第5节电能的输送固知识、要点梳理要点一降低输电损耗的两个途径1.输送电能的基本要求(1)可靠:指保证1__________可靠地工作,少有故障.(2)保质:保证电能的质量——电压和2__________稳定.(3)经济:指输电线路建造和运行的费用3__________,电能损耗4__________.供电线路频率低少2.输电线上的电功率损失(1)原因:输电导线有电阻R线,电流流过输电线时,电流的热效应引起电功率的损失.(2)计算式:①P线=I2R线;②P线=IU线;③P线=U线2R线.3.输电线上的电压损失若用U表示输电线始端电压,U′表示输电线末端电压,则U线=U-U′或U线=IR线.4.电压损失与输电电压的关系如果远距离输电的电功率P不变,输电电压为U,输电导线电阻为R线,则输电导线上发热损失的功率P损=I2R线=P2U2R线,因此输电电压若提高到nU,则P损将减为原来的1n2.5.降低输电损耗的两个途径要减少输电线路上的功率损失,由公式P损=I2R线知,必须减小输电线电阻或减小输电电流.(1)要减小电阻,从R=ρlS看,在输电距离一定的情况下,可以增大导线的5__________,但过粗的导线会耗费太多的金属材料,同时也给铺设线路带来困难;还可以选用6__________较小的导体.横截面积电阻率(2)从公式P=IU来看,在保证功率不改变的情况下,要减小输送电流就必须提高7__________.前一种方法的作用十分有限,一般采用后一种方法.输电电压解析:选B在输送功率一定的前提下,P输=U输I输,P损=I输2R线,η=P输-P损P输×100%,B正确.1.远距离输电时,在输送功率不变的条件下()A.只有增大导线的电阻,才能减小输电电流,提高输电效率B.提高输电电压,能减小输电电流,提高输电效率C.提高输电电压,势必增大输电导线上能量的损耗D.提高输电电压,势必增大输电导线上的电流2.甲、乙两地原来用500kV的超高压输电,输电线上损耗的电功率为P.在保持输送电功率和输电线电阻都不变的条件下,现改用1000kV的特高压输电,若不考虑其他因素的影响,则输电线上损耗的电功率将变为()A.P4B.P2C.2PD.4P解析:选A输电线上损耗的电功率P损=I2R线=P输2U输2R线,又输送电功率和输电线电阻都不变,可知输电线上损耗的电功率P损与输电电压U输的二次方成反比,有P损1P损2=U输22U输12,改用1000kV的特高压输电时,输电电压增大为原来的2倍,输电线上损耗的电功率变为原来的14,即为P4,A正确.3.某变电站用220V的电压输电,导线上损失的功率为输送功率的20%.若要使导线上损失的功率降为输送功率的5%,则输电电压应为多少?答案:440V解析:设输送功率为P,输电电压U1=220V时,损失功率ΔP1=20%P又因为ΔP1=I12R线,I1=PU1解得ΔP1=P2U12R线现要求ΔP2=5%P,同理ΔP2=P2U22R线因此可得ΔP1ΔP2=20%5%=U22U12所以U2=2U1=440V.要点二电网供电1.远距离输电(1)基本原理:远距离输电的基本电路如图所示.在发电站内用8__________变压器9__________,然后进行远距离输电,在用电区域通过10__________变压器降压降到所需的电压.升压升压降压(2)基本关系①功率关系:P1=P2,P2=P损+P3,P3=P4.②电压关系:U1U2=n1n2,U2=U线+U3,U3U4=n3n4.③电流关系:I1I2=n2n1,I2=I线=I3,I3I4=n4n3.④输电电流:I线=P2U2=P3U3=U线R线=U2-U3R线.⑤输电导线上损耗的电功率P损=P2-P3=I线2R线=U线2R线=U线I线.⑥输电导线上的电压损失U线=I线R线=U2-U3.2.电网:通过网状的输电线、变电站,将许多电厂和广大用户连接起来,形成的全国性或地区性的输电网络.3.电网送电的优点(1)降低一次能源的运输成本,获得最大经济效益.(2)减少11__________的风险,调剂不同地区电力供需的平衡,保障供电的12__________.(3)合理调度电力,使电力的供应更加可靠,质量更高.断电质量4.图示为远距离输电原理的示意图,输电线总电阻为r,升压变压器原、副线圈的匝数分别为n1、n2,电压分别为U1、U2,电流分别为I1、I2,降压变压器原、副线圈的匝数分别为n3、n4,电压分别为U3、U4,电流分别为I3、I4(变压器均为理想变压器),当用电器正常工作时,下列关系式正确的是()A.I1I2=n1n2B.U3=U2C.U1I1=U4I4D.U1I1=U2I2解析:选D根据理想变压器电流和匝数的关系可知,升压变压器中原、副线圈中的电流与匝数成反比,I1I2=n2n1,A选项错误;输电线路上存在电压损失ΔU,U2=U3+ΔU=U3+I2r,B选项错误;输电线路上存在功率损失,U1I1=U4I4+I22r,C选项错误;理想变压器的输出功率等于输入功率,U1I1=U2I2,D选项正确.5.(多选)某小型水电站的电能输送示意图如图所示,发电机通过升压变压器T1和降压变压器T2向用户供电.已知输电线的总电阻为R,降压变压器T2的原、副线圈匝数之比为4∶1,降压变压器副线圈两端交变电压u=2202sin100πt(V),降压变压器的副线圈与阻值R0=11Ω的电阻组成闭合电路.若将变压器视为理想变压器,则下列说法中正确的是()A.通过R0电流的有效值是20AB.降压变压器T2原、副线圈的电压之比为4∶1C.升压变压器T1的输出电压等于降压变压器T2的输入电压D.升压变压器T1的输出功率等于降压变压器T2的输入功率解析:选ABT2副线圈两端交流电压u=2202sin100πtV,电压有效值为220V,则通过R0的电流有效值I=22011A=20A,A选项正确;由原、副线圈电压与匝数的关系知B项正确;由于输电线有电阻,所以升压变压器T1的输出电压和输出功率大于降压变压器T2的输入电压和输入功率,C、D两项均错.