Согласно квантово-механической теории электропроводности металлов, электропроводность зависит от подвижности и плотности свободных электронов, от длины свободного пробега электрона, а скорость передачи электрической энергии – от средней скорости мигрирующих электронов.
Сила тока проводимости i определяется плотностью тока j, которая связана с напряженностью Е законом Ома
j = γE,
где γ — удельная электропроводность материала проводника, равная
γ =ne2 /2m
С другой стороны
J = nev,
Где n – концентрация электронов, е – заряд, v – средняя скорость упорядоченного движения электронов, которое равно
V = eEt/2m,
Где t – среднее время свободного пробега электронов, m – масса носителя заряда.
Плотность тока определяется из выражения
J = ne2 tE/2m
В виду того, что скорость передачи электрической энергии по металлу зависит от скорости мигрирующих электронов, которая равна V=1000 км/сек, скорость передачи электрической энергии по проводам равна скорости электронов /35/.
Длина волны в таком случае составит всего
λ = TV = 0,02*1000 = 20 км,
где Т — период, при частоте f=50 гц, равный 0,02 с.
В учебном пособии по физике «Электричество» /36/ отмечено, что существуют два различных процесса передачи электрической энергии: с помощью токов проводимости и при помощи токов смещения (электромагнитных волн). Если скорость изменения полей мала (малые частоты), то токами смещения можно пренебречь по сравнению с токами проводимости и последние играют основную роль. В этом случае электрические явления существенно зависят от сопротивления линии и, следовательно, от материала проводов.
Переменный ток частотой 50 Гц относится к низким частотам, поэтому надо считать, что передача электрической энергии переменным током осуществляется токами проводимости. Необходимо отметить, что вопросы разграничения двух процессов передачи электрической энергии в зависимости от частоты в литературе не приводятся. В линиях связи (телефон, телеграф, радио, телевидение), где применяются высокие частоты, сечение провода и материал не играют существенной роли, так как передача электрической энергии осуществляется распространением электромагнитных волн вдоль проводов линии.
Содержание главы:
- 5.1. О теории передачи электрической энергии электронной проводимостью
- 5.2. Теория передачи электромагнитными волнами (Волновая теория)
- 5.3. О прямой и обратной волне
Содержание книги:
- ЛЭП Кыргызстана — Введение
- Глава 1. РАЗВИТИЕ ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ СЕТЕЙ
- ГЛАВА 2. ЭЛЕКТРОСНАБЖЕНИЕ ГОРНЫХ РАЙОНОВ
- 2.1. Характеристика нагрузок потребителей горных районов
- 2.2. Способы электроснабжения потребителей горных районов
- 2.3. Электроснабжение горных районов от автономных источников
- 2.4. Электроснабжение горных районов от энергосистемы линиями электропередач
- 2.8. Электроснабжение горных районов линиями электропередачи постоянного тока
- 2.5. Электроснабжение потребителей горных районов отборами мощности от высоковольтных линий
- 2.6. Комбинированное энергоснабжение потребителей горных районов
- 2.7. Электроснабжение передвижных потребителей горных районов
- ГЛАВА 3. ГОРНЫЕ ЛИНИИ ЭЛЕКТРОПЕРЕДАЧИ
- 3.1. Особенности горных ЛЭП
- 3.2. Климатические условия прохождения трасс горных ЛЭП
- 3.3. Природные физико–геологические процессы и их воздействия на горные ЛЭП
- 3.4. Выбор уровня изоляции горных ЛЭП
- 3.5. Расчеты потерь на корону в горных ЛЭП
- 3.6. Особенности грозозащиты горных ЛЭП
- 3.7. Заземление горных ЛЭП
- Глава 4. О СВОЙСТВАХ ЛИНИЙ ЭЛЕКТРОПЕРЕДАЧ
- ГЛАВА 5. О ПРИРОДЕ ПЕРЕДАЧИ ЭЛЕКТРОЭНЕРГИИ ПО ЛЭП
- ГЛАВА 6. РАСЧЕТ РЕЖИМОВ ЛИНИИ ЭЛЕКТРОПЕРЕДАЧИ
- 6.1. Расчет дальней сверхвысоковольтной линии электропередачи
- 6.2. О расчете линии, работающей на шины бесконечной мощности
- 6.3. Метод расчета режимов линии электропередачи
- 6.4. Расчет режимов линии с учетом баланса реактивных мощностей
- 6.5. Расчет падения и потери напряжения в линии электропередачи
- ГЛАВА 7. ОБ УСТОЙЧИВОСТИ РАБОТЫ ЛИНИИ ЭЛЕКТРОПЕРЕДАЧИ
- Литература — ЛЭП Кыргызстана
- Заключение
- Глава 8. Нагрузки линий электропередачи
- ГЛАВА 9. ПРИМЕНЕНИЕ ПЕРЕДАЧ ПОСТОЯННОГО ТОКА В ГОРНЫХ УСЛОВИЯХ
- Глава 10. РЕАКТИВНЫЕ МОЩНОСТИ В ЭНЕРГОСИСТЕМЕ
- ГЛАВА 11. УПРАВЛЕНИЕ УРОВНЕМ НАПРЯЖЕНИЯ В УЗЛЕ ЭНЕРГОСИСТЕМЫ С ПОМОЩЬЮ ГЭС И КОМПЕНСАЦИЕЙ РЕАКТИВНОЙ МОЩНОСТИ
- ГЛАВА 12. СОВРЕМЕННОЕ СОСТОЯНИЕ ЭНЕРГОСИСТЕМЫ КЫРГЫЗСТАНА И ПЕРСПЕКТИВЫ РАЗВИТИЯ