Stromtransport durch Hochspannung

Warum werden für den Stromtransport Hochspannungsleitungen verwendet?


Das folgende Schema skizziert den Weg des Stromes vom Kraftwerk zum Endverbraucher. Für die einzelnen markierten Abschnitte findest Du im Anschluss Aufgaben, die sich mit Hilfe der in der Skizze angegebenen Größen lösen lassen.
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Grundaufgabe:
Beschreibe den Weg des Stromes, wie er in der Skizze gezeigt wird. Verwende dabei alle angegebenen Werte und benenne die dazugehörigen physikalischen Größen.

Abschnitt 1) Kraftwerk
Welcher Strom fließt durch die Ausgangsleitungen des Kraftwerkes?

Abschnitt 2) Kraftwerkstransformator
- Welcher Strom fließt durch die Hochspannungsleitungen, nachdem der Transformator die Spannung geändert hat?
- Wozu dient dieses Verfahren offensichtlich?
- Welche zweite Windungszahl ist für den Hochspannungsvorgang notwendig?

Abschnitt 3) Hochspannungsleitung
Auch dicke Hochspannungskabel haben einen Widerstand, da sie oft sehr lang sind. Durch diesen Widerstand geht Spannung auf dem Weg zum Verbraucher verloren.
Ein Aluminiumkabel hat einen spezifischen Widerstand von 0,0265 Ω mm^2 / m, d.h. ein 1m langes Kabel mit der Querschnittsfläche 1mm^2 hat einen Widerstand von 0,0265 Ohm.
- Berechne den Widerstand des angegebenen Kabels
- Berechne die im Kabel verloren gegangene Spannung. Wie viel Prozent sind verloren gegangen?
- Welcher Anteil wäre verloren gegangen, wenn man die Spannung nicht geändert hätte?

Abschnitt 4) Umspannwerk
- Wie groß muss die Windungszahl der zweiten Spule sein?
- Welches ist die maximale Strommenge, die das Umspannwerk freisetzen kann?
- Auf wie viel Haushalte kann der Strom verteilt werden, wenn jeder maximal 250A nutzt?


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