03.05 为什么110V的电压比220V要费铜?

燕北闲人


为什么110V的电压比220V要费铜?

先举几个例子,汽车搭接用的电池的连线够粗吧,同样你家里热得快的导线却只有一平方不到,为什么?因为获得同样的功率,电压越高导线截面积要求就不高,电压越低导线截面积要求就越粗!非常简单,因为电压越低,电流要求就越高,而线损的功率=I²R

汽车电池搭接线,25平方的电缆,一般如果家用的话,220V或者380V里都很少用到如此粗的电缆,只有在进线时可能会用上!因为汽车电瓶电压是12V,而汽车启动电机的功率高达1.8KW-2.4KW,启动电流约为150A-200A,如果按常见6A每平方计算,至少需要25平方以上的电缆,当然短距离可以按10A/平方计算(此为经验值)!

汽车启动电机,不要小看一点点大体积,短时间功率高达2KW左右,当然这个也没法长时间工作,否则直接烧毁!

很简单,110V的电压下,获得与220V电压下同样的功率,那么电流需要原来的2倍,按电流标准的电线平方数计算,当然要更粗了!日本使用的100V/200V两种电压,家庭电缆布线时有两种线路,增加不少复杂程度,当然很多人认为100V会更安全,其实不然,交流安全电压50V以下,100V已经远远超过安全电压,在安全上比起来并没差别那么大,220V相对是一个比较合适的电压,而且一般家庭都可以使用一种电压!当然现在新的大功率进户线也是三相!

我们去国外旅行时,一般携带的用电器都需要注意下是否符合当地电压,而大部分都是100-240V,几乎是全世界通用,但需要注意的是插座不一定通用,您可能需要带一个插座转换头

各国的标准(不完全)

一个这样的转换头也许是旅行必备!


星辰大海路上的种花家


很高兴回答你的问题。

其实这个很好理解啦。

电线越粗,越不容易烧毁,但是呢,电线粗也是要消耗成本的,尤其是远距离运输,消耗成本非常大,还有电的损耗,就会无形中大幅度增加成本。

所以,想要电线细,就得发热量低,发热低呢,就得降低电流或者电阻。

降低电阻,只是一次方的效果,而且呢,电阻本身提到就得用贵金属,性价比低的可怕。这时候只能是降低电流了。

在功率不变的情况下,电流降低,最简单的方法就是提高电压!所以在电的运输中,我们都是用高压运输,甚至是超高压运输。就是大大节省成本的,别说110V,就算是440V也不够大的。

我们平时看到路上很多变压器和高压危险的标志,就是高压运输的典型。节省了材料,而且也减少了电的折损。

所以,综上,110V比220V更加费铜!!

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毕竟,我辣么萌~


不哈韩的小韩


初中物理有欧姆定律。

就是I=U/R.电流=电压除以电阻。(公式一)

还有一个公式是算功率的

P=UI,功率=电压乘以电流。(公式二)

知道以上两个公式就可以看接下来的内容了。

假设你用的热得快是1100瓦的,家用电220伏,用第二个公式算电流,电流等于i=p/u(1100瓦÷220伏=5安培)。

如果是110伏呢,为了维持1100瓦的功率,电流就是(1100瓦÷110伏=10安培)。

由于电器(热得快)和电线是串联的,所以电线中流过的电流和电器相同。

现在把公式变形一下

P=ui ①u=ir②把②代入①替换掉u,得到公式p=ir*i③功率=电流的平方乘以电阻。

根据公式③,我们算算电线消耗的功率。

假设前面用的同一根电线,电阻是一样的,影响电线功率的就只剩下电流了,电流大,电线功率越大,最显著的结果就是发热。那么使用110伏时,电流在10安培,电压220时电流5安培,使用110伏时,电线发热就更大。

为了安全,电线发热如果控制到和220伏一样时的话,要不就加粗电线要不就降低用电器功率。显然降功率不现实,别人用1100瓦5分钟烧开水,你用500瓦估计要15分钟了,所以加粗电线最靠谱。


浩然磨磨


为什么110V的电压比220V要费铜?

答:首先要说明下铜线作为导体,它也存在电阻,阻值的大小和截面积成反比、与输电线路的长度成正比,R=pL/S。

现在回答题主的问题,假如负载是10KW,分别计算110V电压和220V电压作为电源时电流的大小。(以单相电源计算)I1=10KW/110V=91A、I2=10KW/220V=45.5A

常规使用的铜线有橡皮绝缘电线、聚氯乙烯绝缘电线在正常工作最高承受温度不能超过65℃,也就是说在铜导线铺设方式一样的情况下(散热系数一样)电流越大电线的温度也就越高。

电线属于纯电阻元件,发热量遵循Q=IR²,在线路长度一样、铺设方式一样的情况下电流越大,为了用电安全就需要降低输电线路的阻值,也就是说需要增大铜导线的截面积。

附上各种线路铺设方式安全电流表,另外需要做一个说明:铺设长度每超过50米,在铜线选择方面需要选择大一号的铜线。

同样大的多芯铜线和单芯铜线承载安全电流也不一样,单芯铜线比多芯铜线好一点,相差一个线号。珍爱生活,安全用电!

如果自己对线径大小选择不是很明白,不要乱接负荷,如果铜线温度过高导致绝缘层失效,就会发生短路跳闸,甚至发生火灾。

我的回答就到这里!理解的朋友动动小手点下右上角的关注、点赞!我们每天都会分享各种各样的知识为你解惑!


凤栖夕阳


1.先看一组初中学过的公式。在用电器额定功率P一定时,p=IU=I∧2R

2.由p=IU知道,功率P一定,电压越小,电流越大。


3.由P=I∧2R知道,要保持用电器功率P一定,电流增大时,I∧2(电流的平方)增加,则电电路电阻R应减小。


4、由电阻定律:R=pL/s。p为电阻率,与材料溫度有关。I为导线总长度(为一定)。则s为导体的横截面积。所以要减少电阻R,则应增加导线的横截面积s,所以导体用材(用铜量)增大。


沈大哥


为什么110V的电压比220V要费铜?

(应俊生162662737的邀,来说一下)

答;根据最基本的单相交流电的纯电阻的功率计算公式;P(功率)=Ul来比较。例如,同样一只电阻丝它的功率为1KW,如果接在AC220V的电源上,其额定工作电流是4.5454A。那么把它接在110V电源中,那么要达都1KW发热量,它的电流就要有9.09A,这样计算公式等号两边才能相平衡。

根据计算电功率的计算公式可演变;P=l²R而导体计算公式R=ρ×L/S。导线在电能传输中,截面积S越大,电阻率ρ只是一个反咉它这种物质对电流阻碍作用的属性,而电阻是反快物体对电流阻碍的能力大小。

提起计算公式的计算,相信绝大多数人,都不屑一顾。

本人用一句简单的语句来对导线总结归纳一下。“要相传输同样大小的电功率,电压上升,导线截面积就越小,电压下降,导线必然加大截面积,而截面积乘以导体比量等于导体质量”。所以110V供电网中,它的导线很粗,220V供电导线相对来说就细一半。理所当然就费Cu了。

知足常乐于上海2018.4.7


知足常乐0724


要回答这个问题,首先要了解线缆的粗细是怎样决定的。众所周知,线缆越细,所需要的金属就越少,材料成本就越低。但线缆不能太细,太细的话,如果电流过大,就很容易烧毁。因为电流通过电阻(电缆电阻虽然低,但总归是有电阻的)的时候,会发出热量,而电缆表面积恒定,散热速度也是有限制的,如果太细,首先是散热不够快,另外热容(整体热容,不是比热容)也低,很容易温度过高,进而烧毁外皮,甚至熔化电缆本身。

我们知道,电阻发热功率是P=I^2 * R。要降低发热功率,一个方面是降低I,另一个是降低R。从表达式中就可以看出,I是二次方项,只要电流I降低一半,功率就能降到1/4,是比较快的。根据P=UI可知,只要电压提高一倍,相同的功率下,电流就可以降低一半,电缆粗细不变的情况下,发热也会降低到原来的四分之一。这时,就可以换用更细的电缆,在保证安全的情况下,可以降低线缆的直径。

假设只考虑线缆散热,按照简化的模型,线缆温度稳定时,其与环境的温度差与电流的平方成正比,与半径的立方成反比。也就是说,标准的直径正比于电流的2/3次方,在功率恒定的时候,与电压的2/3次方成反比。这样算来,220V的电压,比110V要节省很多材料。在长距离输电的情形下,有很多使用高压、特高压输电,也是为了减少损耗,降低材料使用量。


章彦博


其实这是从能耗方面的考虑,发电厂发出来的电有人说电压在6300KV或者是10.5KV,但是在运输的时候电压要比这高的多,最高输送电压已经达到了500KV,相比较10.5KV电压升高了47倍之多,其实这就是为了降低运输过程中的损耗,以及降低运输成本,也就是所谓的省铜。


为什么会省铜呢?假设现在需要传送同种功率的电量2200W,如果采用110V运输,那么在导线上流过的电流就是20A,假设导线的内阻为1Ω,那么在导线上损耗能量的功率就是400W,到目的地实际上还剩1800W。

如果采用220V运输,在导线上流过的电流就是10A,同样假设导线内阻为1Ω,在导线上损耗的功率就是100W,可以看出相比110V运输,损耗降低到了原来的1/4,到目的地还剩2100W。

采用110V运输的时候为了降低这个能耗,必须增大导线的内径,也就是需要更粗的铜导线,才能达到与220V运输相同的损耗,自然也就更废铜了。


技能两分钟


相同功率的情况下,电压越高,电线就越细。导线的粗细主要与电流有关,与电压并没有太大的关系。一般来说,如果电压很高的话,电流就不需要很大,那么导体也就不需要特别粗,请关注:容济点火器

根据P=UI,P一定,电流I与电压成反比。

即:功率为定量时,电压越低,电流越大。

又因为导线材料一定时,它的载流量和截面积成正比,和长度成反比的。当然,我们不可能把所有用电器都搬变压器跟前工作,所以,靠缩短导线长度基本行不通,所以,当电流大时,我们就只好加粗导线。

因此,得出结论:

功率一定时,电压越低,电流越大,电流越大,所需导线截面积就越大,截面积大,就是导线粗喽!

君不见汽车电瓶导线多粗么?这要搁高压,多了不说,就3.5KV来说吧,至少也得供几个工厂用电了。


容济点火器


简单点说,为啥汽车启动马达那根线那么粗,因为蓄电池只有十二伏,而启动马达功率很大,相同功率情况下,电压升高的那一边就可以适当把电线做小一些,电压升高的同时电流也会小,所以电网的电也同理,你要问我汽车为啥不把电压升高,因为汽车整个线路系统是以车架为负极搭铁的,升高电压人坐在里面就跟坐在一个电椅上面一样,正因为这样可以省掉很多电线,造车成本下降


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