§10远距离输电
一、一周知识概述
我们本周所学习的内容是电能的远距离传输，要求我们了解远距离输电的原理，知道为什么要在输电的时候提高电压，在用电的时候
为什么要降低电压，要会计算有关远距离输电的相关问题
二、重难点知识讲解
1、远距离输电
一定要画出远距离输电的示意图来，包括发电机、两台变压器、输电线等效电阻和负载电阻。并按照规范在图中标出相应的物理
量符号。一般设两个变压器的初、次级线圈的匝数分别为、n1、n1＇n2、n2＇，相应的电压、电流、功率也应该采用相应的符号来表示。
从图中应该看出功率之间的关系是：P1=P1＇，P2=P2＇，P1＇=Pr=P2。
电压之间的关系是：。
电流之间的关系是：。
可见其中电流之间的关系最简单，
口。 中只要知道一个，另两个总和它相等。因此求输电线上的电流往往是这类问题的突破
输电线上的功率损失和电压损失也是需要特别注意的。分析和计算时都必须用，而不能用。 特别重要的是要会分析输电线上的功率损失
径是提高输电电压或增大输电导线的横截面积。两者相比，当然选择前者。
，由此得出结论： ⑴减少输电线功率损失的途
⑵若输电线功率损失已经确定，那么升高输电电压能减小输电线截面积，从而节约大量金属材料和架设电线所需的钢材和水泥，还
能少占用土地。
需要引起注意的是课本上强调：输电线上的电压损失，除了与输电线的电阻有关，还与感抗和容抗有关。当输电线路电压较高、
导线截面积较大时，电抗造成的电压损失比电阻造成的还要大。
2、远距离输电的总结
(1)关键：减少输电线上电能的损失。
P耗＝I2R线
(2)方法：a．减小输电导线的电阻，如采用电阻率小的材料；加大导线的横截面积。
b．提高输电电压，减小输电电流。
(3)交流电远距离高压输电电路模式如图所示。
(4)远距离高压输电的几个基本关系
①功率关系：
P1＝P2，P′1=P′2，P2=P′2＋P线。
②电流、电压关系：
U2＝U′1＋U线，I2＝I′1＝I线。 ③输电电流：。
④输电导线上损耗的电功率：
⑤输送功率一定时，用户得到的功率
，即P′2随输送电压U2的增大而增大。
例1、在远距离输电时，要考虑尽量减少输电线上的功率损失。有一个坑口电站，输送的电功率为P=500kW，当使用U=5kV的电压输电时，测得安装在输电线路起点和终点处的两只电度表一昼夜示数相差4800度。求：⑴这时的输电效率η和输电线的总电阻r。⑵若想使输电效率提高到98%，又不改变输电线，那么电站应使用多高的电压向外输电？
解：
⑴由于输送功率为P＝500kW，一昼夜输送电能E＝Pt＝12000度，终点得到的电能E＇＝7200度，因此效率η＝60%。输电线上
的电流可由I＝P/U计算，为I＝100A，而输电线损耗功率可由Pr＝I 2r计算，其中Pr＝4800/24＝200kW，因此可求得r＝20Ω。
⑵输电线上损耗功率，原来Pr＝200kW，现在要求Pr＇＝10kW ，计算可得输电电压应调节为U＇＝22.4kV。 例2、一个理想变压器，原线圈和副线圈的匝数分别为n1和n2正常工作时输入、输出的电压、电流、功率分别为U1和U2、I1和I2、
P1和P2，已知n1＞n2，则（ ）
A．U1＞U2，P1＞P2 B．P1＝P2，I1＜I2
C．I1＜I2，U1＞U2 D．P1＞P2，I1＞I2
解题思路：
理想变压器的输出功率等于输入功率，这是最根本的关系，各线圈的电压比等于其匝数比，电流关系要根据功率和电压关系来计
算．
解析：理想变压器的功率不变，即P1＝P2．
因变压器的电压比及n1＞n2,∴U1＞U2．
又因U1I1＝U2I2，∴I1＜I2，故B、C正确．
答案：BC
名师点评：
熟练掌握理想变压器的输入电压、输出电压与变压器原副线圈的匝数关系，理想变压器不计能量损失．是分析与计算变压器问题
的依据．
例3、理想变压器如图所示，原线圈匝数n2＝1000匝，两副线圈匝数分别为n2＝600匝，n3＝200匝，当原线圈两端接在200V的交流电源上时，原线圈上电流为2A，通过R2的电流为1A，则通地R3的电流为（ ）
A．10A B．7A
C．3A D．1A
解题思路：
如果套用公式．选A项．这是因乱套公式而造成的错误．
其错误原因是变流比公式是根据Pλ＝P出推导出来的，，只适用一个副线圈的情况．
解析：
由变压比工可得U2＝·U1＝132V，U3＝·U2＝44V．
由电功率相等有I1U1＝I2U2＋I3U3
解得I3＝7A．应选B项
名师点评：
当理想变压器的副线圈有两组或两组以上时，其电流关系可由I1U1＝I2U2＋I3U3，推得n1I1＝n2I2＋n3I3．
§10远距离输电
一、一周知识概述
我们本周所学习的内容是电能的远距离传输，要求我们了解远距离输电的原理，知道为什么要在输电的时候提高电压，在用电的时候
为什么要降低电压，要会计算有关远距离输电的相关问题
二、重难点知识讲解
1、远距离输电
一定要画出远距离输电的示意图来，包括发电机、两台变压器、输电线等效电阻和负载电阻。并按照规范在图中标出相应的物理
量符号。一般设两个变压器的初、次级线圈的匝数分别为、n1、n1＇n2、n2＇，相应的电压、电流、功率也应该采用相应的符号来表示。
从图中应该看出功率之间的关系是：P1=P1＇，P2=P2＇，P1＇=Pr=P2。
电压之间的关系是：。
电流之间的关系是：。
可见其中电流之间的关系最简单，
口。 中只要知道一个，另两个总和它相等。因此求输电线上的电流往往是这类问题的突破
输电线上的功率损失和电压损失也是需要特别注意的。分析和计算时都必须用，而不能用。 特别重要的是要会分析输电线上的功率损失
径是提高输电电压或增大输电导线的横截面积。两者相比，当然选择前者。
，由此得出结论： ⑴减少输电线功率损失的途
⑵若输电线功率损失已经确定，那么升高输电电压能减小输电线截面积，从而节约大量金属材料和架设电线所需的钢材和水泥，还
能少占用土地。
需要引起注意的是课本上强调：输电线上的电压损失，除了与输电线的电阻有关，还与感抗和容抗有关。当输电线路电压较高、
导线截面积较大时，电抗造成的电压损失比电阻造成的还要大。
2、远距离输电的总结
(1)关键：减少输电线上电能的损失。
P耗＝I2R线
(2)方法：a．减小输电导线的电阻，如采用电阻率小的材料；加大导线的横截面积。
b．提高输电电压，减小输电电流。
(3)交流电远距离高压输电电路模式如图所示。
(4)远距离高压输电的几个基本关系
①功率关系：
P1＝P2，P′1=P′2，P2=P′2＋P线。
②电流、电压关系：
U2＝U′1＋U线，I2＝I′1＝I线。 ③输电电流：。
④输电导线上损耗的电功率：
⑤输送功率一定时，用户得到的功率
，即P′2随输送电压U2的增大而增大。
例1、在远距离输电时，要考虑尽量减少输电线上的功率损失。有一个坑口电站，输送的电功率为P=500kW，当使用U=5kV的电压输电时，测得安装在输电线路起点和终点处的两只电度表一昼夜示数相差4800度。求：⑴这时的输电效率η和输电线的总电阻r。⑵若想使输电效率提高到98%，又不改变输电线，那么电站应使用多高的电压向外输电？
解：
⑴由于输送功率为P＝500kW，一昼夜输送电能E＝Pt＝12000度，终点得到的电能E＇＝7200度，因此效率η＝60%。输电线上
的电流可由I＝P/U计算，为I＝100A，而输电线损耗功率可由Pr＝I 2r计算，其中Pr＝4800/24＝200kW，因此可求得r＝20Ω。
⑵输电线上损耗功率，原来Pr＝200kW，现在要求Pr＇＝10kW ，计算可得输电电压应调节为U＇＝22.4kV。 例2、一个理想变压器，原线圈和副线圈的匝数分别为n1和n2正常工作时输入、输出的电压、电流、功率分别为U1和U2、I1和I2、
P1和P2，已知n1＞n2，则（ ）
A．U1＞U2，P1＞P2 B．P1＝P2，I1＜I2
C．I1＜I2，U1＞U2 D．P1＞P2，I1＞I2
解题思路：
理想变压器的输出功率等于输入功率，这是最根本的关系，各线圈的电压比等于其匝数比，电流关系要根据功率和电压关系来计
算．
解析：理想变压器的功率不变，即P1＝P2．
因变压器的电压比及n1＞n2,∴U1＞U2．
又因U1I1＝U2I2，∴I1＜I2，故B、C正确．
答案：BC
名师点评：
熟练掌握理想变压器的输入电压、输出电压与变压器原副线圈的匝数关系，理想变压器不计能量损失．是分析与计算变压器问题
的依据．
例3、理想变压器如图所示，原线圈匝数n2＝1000匝，两副线圈匝数分别为n2＝600匝，n3＝200匝，当原线圈两端接在200V的交流电源上时，原线圈上电流为2A，通过R2的电流为1A，则通地R3的电流为（ ）
A．10A B．7A
C．3A D．1A
解题思路：
如果套用公式．选A项．这是因乱套公式而造成的错误．
其错误原因是变流比公式是根据Pλ＝P出推导出来的，，只适用一个副线圈的情况．
解析：
由变压比工可得U2＝·U1＝132V，U3＝·U2＝44V．
由电功率相等有I1U1＝I2U2＋I3U3
解得I3＝7A．应选B项
名师点评：
当理想变压器的副线圈有两组或两组以上时，其电流关系可由I1U1＝I2U2＋I3U3，推得n1I1＝n2I2＋n3I3．