)
の式において電力を一定値とすると電圧が高いほど電流は小さくて済み、
送電線の抵抗をrとした場合の損失
r・I^2
も小さくて済むためです。
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