高中物理 模块要点回眸 第20点 远距离输电问题的处理思路及基本关系 教科版选修32.doc

第20点远距离输电问题的处理思路及基本关系1远距离输电的处理思路对高压输电问题，正确画出输电过程示意图并在图上标出各物理量按“发电机升压变压器远距离输电线降压变压器用电器”，或从“用电器”倒推到“发电机”的顺序一步一步进行分析2远距离高压输电的几个基本关系(以图1为例)图1(1)功率关系：p1p2，p3p4，p2p损p3.(2)电压、电流关系：，u2uu3，i2i3i线(3)输电电流：i线.(4)输电线上损耗的电功率：p损i线uir线()2r线当输送功率一定时，输电电压增大到原来的n倍，输电线上损耗的功率就减小到原来的.对点例题采用远距离输电时，要考虑尽量减小输电线上的功率损失某发电站，输出的电功率为p500 kw，当使用u5 kv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能表一昼夜示数相差4 800 kwh.(1)求输电效率和输电线的总电阻r.(2)若想使输电效率提高到98%，又不改变输电线，那么发电站应使有多高的电压向外输电？解题指导(1)输电线路上损失的电功率为p损 kw200 kw则输电效率100%60%输电线路中的电流为i a100 a由p损i2r可得，输电线的总电阻为r 20 (2)若输电效率98%，则输电线路上损失的功率为p损p(1)5001030.02 w1104 w由p损i2r可得，输电线路中的电流为i a22.36 a由pui可得，输电电压为u v22.36 kv.答案(1)60%20 (2)22.36 kv规律总结处理远距离输电需要注意的问题(1)线路损耗问题计算远距离输电有关线路功率损耗问题时，应注意不同公式中各物理量的含义及对应性，如p损i2r线，公式改为p损，电压u指什么电压才无误？用升压变压器的副线圈电压或用降压变压器原线圈电压都是错误的，必须对应加在导线两端损耗的电压，同理，p损i2r线的电流不能用升压变压器原线圈或降压变压器副线圈中的电流i1、i4，只能用通过输电导线的电流i2或i3.(2)输电、配电问题解答有关远距离输电的问题时，由于题中涉及几部分的电压、电流和功率，容易混淆，因此在解答这类问题时，最好画一个简单的输电线路示意图，将各部分电流、电压、功率分别标在图上，这样就很容易找到它们之间的关系，为顺利解答问题提供方便如图2是远距离输电的示意图，交流发电机e的输出电压经升压变压器升压后，由电阻为r的输电线向远方输电，到达用户端时再用降压变压器降压供用户使用，设变压器均为理想变压器，则下列说法正确的是 ()图2a降压变压器与用户负载连接的总开关s断开后，输电线上的功率损失为零b降压变压器与用户负载连接的总开关s断开后，线路上的电压损失达到最大cs闭合，用户的用电器增多时，输电线上的功率损失增大ds闭合，用户的用电器增多时，用户得到的电压降低答案acd解析远距离输电示意图如下(1)从图中可看出功率之间的关系是：p1p1，p2p2，p1prp2(2)电压之间的关系是：，u1uru2；(3)电流之间的关系是：，i1iri2.无负载时，无电流输出，输电线路上的电流为0，电压损失为零，故功率损失为零，所以a正确，b错误；当用户用电器增多即负载功