11. Делитель напряжения
На практике часто нагрузку присоединяют к источнику питания через, реостат позволяющий регулировать напряжение. Реостат, включенный в цепь и позволяющий регулировать напряжение, называют потенциометромилиделителем напряжения.
В качестве
делителя напряжения можно использовать
обычный ползунковый реостат. Для этого
напряжение цепи включают на полное
сопротивление реостата, а к подвижному
и к одному из неподвижных контактов
подключают нагрузку. При перемещении
движка меняется разность потенциалов
и соответственно напряжение, подаваемое
на нагрузку.
Если перемещать движок от зажима (а) к зажиму (б), то напряжение, подводимое к нагрузке (R2) будет меняться от 0 доU.
Рис. 21
12. Потери напряжения и мощности в проводах
Для электротехнических устройств важно, чтобы они находились под номинальным напряжением (например, под напряжением 220В). Необходимо иметь в виду следующее. При превышении номинального напряжения всего на 5% , длительность горения лампы накаливания сокращается на 50%. В то же время снижение подаваемого напряжения (от номинального) на те же 5% световой поток лампы уменьшается на 18-20%.
При передаче электрической энергии в проводах происходит потеря энергии.
На рис.22 представлена схема
двухпроводной лини передачи электрической
энергии.Потерей напряженияназывают
арифметическую разность напряжений в
начале и конце линии:
конце линии:
(2-39)
Рис.22
Для цепи постоянного тока падение
напряжения 
в линии можно представить и так:
(2-40)
где Rл==2ρL/S
–
- сопротивление линии,l-
длина одного провода линии, ρ - удельное
сопротивление материала провода,S- площадь поперечного сечения провода.
Откуда 
. (2 41)
Мощность потерь в линии определяется произведением потерь напряжения и тока, т.е.
.(2-42).
13. Передача электрической энергии по проводам
Для практики большое значение имеет то, что одну и ту же мощность можно по проводам передать при низком напряжении и большом токе или при высоком напряжении и малом токе.
Согласно, представленной схемы (рис.22),
(2-43)
Умножим это уравнение на величину тока, преобразовав его в уравнение мощностей
(2-44)
где 
- мощность генератора электрической
энергии, I2Rл-
потеря мощности в проводах линии,U2I– мощность потребляемая нагрузкой.
Если повысить напряжение на зажимах нагрузки в 100 раз (U2*=100 U2), то, чтобы получить ту же мощность, нужно уменьшить в 100 раз ток, т.е. до значенияI*=I/100. Тогда потери в проводах линии (при неизменномRл) уменьшаются в 10 000раз, т.к.
I*2 Rл=I2Rл/10 000.
Следовательно, при повышении напряжения в десять раз и, если сохранить процент потерь мощности при передаче энергии неизменным, можно уменьшить площадь сечения проводов линии в 10 000 раз или удлинить линию в 10 000 раз.
Или другой оценочный пример.
Пусть генератор на электростанции имеет мощность Р = 200МВт=2 108Вт. Оценим диаметр медного провода при передаче этой энергии при напряжениях 100В и 1МВ=106В.
При напряжении 100В для передачи такой мощности требуется ток в I=P/U=2 106А, а при напряжении 106В величина тока равна 200А.
Максимальная плотность тока для меди составляет величину порядка
j=I/S= 2А/мм2.
Тогда, в первом случае, сечение и диаметр медного провода составляют величины порядка 1м2 и 1м, соответственно. Во втором случае, эти величины 10-4 м2 и 10-2м, соответственно.
Сравнение этих значений свидетельствует о том, что передача электрической энергии экономически более выгодна при повышенном напряжении. Это и применяется на практике с использованием высоковольтных линий электропередач (ЛЭП).
Кроме того, следует учитывать и большие тепловые потери при протекании больших токов при передаче электрической энергии.