Дано: R = 300 Ом, P = 25 кВт, потери не должны превышать 4% передаваемой мощности.
Мощность, потерянная на линии, можно выразить как P_loss = I^2 * R, где I - сила тока. Передаваемая мощность равна P_total = P + P_loss.
Так как потери не должны превышать 4%, то P_loss <= 0.04 * P_total.
P_loss = I^2 R, а P_total = P + P_loss, поэтому P_loss = I^2 R, а P_total = P + I^2 * R.
Из условия P_loss <= 0.04 P_total следует, что I^2 R <= 0.04 (P + I^2 R).
Известно, что P = U I, поэтому P + I^2 R = U I + I^2 R. Тогда нам нужно подобрать напряжение U так, чтобы I и U удовлетворяли всем условиям.
Подставляем P = 25 кВт = 25,000 Вт в соотношение P = U * I:
25,000 = U * II = 25000 / U
Подставляем P и I в P_total = P + I^2 * R:
P_total = 25000 + (25000/U)^2 * 300
И теперь можем определить генераторное напряжение U:
0.04 P_total >= 25000 + (25000/U)^2 300
0.04 (25000 + (25000/U)^2 300) >= 25000 + (25000/U)^2 * 300
1000 + (2500000/U)^2 * 300 >= 25000 + 3000000/U^2
1000 + 7500000000/U^2 >= 25000 + 3000000/U^2
7500000000/U^2 >= 24000
U^2 <= 312.5
U <= √312.5
U <= 17.68 В
Ответ: генератор должен иметь напряжение не менее 17.68 В для того, чтобы потери в линии не превышали 4% передаваемой мощности.
Дано: R = 300 Ом, P = 25 кВт, потери не должны превышать 4% передаваемой мощности.
Мощность, потерянная на линии, можно выразить как P_loss = I^2 * R, где I - сила тока. Передаваемая мощность равна P_total = P + P_loss.
Так как потери не должны превышать 4%, то P_loss <= 0.04 * P_total.
P_loss = I^2 R, а P_total = P + P_loss, поэтому P_loss = I^2 R, а P_total = P + I^2 * R.
Из условия P_loss <= 0.04 P_total следует, что I^2 R <= 0.04 (P + I^2 R).
Известно, что P = U I, поэтому P + I^2 R = U I + I^2 R. Тогда нам нужно подобрать напряжение U так, чтобы I и U удовлетворяли всем условиям.
Подставляем P = 25 кВт = 25,000 Вт в соотношение P = U * I:
25,000 = U * I
I = 25000 / U
Подставляем P и I в P_total = P + I^2 * R:
P_total = 25000 + (25000/U)^2 * 300
И теперь можем определить генераторное напряжение U:
0.04 P_total >= 25000 + (25000/U)^2 300
0.04 (25000 + (25000/U)^2 300) >= 25000 + (25000/U)^2 * 300
1000 + (2500000/U)^2 * 300 >= 25000 + 3000000/U^2
1000 + 7500000000/U^2 >= 25000 + 3000000/U^2
7500000000/U^2 >= 24000
U^2 <= 312.5
U <= √312.5
U <= 17.68 В
Ответ: генератор должен иметь напряжение не менее 17.68 В для того, чтобы потери в линии не превышали 4% передаваемой мощности.