学案 1 高压输电原理[学习目标定位] 1.掌握输电过程中降低输电损耗的两个途径.2.理解高压输电的原理.3.会对简单的远距离输电线路进行定量计算．1．电阻定律：在温度不变时，同种材料的导体，其电阻 R 与它的长度 L 成正比，与它的横截面积 S 成反比，导体电阻与构成它的材料有关，即 R＝ρ.2．电功率 P＝UI，热功率 P＝I2R.一、远距离输电为什么要用高电压1．减少输电线上电能损耗的两条途径：(1)降低输电导线的电阻．(2)减小输电线中的电流．2．由 P＝UI 可知，当输送的功率一定时，采用升高输电电压的方法，就可以减小输电电流．3．提高输送电能的电压，可以更有效地减小输电线路上的电能损耗，这就是远距离输电需采用高电压的根本原因．二、交流输配电网发电机发出的交变电流先送到升压变电站，将电压升高到 220 kV 以上，由高压输电线向远处输送．在用电区，先由第一级变电站将电压降到 110 kV，再输送到第二级变电站，将电压降到10 kV，送到用电区．对普通生活用电，则还要用变压器将电压降到 220 V.远距离输电为什么要用高电压[问题设计]如图 1 所示，假定输电线路中的电流是 I，两条导线的总电阻是 R，在图中导线电阻集中画为r，输送功率为 P，发电厂输出的电压为 U.那么：图 1(1)远距离大功率输电面临的困难是什么？(2)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？降低输电损耗的两个途径是什么？(3)为什么远距离输电必须用高压呢？答案 (1)在输电线上有功率损失．(2)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．1功率损失表达式：ΔP＝I2R，所以降低输电损耗的两个途径为：①减小输电线的电阻 R；②减小输电电流 I.(3)因为发电厂的输出功率 P 是一定的，由 P＝UI 得，要减小输电电流 I，必须提高输出电压U.[要点提炼]输电线上的电压损失和功率损失(设输电线上电阻为 R，电流为 I)1．电压损失输电线始端电压 U 与输电线末端电压 U′的差值．ΔU＝U－U′＝IR.2．功率损失(1)远距离输电时，输电线有电阻，电流的热效应引起功率损失，损失的电功率 ΔP＝I2R.(2)若输电线上损失的电压为 ΔU，则功率损失还可以表示为 ΔP＝，ΔP＝ΔU·I.3．减小电压、功率损失的方法(1)减小输电线的电阻由 R＝ρ 可知，距离 L 一定时，使用电阻率小的材料，增大导体横截面积可减小电阻．(2)减小输电电流 I由 P＝UI 可知，...
