输电线上的电压损失和功率损失
1.输电线上的功率损失
(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=.
2.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.
3.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=R线,因此输电电压若提高到nU,则P损将减为原来的.
(1)输电电压是指加在高压输电线起始端的电压U,损失电压是指降落在输电线路上的电压ΔU=IR.
(2)输送功率是指高压输电线起始端输出的功率,损失功率是输电线上消耗的功率.
(3)无论从减小输电线路上的功率损失,还是减小电压损失来看,都要求提高输电电压,以减小输电电流.
命题视角1 减小输电线上功率损失的途径
某发电厂通过远距离向某学校输电,输送的电功率为P,从发电厂至学校的输电导线总电阻为r,当输电线的电阻和输送的电功率不变时,则下列说法正确的是( )
A.输送的电压越高,输电线上的电流越大,输电线路上损失的电压越大
B.输电线路上损失的电压与输送电流成正比
C.输电线路上损失的功率跟输送电压的平方成正比
D.输电导线总电阻r两端的电压等于输送的电压
[解析] 根据输电线路上损失的功率P损=I2r以及输电线上的电流与输出功率、电压的关系P=UI可知,当输电线的电阻和输送的电功率不变时,输送的电压越高,输电线上的电流越小,输电线路上损失的电压越小,且输电线路上损失的功率P损=r,跟输送电压的平方成反比,选项A、C均错误;根据欧姆定律可知,输电线路上损失的电压与输送电流成正比,选项B正确;输电导线总电阻r两端的电压不等于输送的电压,等于输电线上损失的电压,选项D错误.
[答案] B
命题视角2 输电线上功率损失的计算
如图为远距离输电示意图,两变压器均为理想变压器,升压变压器T的原、副线圈匝数分别为n1、n2,在T的原线圈两端接入一电压u=Umsin ωt的交流电源,若输送电功率为P,输电线的总电阻为2r,不考虑其他因素的影响,则输电线上损失的电功率为( )