大师作文网电线粗细与耗电量的问题
来源：学生作业帮 编辑：大师作文网作业帮 分类：综合作业 时间：2024/11/15 23:18:36
电线粗细与耗电量的问题
昨天听到一个"经验丰富"的老电工的一种说法:
在安全截流量许可、电路、用电设备完全相同的情况下,电线的截面面积越细,那么这个电路的耗电量会比电线的截面面积较粗的小.
换句话说：即安全截流量许可、电路、用电设备完全相同情况下,4平方电线比1.5平方的电线耗得更多的电(以电表的读数为准),
所以我们在安装电线的时候,应该尽量选择线径较小的电线,来避免做成浪费电量.
其实本人亦知道以上这种说法是错误的,但因自己的基础知识不过关,所以也无从向这位“经验丰富”的老电工解释清楚.
另外：这位“经验丰富”的老电工是不会接受电阻和导体截面面积、长度之比的之类的纯理论的验证方式,他是生活实践的人,所以现在要有一个不涉及到复杂理论验证过程而又简单有力的答案,这正是本次提问的难点!
这位“经验丰富”的老电工是以水管来支持他的说法的：
在相同长度、直径不同的水管之中，要形成相同压力、流量，
更粗直径的水管必定要耗费更多的水量，因为更粗直径的水
管的容积大了，需要更多的水量。
而水的理论和电的理论正好是一致的，大家初学电路原理的
时候，教科书和老师都是用水路去解释电路的。
昨天听到一个"经验丰富"的老电工的一种说法:
在安全截流量许可、电路、用电设备完全相同的情况下,电线的截面面积越细,那么这个电路的耗电量会比电线的截面面积较粗的小.
换句话说：即安全截流量许可、电路、用电设备完全相同情况下,4平方电线比1.5平方的电线耗得更多的电(以电表的读数为准),
所以我们在安装电线的时候,应该尽量选择线径较小的电线,来避免做成浪费电量.
其实本人亦知道以上这种说法是错误的,但因自己的基础知识不过关,所以也无从向这位“经验丰富”的老电工解释清楚.
另外：这位“经验丰富”的老电工是不会接受电阻和导体截面面积、长度之比的之类的纯理论的验证方式,他是生活实践的人,所以现在要有一个不涉及到复杂理论验证过程而又简单有力的答案,这正是本次提问的难点!
这位“经验丰富”的老电工是以水管来支持他的说法的：
在相同长度、直径不同的水管之中，要形成相同压力、流量，
更粗直径的水管必定要耗费更多的水量，因为更粗直径的水
管的容积大了，需要更多的水量。
而水的理论和电的理论正好是一致的，大家初学电路原理的
时候，教科书和老师都是用水路去解释电路的。
“在相同长度、直径不同的水管之中,要形成相同压力、流量,
更粗直径的水管必定要耗费更多的水量,因为更粗直径的水
管的容积大了,需要更多的水量.”-----------下面分析这段话.
1、“更粗直径的水管必定要耗费更多的水量”,这是装在水管里的水,并没有用掉,流出水管之后才算消耗.大水管小咙喉,实际流量就不大了,单位时间用的水也不会多.你可以设想,大水管后装水表接小咙喉,会不会水表计多一点用水量.你那位老电工可能这样说,水管粗了,水厂要提供多一点水,但你想想,这些水只是从水厂的水池转到水管而已,不能说已“用”了（消耗）.最后一句话是：大水管不一定流量大!
2、电流与水流是可以类比,中学物理是这样解释,水流量是单位时间通过某一横截面的水量,电流是单位时间通过导线某一截面的电量.注意这只是类比,帮助理解而已,因为“水量”与“电量”的物理特质是不同的.
但耗电量与电流不是一码事啊!耗电量是指电流做的“功”,即电功.电流做的功：W=I^2*R*t .公式表明,在同等电流大小时,电阻越大,电流在其上做的电功越大.
由金属电阻理论知道,导线电阻由电线材料的电阻率,横截面积,及长度有关.在长度一样情况下,导线横截面积越小,其电阻越大,由W=I^2*R*t知电流在导线上做的电功越大,这些电功以热的形式消耗掉,是应该避免的.
“安全载流量”就是基于上述道理计算,即导线太细,在通过大电流时电流在导线上做功会产生大量的热,是危险的,同时这部分电功是浪费的.所以：恰恰相反,为了不浪费电能,通电导线不能太细.
更粗直径的水管必定要耗费更多的水量,因为更粗直径的水
管的容积大了,需要更多的水量.”-----------下面分析这段话.
1、“更粗直径的水管必定要耗费更多的水量”,这是装在水管里的水,并没有用掉,流出水管之后才算消耗.大水管小咙喉,实际流量就不大了,单位时间用的水也不会多.你可以设想,大水管后装水表接小咙喉,会不会水表计多一点用水量.你那位老电工可能这样说,水管粗了,水厂要提供多一点水,但你想想,这些水只是从水厂的水池转到水管而已,不能说已“用”了（消耗）.最后一句话是：大水管不一定流量大!
2、电流与水流是可以类比,中学物理是这样解释,水流量是单位时间通过某一横截面的水量,电流是单位时间通过导线某一截面的电量.注意这只是类比,帮助理解而已,因为“水量”与“电量”的物理特质是不同的.
但耗电量与电流不是一码事啊!耗电量是指电流做的“功”,即电功.电流做的功：W=I^2*R*t .公式表明,在同等电流大小时,电阻越大,电流在其上做的电功越大.
由金属电阻理论知道,导线电阻由电线材料的电阻率,横截面积,及长度有关.在长度一样情况下,导线横截面积越小,其电阻越大,由W=I^2*R*t知电流在导线上做的电功越大,这些电功以热的形式消耗掉,是应该避免的.
“安全载流量”就是基于上述道理计算,即导线太细,在通过大电流时电流在导线上做功会产生大量的热,是危险的,同时这部分电功是浪费的.所以：恰恰相反,为了不浪费电能,通电导线不能太细.