高中物理：电能的输送（远距离输电）知识点总结

高中物理 2019-03-07

1.电路中电能损失

电线上的功率损耗为P=I²R

可以通过两个途径减小输电损失。

减小输电线的电阻，应选用电阻率小的金属材料，还要尽可能的增大导线的横截面积。

减小输电线中的电流。

，U必须是降在导线上的电压，电压不能用输电电压来计算。

2.远距离输电

一定要画出远距离输电的示意图来，包括发电机、两台变压器、输电线等效电阻和负载电阻。并按照规范在图中标出相应的物理量符号。一般设两个变压器的初、次级线圈的匝数分别为也应该采用相应的符号来表示。

从图中应该看出功率之间的关系是

电压之间的关系

电流之间的关系

可见其中电流之间的关系最简单，中只要知道一个，另两个总和它相等。因此电流往往是这类问题的突破口。

输电线上的功率损失和电压损失也是需要特别注意的。分析和计算时都必须用，而不能用。

分析输电线上的功率损失，由此得出结论：

减少输电线功率损失的途径是提高输电电压或增大输电导线的横截面积，当然选择前者。

若输电线功率损失已经确定，那么升高输电电压能减小输电线截面积，从而节约大量金属材料和架设电线所需的钢材和水泥，还能少占用土地。

需要引起注意的是课本上强调：输电线上的电压损失，除了与输电线的电阻有关，还与感抗和容抗有关。当输电线路电压较高、导线截面积较大时，电抗造成的电压损失比电阻造成的还要大。

规律方法

 一、解决变压器问题的常用方法

解题思路1   

电压思路.变压器原、副线圈的电压之比为U₁/U₂=n₁/n₂;当变压器有多个副绕组时U₁/n₁=U₂/n₂=U₃/n₃=……

解题思路2    

功率思路.理想变压器的输入、输出功率为P入=P出，即P₁=P₂；当变压器有多个副绕组时P₁=P₂+P₃+……

解题思路3     

电流思路.由I=P/U知，对只有一个副绕组的变压器有I₁/I₂=n₂/n₁;当变压器有多个副绕组时n₁I₁=n₂I₂+n₃I₃+……

解题思路4   

（变压器动态问题）制约思路

（1）电压制约：当变压器原、副线圈的匝数比（n₁/n₂）一定时，输出电压U2由输入电压决定，即U₂=n₂U₁/n₁，可简述为“原制约副”。

（2）电流制约：当变压器原、副线圈的匝数比（n₁/n₂）一定，且输入电压U₁确定时，原线圈中的电流I1由副线圈中的输出电流I₂决定，即I₁=n₂I₂/n₁，可简述为“副制约原”。

（3）负载制约：变压器副线圈中的功率P₂由用户负载决定，P₂=P_负1+P_负2+…；变压器副线圈中的电流I₂由用户负载及电压U₂确定，I₂=P₂/U₂；总功率P_总=P_线+P₂。

动态分析问题的思路程序可表示为：

解题思路5   

原理思路.变压器原线圈中磁通量发生变化，铁芯中ΔΦ/Δt相等；当遇到型变压器时有ΔΦ₁/Δt=ΔΦ₂/Δt+ΔΦ₃/Δt

此式适用于交流电或电压（电流）变化的直流电，但不适用于稳压或恒定电流的情况。