牛顿三大定律

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高二物理之为什么采用高压输电

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2017.08.31 23:03

为什么采用高压输电

学生问题:在输电过程中,如何减小导线发热(能量消耗)呢?
实际生产中,往往需要远距离输送电能。葛洲坝电站通过发电机把水的机械能转化为电能,发电功率可达271.5万千瓦。
可这么多的电能当然要输到用电的地方去,下面我们来研究远距离输电有关知识。
由焦耳定律的公式Q=I2Rt,减小发热Q有以下三种方法:
一是减小输电时间t;
二是减小输电线电阻R;
三是减小输电电流I。
哪种方法能被实际使用呢?第一种方法等于停电,没有实际价值。第二种方法从材料、长度、粗细三方面来说都有实际困难。适用的超导材料还没有研究出来。排除了前面两种方法,就只能考虑第三种方法了。
从焦耳定律公式Q=I2Rt可以看出,第三种办法是很有效的:电流减小一半,损失的电能就降为原来的四分之一。通过后面的学习,我们将会看到这种办法也是很可行的。
因此,减小电能的损失,必须减小输电电流。
但从另一方面讲,输电就是要输送电能,输送的功率必须足够大,才有实际意义。
怎样才能满足上述两个要求呢?根据公式P=UI,要使输电电流I减小,而输送功率P不变(足够大),就必须提高输电电压U。
所以说通过高压输电可以保证在输送功率不变,减小输电电流来减小输送电的电能损失。
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