
【计】 series loss
in series; series; series connection
【计】 tadem
【化】 connection in series; install in series; series connection
【医】 series
loss; spoilage; ullage; waste; wear down
【计】 dissipative
【化】 loss
【经】 loss in weight; waer and tear
串联损耗(Series Loss)是电力系统和电子工程领域的重要概念,指电流流经导体、电阻或传输线路时,因材料电阻特性产生的能量损耗。其英文术语对应为"Series Loss"或"Line Loss",在IEEE标准术语中被定义为"active power loss in transmission lines due to series resistance"(IEEE Std 100-2022)。
从物理机制分析,串联损耗主要来源于欧姆定律作用下的焦耳热效应。其数学表达式为: $$ P_{loss} = I cdot R $$ 其中$I$为导体电流,$R$为等效串联电阻。该公式表明损耗与电流平方和电阻值呈正相关,这一结论已被收录在《电力系统分析》等专业教材(Stevenson & Grainger, 1994)。
实际工程中,串联损耗的影响因素包括:
在电力传输领域,中国国家电网实测数据显示±1100kV特高压直流线路的串联损耗占比约为5.2%(SGCC Technical Report, 2023)。为降低损耗,工程实践中常采用增大导体截面积、使用高温超导材料、优化电网调度等方法(EPRI Transmission Loss Reduction Guidelines)。
串联损耗是指在串联电路中,电流流经电阻时产生的电能损耗,通常以热能形式散失。以下是详细解释:
在串联电路中,电流路径唯一,各元件(如电阻)依次连接,电流相同。此时,总损耗为所有电阻的功率消耗之和。根据焦耳定律,电阻的功率损耗为 $P=IR$,因此串联总损耗为: $$ P_{text{串联}} = I(R_1 + R_2) $$ 其中 $I$ 为电流,$R_1$ 和 $R_2$ 为串联电阻值。
若电源电压为 $U$,则总电流 $I = frac{U}{R_1 + R2}$,代入功率公式可得: $$ P{text{串联}} = frac{U}{R_1 + R_2} $$ 这表明,串联损耗与总电阻成反比,总电阻越大,损耗越小。
在相同电压下,并联电路的总损耗为: $$ P_{text{并联}} = frac{U}{R_1} + frac{U}{R_2} $$ 通过比较可知,串联损耗通常小于并联损耗,因为分母为电阻之和,而并联为各电阻倒数之和(总电阻更小,功率更大)。
串联损耗在电路设计中需综合考虑效率与功能需求。例如,低功耗设备可能采用串联结构减少能量浪费,而需要高功率输出的场景则可能选择并联。
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