一、电能输送中的电压损失和电能损耗

[导学探究]　如图1所示，假定发电厂输出的电压为U，输送功率为P，输电线路中的电流是I，两条导线的总电阻是r(在图中把导线电阻集中画为r).那么：

图1

(1)用户两端的电压是多大？

(2)用户得到的电能与发电厂输出的电能相等吗？

(3)输电线上功率损失的原因是什么？功率损失的表达式是什么？降低功率损耗有哪些途径？

答案　(1)U′＝U－ΔU＝U－r.

(2)不相等，由能量守恒知，发电厂输出的电能等于用户得到的电能与输电线上损失的电能之和.

(3)由于输电线有电阻，当有电流流过输电线时，有一部分电能转化为电热而损失掉了，这是输电线上功率损失的主要原因.

功率损失表达式：ΔP＝I2r＝r，所以降低功率损耗的两个途径为：①减小输电线的电阻r；②减小输电电流I，即提高输送电压U.

[知识深化]

1.输电线上的电压损失：ΔU＝U－U′＝Ir＝r.

2.输电线上的功率损失：

(1)ΔP＝I2r，其中I为输电线上的电流.

(2)ΔP＝ΔU·I或ΔP＝，其中ΔU为输电线上的电压损失.

3.减少电压损失和功率损失的方法

(1)减小输电线的电阻r，根据r＝ρ，可减小电阻率ρ，目前一般用电阻率较小的铜或铝作为导线材料；也可增大导线的横截面积S，但这要多耗费金属材料，增加成本，同时给输电线的架设带来很大的困难.

(2)减小输电电流I，根据I＝，在输送功率P一定，输电线电阻r一定的条件下，输电电