Номер 2, страница 50, часть 1 - гдз по алгебре 7-9 класс учебник Высоцкий, Ященко

2 Какие факторы влияют на значение напряжения в электросети в случайный момент времени? Назовите ещё один-два фактора, помимо тех, которые приведены в тексте учебника.

Напряжение в электрической сети — это один из ключевых показателей качества электроэнергии. В идеале его значение должно быть стабильным, однако в реальности оно постоянно колеблется под воздействием множества факторов. Эти факторы можно разделить на постоянно действующие (связанные с нагрузкой и состоянием сети) и эпизодические (связанные с аварийными режимами и работой специфического оборудования).

Факторы, которые обычно рассматриваются в курсе физики/электротехники:

• Суммарная нагрузка потребителей. Это главный фактор, определяющий колебания напряжения. Чем больше электрических приборов одновременно включено в сеть, тем больше суммарный ток $I$, протекающий по проводам. Согласно закону Ома, падение напряжения на линии электропередачи ($ \Delta U $) прямо пропорционально току и сопротивлению линии ($R_{линии}$): $ \Delta U = I \cdot R_{линии} $. Следовательно, напряжение у конечного потребителя ($U_{потр}$) будет ниже, чем напряжение на подстанции ($U_{подстанции}$), на величину этого падения: $ U_{потр} = U_{подстанции} - \Delta U $. Нагрузка в сети постоянно меняется: она максимальна в утренние и вечерние часы ("часы пик") и минимальна ночью.
• Удаленность потребителя от трансформаторной подстанции. Чем дальше потребитель находится от источника питания, тем длиннее провода линии электропередачи (ЛЭП). Сопротивление провода прямо пропорционально его длине $L$ ($R = \rho \frac{L}{S}$). Поэтому у потребителей, находящихся в конце длинной линии, падение напряжения будет наибольшим, а само напряжение — самым низким.
• Состояние и сечение проводов ЛЭП. Старые, окисленные провода и плохие контакты в соединениях увеличивают общее сопротивление линии, что приводит к дополнительным потерям напряжения. Использование проводов недостаточного сечения $S$ для передаваемой мощности также вызывает их перегрев и существенное падение напряжения.

Дополнительные факторы, помимо тех, что обычно приводятся в учебнике:

• Нестабильная работа возобновляемых источников энергии (ВИЭ). Современные энергосистемы все чаще включают в себя солнечные и ветровые электростанции. Их выработка электроэнергии напрямую зависит от погодных условий (наличие солнца, сила ветра) и может меняться очень быстро и непредсказуемо. Например, внезапное появление облаков, закрывающих большую солнечную электростанцию, или резкое ослабление ветра приводят к быстрому падению генерируемой мощности. Если система управления энергосистемой не успевает мгновенно скомпенсировать это падение за счет других источников, в прилегающей сети происходит заметное снижение напряжения.
• Переходные и аварийные процессы в сети. Кратковременные, но сильные колебания напряжения могут быть вызваны:
  • Коммутациями мощных нагрузок: одновременное включение или отключение мощных электродвигателей на промышленных предприятиях, работа электродуговых печей или мощных сварочных аппаратов. Эти процессы создают большие броски тока, вызывающие кратковременные, но глубокие "просадки" напряжения.
  • Аварийными режимами: короткие замыкания в сети (например, из-за падения дерева на провода) приводят к резкому росту тока и почти полному падению напряжения вблизи места аварии. Атмосферные явления, такие как удар молнии в ЛЭП, могут вызвать кратковременное, но опасное перенапряжение.

Ответ: Основные факторы, влияющие на напряжение в электросети, — это величина суммарной нагрузки потребителей, длина и состояние линий электропередачи. Дополнительными факторами, которые также оказывают существенное влияние, являются нестабильный характер выработки электроэнергии возобновляемыми источниками (солнечными и ветровыми станциями) и возникновение в сети переходных процессов, вызванных коммутацией мощных нагрузок или аварийными ситуациями (например, коротким замыканием).