3.4电能的输送-2020-2021学年高二物理同步课堂帮帮帮（新教材人教版选择性必修第二册）

第三章 交变电流 第4节 电能的输送 一、输电电路的基本分析 1．如图5所示，发电站的输出电功率为P，输出电压为U，用户得到的电功率为P′，电压为U′，则输电电流为I＝eq \f(P,U)＝eq \f(U－U′,R线)＝eq \f(U线,R线). 2．输电导线损失的电压： 输电线始端电压U与输电线末端电压U′的差值U线＝U－U′＝IR线． 输电导线上损失的电功率 (1)远距离输电时，输电线有电阻，电流的热效应引起功率损失，损失的电功率ΔP＝I2R. (2)若输电线上损失的电压为ΔU，则功率损失还可以表示为ΔP＝eq \f(ΔU2,R)，ΔP＝ΔU·I. ΔP＝P－P′＝I2R线＝(eq \f(P,U))2R线＝eq \f(U线2,R线). 减小电压，减少电能损失的基本途径： 根据公式ΔP＝I2R线＝(eq \f(P,U))2R线．可知有两个基本途径： ①减小输电线电阻，由R＝ρeq \f(l,S)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高压输电，减小输电电流I，由P＝UI可知，在输送功率一定的条件下，提高电压，减小输送电流． 二、关于远距离输电问题的处理思路 常见问题有两类：一类是按发电机→升压→输电线→降压→用电器的顺序分析或按用电器到发电机的顺序分析；还有一类常见的是从中间突破的题目，即由输电线上的功率损失求出输电线上的电流，也就是流过升压变压器副线圈和降压变压器原线圈的电流，再由理想变压器的工作原理推断发电和用电的问题． 三、远距离高压输电问题的分析 1．远距离高压输电的几个基本关系(以图6为例) 功率关系：P1＝P2，P3＝P4，P2＝P损＋P3. P1＝U1I1＝U2I2＝P4＋P损 ΔP＝Ieq \o\al(2,2)R P用户＝U3I3＝U4I4. (2)电压、电流关系：eq \f(U1,U2)＝eq \f(n1,n2)＝eq \f(I2,I1)，eq \f(U3,U4)＝eq \f(n3,n4)＝eq \f(I4,I3)， U2＝ΔU＋U3，I2＝I3＝I线． ΔU＝I2R (3)输电电流：I线＝eq \f(P2,U2)＝eq \f(P3,U3)＝eq \f(U2－U3,R线). (4)输电线上损耗的电功率：P损＝I线ΔU＝Ieq \o\al(2,线)R线＝(eq \f(P2,U2))2R线． 当输送功率一定