Leistungsverlust auf längere Strecke berechnen?
U = 230V, P=3500W, R =15,3 Ohm
Der Verbraucher ist 20 km einfernt. Und eine Leitung verlegt werden.
Gibt es eine Formel um den Verlust von der 20 km Strecke auf die Leistung anzuwenden.
Brauche auch keine Lösung sondern erstmal nur ein Ansatz.
5 Antworten
Also erstmal,
ja das kann man berechnen.
Allerdings benötigt man dazu einen Widerstand, so wie du es oben geschrieben hast ist es etwas wirr.
Denn: Die Leitung hat auf 20 Km irgendeinen Widerstand (Ich vermute mal nicht die 15,3Ω), also benötigt man die Leitfähigkeit der Leitung und deren Querschnitt. Dann betrachtet man die Leitung (Hin-/Rückleitung) jeweils als Widerstand und setzt den in seine Schaltung ein. Danach ist es nur noch eintippen in den Taschenrechner.
Also das ist die Aufgabe die ich bekommen habe.(kann ja sein dass ich dinge oben Falsch erklärt habe)
3. Ein 20 km entfernter Verbraucher (Uv=230V) soll mit einer Leistung von 3500 W versorgt werden. Die Zuleitung hat einen Widerstand von 15,3Ω. Berechne die Leitungsverluste.
Wenn die 15,3Ohm der Widerstand der Zuleitung ist (eine Ader oder schon beide in Reihe?), dann ist die Entfernungsangabe entbehrlich. Allerdings müßte eine Kupferleitung dann einen Querschnitt von 2x45mm² haben, was ganz schön viel wäre.
Den Verlust zu berechnen ist zumindest dann trivial, wenn wir von Gleichstrom ausgehen. Dann rechnest Du einen Spannungsteiler (beachte, das an dem Motor nicht mehr die volle Spannung anliegt). Für die Schule könnte es auch reichen, wenn Du aus den Daten des Motors den Strom berechnest, und damit die Leistung über dem Widerstand der Leitung.
Aber wie gesagt: die Leitungslänge und der gegebene Widerstand erscheinen mir nicht plausibel.
75kW bei 24V? Warum oder besser wozu macht man denn sowas? Bin neugierig...
Geh mal auf die Homepage der GSI in Darmstadt.
Diese Magneten haben ein extrem Starkes Magnetfeld. Damit "biegen " sie den Ionenstrahl um die Kurve.
Der Magnet den mein Kolege und ich angeschlossen haben war ein Testmagnet. Er befindet sich jetzt in Heidelberg in der Klinik , um Tumore im Gehirn durch Punkt genaues bestrahlen zu zerstören.
Hier mal 3 links :
Kommt auf den Spannungsabfall über der Leitung an. Sofern diese aber den Normen entspricht darf dieser ohnehin nicht groß werden, wodurch du annehmen kannst, dass der Motor auch nach diesen 20km Leitung noch seine Nennleistung 3.5kW liefern wird.
Wenn du die Verlustleistung auf der Leitung meinst, dann rechnest du einfach den Spannungsabfall über die Leitung * dem Strom durch diese Leitung. Oder I²*R wobei R hier der Leitungswiderstand ist.
Also das ist die Aufgabe die ich bekommen habe.(kann ja sein dass ich dinge oben Falsch erklärt habe)
3. Ein 20 km entfernter Verbraucher (Uv=230V) soll mit einer Leistung von 3500 W versorgt werden. Die Zuleitung hat einen Widerstand von 15,3Ω. Berechne die Leitungsverluste.
Ist jetzt natürlich wichtig ob die Spannung beim Verbraucher immer noch 230V sind weil da aber UV steht würde ich davon ausgehen.
In dem Fall rechne den Strom den der Verbraucher bei 230V aufnimmt und rechne mit I²*R die Verlustleistung auf der Leitung aus.
aber geht nicht auch die Formel Pv=U^2/R ? Dann muss ich ja nicht den Strom ausrechnen oder?
Dafür brauchst Du aber den Spannungsabfall über der Leitung. Das U der Formel ist in dem Fall nicht die 230V der Einspeisung. Die meiste Spannung fällt ja (hoffentlich) über dem Motor ab.
Eigentlich müßtest Du den Widerstand des Motors berechnen (wir tun mal so als könne man das so einfach machen). Das kannst Du aus Leistung und Nennspannung berechnen. Nun betrachtest Du die Reihenschaltung aus Leitung und Motor, und berechnest den Spannungsabfall über der Leitung (Spannungsteiler). Aus Leitungswidertand und Spannungsabfall kannst Du die Leistung über der Leitung berechnen. Wenn Du die Spannung, welche über dem Motor abfällt, zurundelegst, kannst Du auch ausrechnen, welche Leistung der Motor noch aufbringen kann.
Das Bescheuerte ist, dass die Werte auch lokal zusammenpassen: Für einen ohmschen Verbraucher gilt
P = U² / R
Nach deinen Kommentaren beziehen sich die 15,3 Ohm aber auf die Zuleitung.
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Hier ist das Einfachste, als Ansatz zu nehmen, dass durch die Zuleitung derselbe Strom fließt wie durch den Verbraucher.
Dann die Leistungsformel auf den Strom umstellen und beobachten, dass man die Spannung gar nicht braucht.
Jetzt muss man nur noch nachsehen, von welcher Potenz die Leistung vom Widerstand abhängt und so was wie Dreisatz anzuwenden.
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Könnte es sein, dass als Nächstes Transformatoren und Hochspannungsfernleitungen drankommen?
Oder vielleicht Wechselstromwiderstände wie Elektromotoren, um mal nachzurechnen, warum E-Werke so sehr an geringen Phasenverschiebungen interessiert sind?
Es fehlt:
- Material der Leitung (Kupfer, Alu, Gold, Silber?)
- Leitungsquerschnitt
dann kannst Du es berechnen.
Also das ist die Aufgabe die ich bekommen habe.(kann ja sein dass ich dinge oben Falsch erklärt habe)
3. Ein 20 km entfernter Verbraucher (Uv=230V) soll mit einer Leistung von 3500 W versorgt werden. Die Zuleitung hat einen Widerstand von 15,3Ω. Berechne die Leitungsverluste.
45 quadrat ist doch nicht viel , eher wenig fûr 20 km
Das dickste Kabel das ich mal gelegt habe war 5× 240 quadrat.
Die dicksten einzelandern 300 quadrat.
Davon je 4 fûr Plus und 4 fûr Minus.
Das war ein Magnet mit 75 KW bei 24V. ....