《减少电能损失的两种方法》知识清单

《减少电能损失的两种方法》知识清单一、远距离输电中的电能损失1、**电能损失的原因**-在远距离输电时，由于输电线有电阻，根据焦耳定律Q=I²Rt（这里的Q就是电能转化成的热能，也就是电能损失啦），当电流通过输电线时就会产生热量，从而造成电能损失。-例如，我们可以想象一下，电流就像一群调皮的小蚂蚁，输电线的电阻就像路上的小石子，小蚂蚁（电流）在经过这些小石子（电阻）的时候就会磕磕绊绊，然后就会产生一些摩擦（电能转化为热能），这就是电能损失啦。2、**减少电能损失的第一种方法：减小输电线电阻**-**材料选择**-要减小电阻，根据电阻的计算公式R=ρL/S（这里的ρ是电阻率，L是导线长度，S是横截面积），可以选择电阻率小的材料做输电线。比如铜的电阻率比铁小，所以在很多输电线路中会优先考虑使用铜导线哦。-**增大横截面积**-从公式来看，增大输电线的横截面积S也能减小电阻。不过呢，增大横截面积会让输电线变得更粗、更重，这样就会增加成本，而且架设起来也更困难呢。-**减小输电线长度**-减小输电线的长度L也能减小电阻。但是在实际的远距离输电中，发电站和用电地区的距离是固定的，很难直接减小输电线长度。不过可以通过合理规划输电线路的走向等方式来尽量缩短长度。3、**减少电能损失的第二种方法：减小输电电流**-**根据公式分析**-根据功率公式P=UI，在输送功率P一定的情况下，要减小电流I，可以提高输电电压U。因为输电功率是由发电站的发电能力决定的，是个定值，电压和电流成反比关系，电压提高了，电流就会减小。-**高压输电的优势**-当采用高压输电时，电流减小了，根据焦耳定律，电能损失就会大大减小。例如，远距离输电时把电压提高到很高的值，就像给电流修建了一条宽阔的高速公路，电流可以很顺畅地通过，不会因为电阻的阻碍而产生太多的电能损失。**互动环节：**老师：同学们，现在我们来想一下，如果要建一条从发电站到咱们城市的输电线路，我们已经知道可以通过减小输电线电阻和减小输电电流来减少电能损失，那要是预算有限，不能用太好的材料，也不能把输电线做得太粗，我们该怎么办呢？学生：那就提高输电电压呗。老师：非常棒！那大家再思考一下，如果输电电压提得特别高，会不会有什么其他问题呢？学生：（思考后回答）可能会对设备要求更高，绝缘什么的更难做。老师：没错，这就是我们在实际输电中要综合考虑的问题啦。**习题：**1、某发电站的输出功率是100000瓦，如果输电电压是1000伏，输电线电阻是10欧姆，根据焦耳定律计算电能损失是多少？如果把输电电压提高到10000伏，电能损失又是多少？（提示：先根据功率公式求出电流，再代入焦耳定律计算电能损失）2、为什么在实际的远距离输电中不能无限制地提高输电电压呢？请说出至少两个原因。**答案：**1、当输电电压U=1000V时，根据P=UI可得电流I=P/U=100000/1000=100A，根据焦耳定律Q=I²Rt=100²×10=100000J。-当输电电压U=10000V时，电流I=P/U=100000/10000=10A，电能损失Q=I²Rt=10²×10=1000J。2、原因如下：-一是设备成本问题，