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,输电电压提高到原来的n倍,输送电流可减为原来的,输电线上的功率损耗将降为原来的.
例1 三峡电站某机组输出的电功率为50万千瓦.
(1)若输出的电压为20万伏,则输电线上的电流为多少?
(2)在(1)情况下,某处与电站间每根输电线的电阻为10欧,则输电线上损失的功率为多少?它占输出功率的几分之几?
(3)若将电压升高至50万伏,输电线上的电流为多少?输电线上损失的功率又为多少?它占输出功率的几分之几?
答案 (1)2 500 A (2)1.25×108 W
(3)1 000 A 2×107 W
解析 (1)由P=UI得I===2 500 A
(2)输电线上损失的功率ΔP=I2·2r=2 5002×2×10 W=1.25×108 W
损失功率与输出功率之比为==
(3)将电压升高至50万伏时,I′===1 000 A
输电线上损失的功率ΔP′=I′2·2r=1 0002×2×10 W=2×107 W
损失功率与输出功率之比为==.
例2 (多选)发电厂发电机的输出电压为U1,发电厂至学校的输电线总电阻为R线,通过输电线的电流为I,学校输入电压为U2,下列计算输电线功率损耗的式子中,正确的是( )
A. B.
C.I2R线 D.I(U1-U2)
答案 BCD