第五节　高压输电
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1.了解为什么要用高压输电. (重点)
2．知道减少远距离输送电能损失的主要途径. (重点＋难点)
3．了解电网在能源利用上的作用，认识科学技术对人类生活的深远影响．
一、如何减少电能损失
由于输电线路存在电阻，就会有电能的损耗．要减少电能输送时的损失，有两个途径:
1．减小输电线的_________；
2．减小输送的________．
电阻
电流
二、降低导线电阻
在导线长度一定的情况下，要使导线的电阻小些，应该尽量采用导电性能好的材料做导
线，还应该使导线_______一些．但如果导线太粗,不仅消耗大量的导体材料而且给架线工作增加困难.
粗
想一想
1．为什么许多高压输电线是多股绞线拧成
的，中心是钢线，周围是铝线？
提示：钢线强度大，使输电线不易拉断，铝
线导电性能好，而且密度小，使输电线不致
太重，减小了架设困难．
三、降低输电电流
在输送一定功率的电能时，要减小输送的电
流，就必须提高送电的________．
电压
想一想
2．提高输送电压，就可以减小输电线上的电流，这是否与欧姆定律矛盾？
提示：不矛盾. 输送电压并不是输电线上的
电压，根据功率公式：P＝UI，可知在输送功率一定的条件下，提高输电电压会减小输电线上的电流，根据欧姆定律输电线上的电压损失也会减小，所以不矛盾．
四、电网供电
将多个电厂发的电通过输电线、变电站连接
起来，形成全国性或地区性输电网络，这就是________，使用电网送电，优点有：
1．可以降低运输一次能源的成本，获得最大的经济效益．
2．电网可以保证发电和供电系统的安全与
可靠，调整不同地区电力供需的平衡，保障供电的质量．
电网
学案导引
1．输电线上的功率损失有几种算法？
2．输电电压和输电线路上的电压损失相
同吗？
1．输电线路功率损失的计算
输送功率是指升压变压器输出的功率，损失功率是指由于输电线发热而消耗的功率．两者关系是ΔP＝P－P′(P为输送功率,P′为用户所得功率)．除了利用ΔP＝P－P′计算输电线路上的功率损耗外,还可用下列方法计算：
2．输电线路电压损失的计算
输电线路始端电压U跟末端电压U′的差
值，称为输电线路上的电压损失，ΔU＝U－U′，如图3－5－1所示．
图3－5－1
输电线上电阻两端电压ΔU＝I线·R线，这样用户得到电压U′＝U－ΔU，即ΔU＝U－U′是导线中电压损失．
(2012·苏州高级中学高二检测)如图3－5－2所示为远距离高压输电的示意图．关于远距离输电，下列表述正确的是(　　)
图3－5－2
A．增加输电导线的横截面积有利于减少输电过程中的电能损失
B．高压输电是通过减小输电电流来减小电路的发热损耗
C．在输送电压一定时，输送的电功率越大,输电过程中的电能损失越小
D．高压输电必须综合考虑各种因素，不一定是电压越高越好
【关键提醒】　找出输电线上的不变量，并注意输电电压、损失电压的区别和功率、电压联系是解决本题的关键．
【答案】　ABD
变式训练
远距离输送一定功率的交流电，若输电线电阻一定，下列说法正确的是(　　)
A．输电线上的电压损失跟输电电压成正比
B．输电线上的功率损失跟输电电压成正比
C．输电线上的功率损失跟输电电压的平方成反比
D．输电线上的功率损失跟输电线上的电压损失的平方成正比
能量守恒在远距离输电中的综合应用
[经典案例]　(16分)风能将成为21世纪大规模开发的一种再生清洁能源，风力发电机是将风能(气流的动能)转化为电能的装置，其主要部件包括风轮机、齿轮箱、发电机等，如图3－5－3所示.
图3－5－3
(1)利用总电阻R＝10 Ω的线路向外输送风力发电机产生的电能，输送功率P0＝300 kW，输电电压U＝10 kV，求导线上损失的功率与输送功率的比值．
(2)风轮机叶片旋转所扫过的面积为风力发电机可接受风能的面积，设空气密度为ρ，气流速度为v，风轮机叶片长度为r，求单位时间内流向风轮机的最大风能Pm，
在风速和叶片数确定的情况下，要提高风轮机单位时间接受的风能,简述可采取的措施．
(3)已知风力发电机的输出电功率P与Pm成正
比．某风力发电机在风速v1＝9 m/s时能够输出电功率P1＝540 kW，我国某地区风速不低于v2＝6 m/s(每年约为5000小时)，试估算这台风力发电机在该地区的最小年发电量是多少千瓦时．
【解题流程】
【误区警示】　计算输电线路上损失的功率和用户得到的功率，要弄清下列两组概念的区别和联系．
(1)输电电压U，线路损失电压ΔU和用户得到的电压U′.
(2)输送功率P，线路损失功率ΔP和用户得到的功率P′.
本部分内容讲解结束
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