ГДЗ по физике, 11 класс, Мякишев, номер 28.3
Тема: Примеры решения задач по теме «Трансформатор. Передача электроэнергии»
Физика — Мякишев Г.Я., Буховцев Б.Б., Чаругин В.М.; под редакцией Парфентьевой Н.А.
Сергей Мишин, преподаватель физики Шпаргача обновлено 8 сентября 2026
Условие
Определите, на какое расстояние можно передать электроэнергию мощностью 100 кВт по медным проводам площадью поперечного сечения 25 мм² при эффективном напряжении 20 кВ, при этом потери не должны превышать 10 % (cos φ = 0,8).
Номер как в учебнике. Условие — полный пересказ редакции: те же пункты, числа и факты, не цитата из книги.
Пошаговое решение
План решения.
Для определения допустимого расстояния передачи электроэнергии необходимо связать потери мощности в линии с её сопротивлением. Сначала вычислим силу тока в проводах, используя переданную мощность, напряжение и коэффициент мощности. Затем определим максимально допустимые потери мощности (10% от передаваемой). Зная ток и потери, найдём суммарное сопротивление проводов линии. Наконец, используя удельное сопротивление меди и площадь поперечного сечения проводов, рассчитаем общую длину проводов, а затем расстояние между подстанциями (учитывая, что линия состоит из двух проводов: прямого и обратного).
Вычисления.
1. Определим силу тока I в линии электропередачи. Формула для активной мощности при переменном токе:
P=UIcosφОтсюда ток:
I=P/UcosφПодставим данные задачи (P=100 кВт =105 Вт, U=20 кВ =2·104 В, cosφ=0,8):
I=105/2·104·0,8=105/1,6·104=6,25 А2. Рассчитаем допустимые потери мощности Pпот. По условию они не должны превышать 10% от передаваемой мощности:
Pпот =0,1P=0,1·105=104 Вт3. Потери мощности в проводах определяются законом Джоуля-Ленца через суммарное сопротивление линии Rлин:
Pпот =I2RлинНайдём сопротивление:
Rлин =Pпот/I2 =104/(6,25)2=104/39,0625≈256 Ом4. Сопротивление проводов связано с их геометрическими размерами формулой:
Rлин =ρlобщ/Sгде ρ — удельное сопротивление меди (примем стандартное значение ρ≈1,7·10-8 Ом · м), S — площадь поперечного сечения одного провода (25 мм² =25·10-6 м²), а lобщ — общая длина всех проводов в линии. Поскольку линия состоит из двух проводов (туда и обратно), то lобщ =2L, где L — искомое расстояние.
Выразим расстояние L:
2L=Rлин S/ρ ⇒L=Rлин S/2ρПодставим значения:
L=256·25·10-6/2·1,7·10-8=6400·10-6/3,4·10-8=6,4·10-3/3,4·10-8≈1,88·105 мПереведём в километры:
L≈188 кмПроверка результата.
Проверим порядок величин. При напряжении 20 кВ и мощности 100 кВт ток около 6 А является реалистичным. Сопротивление линии порядка 250 Ом для медных проводов такого сечения на расстоянии ~190 км выглядит правдоподобно (сопротивление одного километра двойной линии составляет примерно 1,36 Ом/км, 188·1,36≈255 Ом). Потери 10 кВт при токе 6,25 А и сопротивлении 256 Ом дают 6,252·256≈10000 Вт, что совпадает с условием. Ответ корректен.
L ≈ 188 км
Использовано стандартное удельное сопротивление меди ρ = 1,7·10⁻⁸ Ом·м. Расстояние L учитывает два провода (фазный и нулевой/обратный).
Как решение?
Двойная оценка: понятность и подробность. Можно выбрать одно или оба.
У вас другое условие?
Загрузите фото — учтём ваши числа и редакцию.
Частые вопросы
Это точный номер 28.3 из моего учебника?
Номер совпадает с учебником «Физика», Мякишев Г.Я., Буховцев Б.Б., Чаругин В.М.; под редакцией Парфентьевой Н.А.. Формулировка — пересказ редакции, не дословная цитата. Если в вашей редакции другие числа — загрузите фото.
Какой ответ в задании 28.3?
Краткий ответ: L ≈ 188 км.
Как пользоваться этим разбором?
Сначала прочитайте условие и чертёж, затем шаги решения по порядку и сверьте свой ход с кратким ответом внизу.
Какой учебник имеется в виду?
«Физика», Мякишев Г.Я., Буховцев Б.Б., Чаругин В.М.; под редакцией Парфентьевой Н.А.. Проверьте часть, год и автора на обложке. Тема в учебнике: § 28. Примеры решения задач по теме «Трансформатор. Передача электроэнергии».
Можно ли списать ответ без решения?
Лучше сначала решить самостоятельно, а разбор использовать для проверки хода и поиска ошибки.