能源的利用與物理學

釐清輸電電壓升高至數十萬伏特的原因,進一步學習發電與日常科技背後的物理原理。

送出電力と送電線の抵抗が定值なら、送出電圧⁠10⁠倍で損失は何倍か?

以公式解釋現象

  1. 1以電壓與電流表示輸出功率P=⁠V I……
  2. 2由電功率與電壓求電流I=⁠PV……
  3. 3代入電流公式,以電壓表示輸電損失功率P損失=⁠R(PV)²……
  4. 將學習延伸至發電與日常科技
  5. 4將能量守恆的概念延伸至熱現象與原子核E全體=⁠定值……
  6. 5追蹤火力發電中燃料能量的流向電能≒⁠燃料 × 0.41……
  7. 6由溫度求出熱機效率的上限e≦1 − T低T高……
  8. 7在發電機中轉動線圈以產生電壓V=⁠B S ω sin ωt……
  9. 8計算1 g⁠鈾核分裂釋放的能量1 g 的 235U→⁠8.2×10¹⁰ J……
  10. 9直接將太陽光轉換為電能,無須透過熱機太陽常數=⁠1361 W/m²……
  11. 下一步的GPS⁠公式使用下列符號:G⁠為萬有引力常數,M⁠為地球的質量,r⁠為地心到衛星的距離,R地⁠為地球半徑(與表示輸電線電阻的R⁠是不同的符號)。
  12. 10將2⁠種相對論效應造成的衛星時鐘偏差相加Δt=⁠-7.2 +45.7=⁠+38.5 μs/日……
  13. 11由電子的能量差求出光的波長λ=⁠h cEg……
  14. 12由兩臂長度差的變化測量時空彎曲ΔLL≒⁠10⁻²¹……