2017-2018高中物理(粤教)选修3-2 第二章 交变电流 第七节 远距离输电
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第七节 远距离输电

[学习目标] 1.理解输电线上电能的损失与哪些因素有关.2.理解减小电能损失的两个途径以及高压输电的原理.3.知道远距离输电的典型电路,并能利用变压器和电路的规律解决实际问题.

一、降低输电损耗的两个途径

[导学探究]  如图1所示,假定发电厂输出的电压为U,输送功率为P,输电线路中的电流是I,两条导线的总电阻是r.那么:

图1

(1)用户得到的电能与发电厂输出的电能相等吗?

(2)输电线上功率损失的原因是什么?功率损失的表达式是什么?降低功率损耗有哪些途径?

答案 (1)不相等,由能量守恒知,发电厂输出的电能等于用户得到的电能与输电线上损失的电能之和.

(2)由于输电线有电阻,当有电流流过输电线时,有一部分电能转化为电热而损失掉了,这是输电线上功率损失的主要原因.

功率损失的表达式:ΔP=I2r=r,所以降低功率损耗的两个途径为:①减小输电线的电阻r;②减小输电电流I,即提高输送电压U.

[知识梳理] 减小输电线损耗的方法:

(1)电压损失:输电线始端电压U与末端电压U′的差值ΔU=U-U′=IR.

(2)功率损失:电流的热效应引起功率损失ΔP=I2R.

(3)减少电压、功率损失的方法:

①减小电阻:由R=ρ可知,距离l一定时,使用电阻率小的材料,增大导体横截面积可减小电阻.

②提高输送电压:由P=UI可知,当输送功率一定时,升高电压可以减小电流,即采用高