Välkommen till Resurscentrums frågelåda!

 

Vill du ha ett snabbt svar - sök i databasen: Anpassad Google-sökning
(tips för sökningen).
Använd diskussionsforum om du vill diskutera något.
Senaste frågorna. Veckans fråga.

2 frågor/svar hittade

Elektricitet-Magnetism [15479]

Fråga:
Är det växelspänning eller likspänning i högspänningsledningarna?
/Veckans fråga

Ursprunglig fråga:
Är det växelspänning eller likspänning i högspänningsledningarna? Jag har läst flera olika källor och de motsäger varandra. Är det någon ny teknik som gör att det blir en mindre förlust om man överför spännningen likriktad?
/Annika K, Nyströmska skolan, Söderköping

Svar:
De stora ledningarna (från kärnkraftverken och Norrland) är 380 kV växelström. Enligt Electric_power_transmission är ledningarna normalt en aluminium-legering tillverkad av flera trådar och förstärkta med ståltrådar (se bild i länk 1). Koppar användes ibland, men aluminium har lägre vikt för given kapacitet och är dessutom mycket billigare.

Ledningar i havet är ofta högspänd likström - med eller utan returledning. Man kan använda vattnet för att sluta slingan men då får man en oönskad ström genom vattnet/marken. Högspänd likström (HVDC ) utvecklades tidigt av ASEA och de (ABB numera) är forfarande en ledande tillverkare.

Anledningen till att man vill ha hög spänning är att resistansförlusterna blir mindre med ökande spänning. Den transporterade effekten är

  P = U*I dvs I = P/U

Resistansförlusterna om ledningens resistans är r blir

  Pr = r*I2 = r*(P/U)2

För givet P och r minskar alltså resistansförlusterna med ökande U.

Växelspänning ger även vissa kapacitetsförluster - speciellt i vatten som ökar dessa förluster. Anledningen till att man inte enbart använder högspänd likström är att transformeringen växelspänning-likspänning-växelspänning är komplicerad och ger förluster. Speciellt bökigt blir det om man vill ta ut den del ström längs ledningen. Detta är enkelt med transformatorer om man använder växelspänning, men inte effektivt med likström. Behovet av avtappning vid transport under vatten finns ju knappast.

Se Baltic_Cable för information om kabeln mellan Sverige och Tyskland som faktiskt enligt artikeln saknar returledning! Förutom att vi alltså skickar ström genom de stackars torskarna i Östersjön så får vi i Sverige betala tyska höga priser för elenergin i stället för det traditionellt låga svenska priserna! Man har emellertid lagt ner dubbla ledare eftersom man i samband med bygget fick kritik från miljörörelsen. Men i stället för att använda den andra ledningen som returledning kör man nu båda parallellt och alltså utan returledning!

Jag stiger nu ner igen från min apelsinlåda .

Fotnot om system utan returledning:
System med högspänd likström utan returledning (SWER) beskrivs i en Wikipedia-artikel Single_wire_earth_return . Där säger man bland annat:

SWER violates common wisdom about electrical safety, because it lacks a traditional metallic return to a neutral shared by the generator. SWER’s safety is instead assured because transformers isolate the ground from both the generator and user.

Systemen sägs alltså vara oskadliga, men det råder det inte enighet om.
/Peter E

Nyckelord: kraftledning [7]; resistansförluster [2]; *miljöpåverkan [14];

1 http://www.iea.lth.se/et/G4_05.pdf

*

Elektricitet-Magnetism [15153]

Fråga:
Hej! Jag har några frågor angående induktion och elektricitet osv. Då man kopplar ihop två spolar, sätter en mätare i den ena, och en järnkärna i den andra. Vid spolen med järnkärnan låter man sedan en magnet rotera, då uppstår ström. Hur kommer det sig? Vad händer då magneten roterar, och hur kommer strömmen in i spolen?

En annan fråga jag har, är om växelström. Vad menas exakt med växelström, att den ändrar riktning hela tiden? Vadå för riktning? I ledaren? Hur kommer den isåfall framåt?

Och så en sista grej. En transformator används ju i våra ledningar för att kunna transportera strömmen längra sträckor. Men hur fungerar den i DETALJ. Vad exakt är det som händer? Hur kan det bildas ström i sekundärspolen osv.??

Är jättetacksam för svar!
/christin f

Svar:
Induktion innebär att en elektrisk spänning alstras (induceras) i en elektrisk ledare om ett magnetfält i dess närhet varierar. Den elektriska spänningen orsakar en ström i ledaren. (Elektromagnetisk_induktion )

Induktion nyttjas i exempelvis induktionshällar (fråga 5019 ), mikrofoner (Mikrofon ) och i elektriska generatorer (Generator ).

Bilden nedan visar Faradays uppställning (Faraday's_law_of_induction ). Batteriet (längst till höger) ger en ström som går igenom den lilla spolen (A). Strömmen skapar ett magnetfält i spolen. Om spolarna står stilla händer ingenting, men om man rör den lilla spolen in och ut ur den stora spolen (B), så ändras magnetfältet i den stora spolen och en ström induceras i kretsen kopplad till spole B. Strömmen detekteras med en galvanometer (G).

Här är några demonstrationer av induktion:

Växelström växlar hela tiden riktning i ledningen. För många apparater har riktningen ingen betydelse (t.ex. glödlampa, värmeelement). För andra apparater (t.ex. en dator) måste man likrikta och göra spänningen konstant. Observera att medelströmmen vid sinusformad växelström är 1/sqrt(2) av toppvärdet.

Man använder en transformator för att få en hög spänning som ger mindre resistansförluster. Den transporterade effekten är

P = U*I dvs I = P/U

Resistansförlusterna om ledningens resistans är r blir

Pr = r*I2 = r*(P/U)2

För givet P och r minskar alltså resistansförlusterna med ökande U.

Stömmen i sekundärspolen genereras av det varierande magnetfältet som leds till sekundärspolen av en järnkärna.



/Peter E

Nyckelord: resistansförluster [2]; magnetism [45]; induktion [13];

1 http://www.school-for-champions.com/science/electrical_generation.htm
2 http://www.school-for-champions.com/science/electromagnetism.htm

*

Ämnesområde
Sök efter
Grundskolan eller gymnasiet?
Nyckelord: (Enda villkor)
Definition: (Enda villkor)
 
 

Om du inte hittar svaret i databasen eller i

Sök i svenska Wikipedia:

- fråga gärna här.

 

 

Frågelådan innehåller 7168 frågor med svar.
Senaste ändringen i databasen gjordes 2017-07-06 14:08:20.


sök | söktips | Veckans fråga | alla 'Veckans fråga' | ämnen | dokumentation | ställ en fråga
till diskussionsfora

 

Creative Commons License

Denna sida från NRCF är licensierad under Creative Commons:
Erkännande-Ickekommersiell-Inga bearbetningar
.