题目

高压输电的科学道理.

提问时间：2021-04-02

答案

因为输电线上的功率损耗正比于电流的平方（焦耳定律Q=I^2Rt）,所以在远距离输电时就要利用大型电力变压器升高电压以减小电流,使导线减小发热,方能有效地减少电能在输电线路上的损失.由发电厂发出的电功率是一定的,它决定于发电机组的发电能力,根据P=UI,发电机的功率不变效应,若提高输电线路中的电压U那么线路中电流I一定会减小,输电线损失的功率Q=I^2Rt一定会相应减小,如果线路中电流降低到原来的1/2那么线路中损失的功率就减少(1/2)^2=1/4,因此说提高电压可以很有效的降低线路中的功率损失.
　　我们可以从下面看到高压输电的分析思路：
　　输电→导线（电阻）→发热→损失电能→减小损失
　　输电要用导线,导线当然有电阻,如果导线很短,电阻很小可忽略,而远距离输电时,导线很长,电阻大不能忽略.
　　如何减小导线发热呢?
　　由焦耳定律Q=IRt,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.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.要减小电能的损失,必须减小输电电流,另一方面,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.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.
　　显然,高压输送经济.当用高电压把电能输送到用电区后,需要逐次把电压降