Номер 4, страница 52 - гдз по физике 11 класс учебник Туякбаев, Насохова

4. Начертите схему передачи электроэнергии.

Схема передачи электроэнергии описывает процесс доставки электрической энергии от места ее производства (электростанции) к конечному потребителю. Ключевой особенностью этого процесса является использование трансформаторов для изменения напряжения, что позволяет минимизировать потери энергии при передаче на большие расстояния.

Процесс передачи электроэнергии можно представить в виде следующей последовательности этапов:

1. Производство электроэнергии. На электростанциях (например, тепловых, гидравлических, атомных) генераторы вырабатывают электрический ток под напряжением, как правило, от 6 до 24 кВ (киловольт).

2. Повышение напряжения. С помощью повышающего трансформатора, расположенного на электростанции, напряжение увеличивается до очень высоких значений: 110, 220, 500, 750 кВ и выше. Это необходимо для уменьшения потерь мощности в проводах. Потери мощности при передаче определяются законом Джоуля-Ленца: $P_{потерь} = I^2 \cdot R$, где $\text{I}$ — сила тока, а $\text{R}$ — сопротивление линии. Поскольку передаваемая мощность $P = U \cdot I$, при увеличении напряжения $\text{U}$ в несколько раз, сила тока $\text{I}$ во столько же раз уменьшается. Это приводит к значительному снижению потерь, так как они зависят от квадрата силы тока.

3. Транспортировка по линиям высокого напряжения (ЛЭП). Электроэнергия под высоким напряжением передается на большие расстояния по высоковольтным линиям электропередачи, которые закреплены на высоких металлических опорах.

4. Первичное понижение напряжения. Вблизи крупных населенных пунктов или промышленных районов на главных понижающих подстанциях высокое напряжение снижается до 35–110 кВ. Эта энергия далее распределяется по крупным потребителям (заводам) или по городским распределительным сетям.

5. Распределение. От главных подстанций электроэнергия по кабельным или воздушным линиям среднего напряжения (6–10 кВ) поступает к районным и местным трансформаторным подстанциям.

6. Вторичное понижение напряжения. На местных трансформаторных подстанциях (ТП), которые находятся в непосредственной близости от потребителей (например, во дворах жилых домов), напряжение понижается до бытового уровня — 380/220 В.

7. Потребление. Электроэнергия с низким напряжением поступает к конечным потребителям: в квартиры, дома, офисы, магазины и так далее.

Таким образом, обобщенная блок-схема передачи электроэнергии выглядит так:
Электростанция (генератор) → Повышающий трансформатор → ЛЭП высокого напряжения → Главная понижающая подстанция → Распределительная сеть → Местная трансформаторная подстанция → Потребитель.

Ответ: Схема передачи электроэнергии включает в себя следующие основные этапы: выработка электроэнергии на электростанции, повышение напряжения на повышающем трансформаторе для транспортировки с минимальными потерями, передача по высоковольтным линиям электропередачи, многоступенчатое понижение напряжения на подстанциях и, наконец, распределение электроэнергии конечным потребителям по сетям низкого напряжения.