一、輸電電路的基本分析
1．如圖所示，發電站的輸出電功率為p，輸出電壓為u，使用者得到的電功率為p′，電壓為u′，則輸電電流為i＝＝＝.
2．輸電導線損失的電壓：u線＝u－u′＝ir線．
3．輸電導線上損失的電功率
δp＝p－p′＝i2r線＝()2r線＝.
4．減少電能損失的基本途徑：根據公式δp＝i2r線＝()2r線．可知有兩個基本途徑：
①減小輸電線電阻，如加大輸電導線的橫截面積，採用電阻率小的材料等；
②高壓輸電，在輸送功率一定的條件下，提高電壓，減小輸送電流．
二、遠距離高壓輸電問題的分析
1．遠距離高壓輸電的幾個基本關係(如圖所示)
(1)功率關係
p1＝p2，p3＝p4，p2＝p線＋p3
(2)電壓、電流關係
＝＝，＝＝
u2＝u線＋u3 i2＝i3＝i線
(3)輸電電流：i線＝＝＝
(4)輸電導線上損失的電功率
p線＝u線i線＝ir線＝()2r線
2．關於遠距離輸電問題的處理思路
常見問題有兩類：一類是按發電機→公升壓→輸電線→降壓→用電器的順序分析或按用電器到發電機的順序分析；還有一類常見的是從中間突破的題目，即由輸電線上的功率損失求出輸電線上的電流，也就是流過公升壓變壓器副線圈和降壓變壓器原線圈的電流，再由理想變壓器的工作原理推斷發電和用電的問題．
【例1】某發電站採用高壓輸電向外輸送電能．若輸送的總功率為p0，輸電電壓為u，輸電導線的總電阻為r.則下列說法正確的是( )
a．輸電線上的電流ib．輸電線上的電流i＝
c．輸電線上損失的功率p＝()2rd．輸電線上損失的功率p＝
【例2】某水電站，用總電阻為2.5 ω的輸電線輸電給500 km外的使用者，其輸出電功率是3×106 kw，現用500 kv的電壓輸電，則下列說法正確的是( )
a．輸電線上輸送的電流大小為2.0×105 a
b．輸電線上由電阻造成的電壓損失為15 kv
c．若改用5 kv電壓輸電，則輸電線上損失的功率為9×108 kw
d．輸電線上損失的功率為δp＝u2/r，u為輸電電壓，r為輸電線的電阻
【例3】某小型水電站的電能輸送示意圖如圖7所示，發電機的輸出電壓為200 v，輸電線總電阻為r，公升壓變壓器原副線圈匝數分別為n1、n2，降壓變壓器原副線圈匝數分別為n3、n4(變壓器均為理想變壓器)．要使額定電壓為220 v的用電器正常工作，則( )
a. >
b. <
c．公升壓變壓器的輸出電壓等於降壓變壓器的輸入電壓
d．公升壓變壓器的輸出功率大於降壓變壓器的輸入功率
【例4】某小型發電站的發電機輸出交流電壓為500 v，輸出電功率為50 kw，如果用電阻為3 ω的輸電線向遠處使用者送電，這時使用者獲得的電壓和電功率是多少？如果要求輸電線上損失的電功率是輸送功率的0.6%，則發電站要安裝乙個公升壓變壓器，到達使用者前再用降壓變壓器變為220 v供使用者使用，不考慮變壓器的能量損失，這兩個變壓器原、副線圈的匝數比各是多少？
同步練習：
1．對於電能輸送的以下說法，正確的是( )
a．輸送電能的基本要求是經濟實惠
b．減小輸電導線上功率損失的唯一方法是採用高壓輸電
c．減小輸電在線電壓損失的唯一方法是增大導線的橫截面積
d．實際輸電時，要綜合考慮各種因素，如輸送功率大小、距離遠近、技術和經濟要求等
2．遠距離輸電時，輸送的電功率為p，輸電電壓為u，輸電線的橫截面積為s，線路損失的功率為δp，若將電壓提高到10u，則( )
a．不改變輸電線路時，線路上的功率損失為0.01 δp
b．不改變輸電線路時，使用者端的電壓為原來的10倍
c．線路功率損失仍為δp時，輸電線的橫截面積可減小為0.1s
d．不改變輸電線路且線路損失功率仍為δp時，輸送的功率可增加到10p
3．發電廠發電機的輸出電壓為u1，發電廠至學校的輸電導線的總電阻為r，通過導線的電流為i，學校得到的電壓為u2，則輸電線上損耗的電壓可表示為( )
a．u1b．u1－u2
c．ird．u2
4．在遠距離輸電過程中，若發電機的輸出電壓不變，則下列敘述中正確的是（ ）
a．公升壓變壓器的原線圈中的電流與使用者用電裝置消耗的功率無關
b．輸電線中的電流只由公升壓變壓器原副線圈的匝數比決定
c．當使用者用電器的總電阻減少時，輸電線上損失的功率增大
d．公升壓變壓器的輸出電壓等於降壓變壓器的輸入電壓
5．遠距離輸送一定功率的交變電流，若送電電壓提高到n倍，則輸電導線上（ ）
6．中國已投產執行的1000 kv特高壓輸電是目前世界上電壓最高的輸電工程．假設甲、乙兩地原來用500 kv的超高壓輸電，輸電線上損耗的電功率為p.在保持輸送電功率和輸電線電阻都不變的條件下，現改用1000 kv特高壓輸電，若不考慮其他因素的影響，則輸電線上損耗的電功率將變為( )
abc．2pd．4p
7．在如圖所示的遠距離輸電電路圖中，公升壓變壓器和降壓變壓器均為理想變壓器，發電廠的輸出電壓和輸電線的電阻均不變．隨著發電廠輸出功率的增大，下列說法中正確的有( )
a．公升壓變壓器的輸出電壓增大
b．降壓變壓器的輸出電壓增大
c．輸電線上損耗的功率增大
d．輸電線上損耗的功率佔總功率的比例增大
8．某水電站，用總電阻為2.5 ω的輸電線輸電給500 km外的使用者，其輸出電功率是3×106 kw，現用500 kv電壓輸電，則下列說法正確的是( )
a．輸電線上輸送的電流大小為2.0×105 a
b．輸電線上由電阻造成的損失電壓為15 kv
c．若改用5 kv電壓輸電，則輸電線上損失的功率為9×108 kw
d．輸電線上損失的功率為δp＝u2/r，u為輸電電壓，r為輸電線的電阻
9．關於遠距離輸電，下列表述正確的是( )
a．增加輸電導線的橫截面積有利於減少輸電過程中的電能損失
b．高壓輸電是通過減小輸電電流來減小電路的發熱損耗
c．在輸送電壓一定時，輸送的電功率越大，輸電過程中的電能損失越小
d．高壓輸電必須綜合考慮各種因素，不一定是電壓越高越好
10．發電廠發電機的輸出電壓為u1，發電廠至使用者的輸電導線的總電阻為r，通過輸電導線的電流為i，輸電線末端的電壓為u2，下面選項表示輸電導線上損耗的功率是( )
abc．i2rd．i(u1－u2)
11．由甲地向乙地輸電，輸送的電功率一定，輸電線的材料一定．設輸電電壓為u，輸電線橫截面積為s，輸電線因發熱損失的電功率為δp，那麼( )
a．若u一定，則δp與s成反比b．若u一定，則δp與s2成反比
c．若s一定，則δp與u2成反比d．若s一定，則δp與u成反比
12．在遠距離輸電時,輸送的電功率為p,輸電電壓為u,所用導線電阻率為ρ,橫截面積為s,總長度為l,輸電線損失電功率為p′,使用者得到的電功率為p用,則p′、p用的關係式正確的是( )
用=用=p(1-
13．在電能的輸送過程中，若輸送的電功率一定、輸電線電阻一定時，對於在輸電線上損失的電功率，有如下四種判斷,其中正確的是（ ）
①和輸送電在線電壓降的平方成反比 ②和輸送電壓的平方成正比
③和輸送電在線電壓降的平方成正比 ④和輸送電壓的平方成反比
a. ①和② b. ③和④ c. ①和④ d. ②和③
14．發電廠輸出功率為9900kw，輸電線電阻為2ω，分別用18kv和110kv的高壓輸電，則導線上損失的功率分別為
15.有一台內阻為4 ω的發電機,供給乙個學校照明用電,如圖所示.公升壓變壓器匝數比為1:
4,降壓變壓器的匝數比為4:1,輸電線的電阻r=4 ω,全校共22個班,每班有「220 v,40 w」的燈6盞.若保證全部電燈正常發光,則:
(1)發電機輸出功率多大?
(2)發電機電動勢多大?
(3)輸電效率是多少?
16．有一條河流，河水流量為4m3/s，落差為5m，現利用它來發電，使用的發電機總效率為50％，發電機輸出電壓為350v，輸電線的電阻為4ω，允許輸電線上損耗功率為發電機輸出功率的5％，而使用者所需要電壓為220v，求所用的公升壓、降壓變壓器上原、副線圈的匝數比．變壓器為理想變壓器輸電線路如圖6所示．
解析與答案：
【例1】bc
【例2】b [輸電線上輸送的電流i＝＝＝6 000 a，a錯；輸電線上損失的電壓為δu＝ir＝6 000×2.5 v＝1.5×104 v＝15 kv，b對；若改用5 kv的電壓輸電，則輸電線上輸送的電流i′＝＝＝6×105 a，輸電線上損失的功率δp＝i′2r＝(6×105)2×2.
5 w＝9×108 kw>3×106 kw，表明電能將**路上損耗完，則輸電線上損失的功率為3×106 kw，c錯；d項中輸電線上損失的功率δp＝u2/r，u應為輸電線上損耗的電壓，而不是輸電電壓，d錯．]
【例3】ad
【例4】200 v 2×104 w 1∶10 497∶22
解析用500 v電壓送電時示意圖如圖所示，輸電線上的電流
i0＝p/u0＝50×103/500 a＝100 a.
使用者獲得電壓u1＝u0－i0r＝(500－100×3) v＝200 v；
使用者獲得的電功率p1＝i0u1＝2×104 w.
改用高壓輸送時，示意圖如下圖所示，
要求p損＝0.6%p，即p損＝50×103×0.6% w＝300 w.
輸電電流i＝＝a＝10 a.
發電站公升壓後輸電電壓u＝＝v＝5 000 v，
公升壓變壓器匝數比n1/n2＝u0/u＝500/5 000＝1/10.
3 2學案遠距離輸電
學習目標 1 知道輸送電能的基本要求 2 知道什麼是輸電線上的功率損失和如何減少功率損失 3 知道電網供電的優越性 學習重點 掌握高壓輸電有關計算。預習與 一.為什麼遠距離輸電要用高壓輸電 1.輸送電能的基本要求是 2.如右圖，發電廠發電機的端電壓為u，輸出電功率為p，則 輸電電流 i電壓損失 u損...
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